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VPN技术在校园网中应用的研究
VPN技术在校园网中应用的研究
张晓岗
(渭南师范学院计算机科学系03级3班)
摘 要:针对当前高校跨地域分布导致的校园网建设中所遇到的问题,文章结合VPN技术的特点,提出将VPN技术应用在高校网络的建设中,给出了一种基于VPN技术的高安全性网络解决方案,用于提供高效、安全、灵活和经济的网络数据传输,该技术的应用还可以提供可靠的校区互联、移动办公和校际交流三个方面的拓展功能。
关键词:校园网;VPN技术;虚拟专用网
1 引言 3
2 VPN 简介 3
3 VPN的技术原理 4
4 VPN的主要技术 4
4.1 隧道技术 4
4.2 隧道协议 4
4.2.1点对点隧道协议(PPTP) 4
4.2.2 第2层隧道协议(L2TP) 5
4.2.3 安全协议(IP Sec) 5
4.2.4 Internet密钥交换协议(IKE) 5
4.3 加密和解密技术 5
4.4 密钥管理技术 6
4.5 身份认证和安全策略 6
5 VPN的优点 7
5.1 成本低 7
5.2 易于扩展 7
5.3 安全性强 7
6 VPN技术在高校校园网中的应用 7
6.1 校区互联 7
6.2 移动办公 8
6.3 校际交流 8
7 VPN技术应用于校园网方案 8
7.1 远程用户访问虚拟网(Access VPN) 9
7.2 两个校区之间的 VPN( Intranet VPN) 10
8 某校校园网VPN实例分析 11
8.1 VPN系统的工作原理 12
8.2 IPsec工作过程 12
8.2.1 步骤1:触发IPSec过程的感兴趣的数据流(interesting traffic) 14
8.2.2 步骤2:IKE阶段1 14
8.2.3 步骤3:IKE阶段2 15
8.2.4 步骤4:IPSec加密隧道 15
8.2.5步骤5:隧道终止 16
8.3 IPSec的主要配置命令(以图4为例) 16
9 VPN应用于校园网的优点 18
9.1 允许继续使用现有的网络地址 18
9.2 提供流控制 18
9.3 有利于IP地址安全 19
10 虚拟专用网(VPN)在教育行业的应用前景 19
10.1 网上远程教育 19
10.2 教育城域网建设以及“校校通”工程 19
11 结论 19
参考文献 20
1 引言
当今,随着互联网的迅速发展与普及,各高校也把校园网作为其基础的公共通信平台,校园网建设步伐不断加快。近几年来,由于高校合并、在异地设立分校等导致了校园呈现多校区化且跨地域分布,而且随着规模的扩大,出现了校区之间各种信息数据交流量庞大、利用网络的远程教育蓬勃发展、住在校外或出差的教师也有使用校园网的需求等问题,传统的单一校园网组网技术已不能满足要求。简单的处理方法是利用公共互联网互访,然而,这使校园网资源的安全性难以保障,如何高效、安全、低成本地交换数据,如何使地理及物理上分布分散的若干校区子网能从逻辑上有效集成,这些问题成为制约高校校园网建设和发展的一个瓶颈。
本文从这一问题出发,通过对VPN技术的具体分析和研究,提出了一种采用VPN技术解决高校校园网建设的方案。
2 VPN 简介
虚拟网VPN(Virtual Private Network) 是利用公众网资源为客户构成专用网的一种业务,这是相对于实际的专有网络而言的,它是基于 Internet/Intranet 等公用开放的传输媒体,通过加密和验证等安全机制建立虚拟的数据传输通道,以保障在公共网上传输私有数据信息不被窃取、篡改,从而向用户提供相当于专用网络的安全服务,是目前广泛应用于电子商务、电子政务、大型企业等应用安全保护的安全技术。 VPN 有两层含义:1. Virtual :它是虚拟的网,即没有固定的物理连接,网路只有用户需要时才建立;2. Private :它是利用公众网络设施构成的私有专用网。虚拟专用网( VPN )代表了当今网络发展的必威体育精装版趋势,它综合了传统数据网络的性能优点(安全和 QS )和共享数据网络结构的优点(简单和低成本),能够提供远程访问,外部网和内部网的连接,价格比专线或者帧中继网络要低得多。而且, VPN 在降低成本的同时满足了对网络带宽、接入和服务不断增加的需求,因此, VPN 的特性决定了它在教育行业的应用前景将非常广泛。
1)要保护的主机发送明文信息到连接公共网络的VPN设备;
2)VPN设备根据网管设置的规则,确定是否需要对数据进行加密或让数据直接通过;
3)对需要加密的数据,VPN设备对整个数据包进行加密和附上数字签名;
4)VPN设备加上新的数据报头,其中包括目的地VPN设备需要的安全信息和一些初始化参数;
5)VPN 设备对加密后的数据、鉴别包以及源IP地址、目标VPN设备IP地址进行重新封装,重新封装后的数据包通过虚拟通道在公网上传输;
6)
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