【硕士论文】基于P2P结构的分布式VPN网络模型研究与应用.pdf

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1、南京i1111IU人学坝㈨J『究生学位论文摘要摘要VPN技术是通过公共网络建立虚拟专用网络的一种网络接入方式。VPN使用了隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和身份认证技术保证了其系统的安全性，使得它成为当前主流网络技术，有着广泛的应用。在P2P网络环境中，当遇到网络中某个节点『F常退出或者异常失效，P2P网络都能够迅速调整自身的结构，使得通信可以继续『F常进行。基于P2P技术的VPN网络系统，与现有的VPN网络最大的不同之处在于由大量的节点群建立起来的VPN网络环境中，可以有效地防止单VPN服务器节点出现的节点拥塞和

2、失效的瓶颈。VPN技术与P2P技术的结合可以让本来分散的P2P网络，具有VPN的集中性和VPN网络与生俱来的安全性。本文提出运用P2P技术来改进传统的VPN构架方式，给出了一种P2P．VPN网络架构。P2P．VPN构架采用非结构化的分佰式拓扑结构，在路由算法上使用应用层路由，解决当自仃VPN传输速度和稳定性的问题；通过设计一系列相关的控制报文，使得P2P—VPN网络切实可行：通过扩展已有的IP数据报文中尚未使用的字段解决了路由传输的问题，使得系统对于当前的TCP／IP网络有着良好的扩展和兼容性。通过对P2P．VPN网

3、络构架的实现与测试，验证了它的可行性。本文针对测试中反映出的NAT穿越和单点失效处理的不足之处，给出了进～步的改进策略，通过使用STUN协议来解决NAT穿越问题，引用软切换技术束解决单点失效的问题，从而进一步完善了P2P．VPN网络架构。关键字：点对点，虚拟局域网，安全套接层协议，NAT的UDP简单穿越，软切换台服魔兽世界VPNhttp://vpn.3lunche.com/南京邮IU人学帧IHOI：究生学位论艾笫～帝，jl高第一章引言1．1研究背景在经济全球化的今天，随着网络，尤其是网络经济的发展，客户分布同益广泛，

4、合作伙伴增多，移动办公人员也随之剧增。传统企业网基于固定地点的专线连接方式，已难以适应现代企业的需求。在这样的背景下，远程办公室、公司各分支机构、公司与合作伙伴、供应商、公司与客户之间都可能要建立连接通道以进行信息传送。在传统的企业组网方案中，要进行远程LAN(局域网)到LAN互联，除了租用DDN专线或帧中继之外，并没有更好的解决方法。对于移动用户与远端用户而言‘，只能通过拨号线路进入企业各自独立的局域网。这样的方案必然导致高昂的长途线路租用费及长途电话费。于是VPN的概念与市场随之出现。IETF组织对VPN(Vir

5、tualPrivateNetwork，虚拟专用网)的解释为：通过专门的隧道加密技术在公共数据网络上仿真一条点到点的专线技术。所谓虚拟，是指用户不再需要拥有实际的长途数掘线路，而是使用Intemet公众数掘网络的长途数掘线路。所谓专用网络，是指用户可以为自己制定一个最符合自己需求的网络。一方面，对于企业来说，随着电子商务的快速发展，越来越多的公司在不同的地区和国家都有自己的子公司。企业对于构建一个企业内部的安全，廉价的虚拟专用网的需求越来越强烈。另一方面，对于运营商束说，通过向企业提供VPN服务，ISP(Intemet

6、ServieeProvider，Internet服务提供商)可以与企业建立更加紧密的合作关系，同时充分利用现有网络资源，提高业务量。事实上，VPN用户的数据流量较普通用户要大得多，而且时l’日J上也是相互错丌的：VPN用户通常是上班时I’日J形成流量的高峰，而普通用户的流量高峰期则在工作时间之外。因此，鉴于以上论述，如何利用Internet的资源组建企业的虚拟专用网络己经成为IT业界的一个热点。Internet是对整个社会丌放的公众基础网络，具有覆盖范围广、速度快、费用低、使用方便等特点。VPN在Internet中传

7、输，就如同在茫茫的广域网中为用户拉出一条专线。对于用户来讲，公众网络起到了虚拟专用的效果。通过虚拟专用网，网络对每个使用者也是专用的。也就是说，VPN根掘使用者的身份和权限，直接将使用者接入他所应陔接触的信息中。所以，VPN对于每个用户而占也是专用的。l台服魔兽世界VPNhttp://vpn.3lunche.com/南京邮IU人学顺Ij州究生学位论义第一章·jl高虚拟专用网络依靠ISP和其它NSP(网络服务提供商)在公用网络中建立专用的、可靠的数据通信网络。在虚拟专用网中，任意两个结点之』’日J的连接并没有传统专网所

8、需的端到端的物理链路，而是利用某种公众网的资源动念组成，因而可以在公众网上提供廉价、安全、方便的专用网络。虚拟专用网是在Internet上建立的安全专用虚拟网络，用户节省了租用专线的费用，同时除了购买VPN设备或VPN软件产品外，企业所付出的仅仅是向企业所在地的ISP支付一定的上网费用，对于不同地区的客户联系也节省了长途电话费。1．2研究现状虚