分布式VPN SERVER的研究與實現(xiàn).pdf

1、VPN(Virtual Private Network)網(wǎng)絡(luò)以其安全性高、QoS(Quality of Service)好、可擴(kuò)充性和可管理性受到了廣泛的關(guān)注，并以其優(yōu)越的性價比得到了廣泛應(yīng)用，例如聯(lián)通VPN，網(wǎng)通VPN網(wǎng)絡(luò)等；除了基于ISP（Internet Service Providers）的VPN網(wǎng)絡(luò)，還有很多基于用戶的VPN軟件產(chǎn)品，例如Windows操作系統(tǒng)中的RRAS VPN服務(wù)， FreeWan、PPTPD、SoftEt

2、her、VNN、OpenVPN等?；谟脩艚M建的VPN網(wǎng)絡(luò)是一種星形結(jié)構(gòu)。這樣的網(wǎng)絡(luò)中，VPN Server是整個虛擬網(wǎng)絡(luò)的中心，負(fù)責(zé)整個虛擬網(wǎng)絡(luò)的通信。這種集中式的VPN網(wǎng)絡(luò)存在VPN Server負(fù)載過重和單點故障的問題。 為解決上述問題，本文在VPN網(wǎng)絡(luò)中引入P2P(Peer-to-Peer)的思想，提出了一種完全分布式的VPN系統(tǒng)架構(gòu)—P2P VPN。在P2P VPN網(wǎng)絡(luò)中，每個VPN Server構(gòu)成P2P節(jié)點，每個

3、節(jié)點處于平等地位，彼此之間采用VPN的隧道（tunnel）方式直接連接；任何兩個VPN Server之間數(shù)據(jù)通信不需要第三方VPN Server轉(zhuǎn)發(fā)。此外，還利用幾個DHT Servers相互協(xié)作，提供高效、健壯和負(fù)載平衡的信息存取服務(wù)；并設(shè)計一個NAS Server作為訪問服務(wù)器，利用DHT 中存儲的網(wǎng)絡(luò)信息，為VPN Server提供接入信息服務(wù)。 根據(jù)設(shè)計的P2P VPN系統(tǒng)架構(gòu)，本文實現(xiàn)了P2P VPN的原型系統(tǒng)。在原

4、型系統(tǒng)中，VPN Server處于用戶空間，安全方便，配置簡單。每個VPN Server既能夠發(fā)起安全隧道建立請求，也能夠接受安全隧道建立請求；采用認(rèn)證和不對稱加密協(xié)議來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)密性，采用HMAC來保證數(shù)據(jù)傳輸完整性和有效性，使用LZO壓縮傳輸數(shù)據(jù)。 測試顯示，P2P VPN網(wǎng)絡(luò)在多個Server之間需要相互通信的時候，能夠顯著提高Server之間的傳輸性能，具有明顯優(yōu)勢。同時P2P VPN很好解決了傳統(tǒng)集中式VPN網(wǎng)