分布式P2P-VPN网络的研究与应用

分布式P2P-VPN网络的研究与应用

论文摘要

VPN技术为企业在公有网搭建了廉价而灵活的安全信息交换平台。而现有主流的VPN系统都属于集中式网络拓扑,基于该拓扑下,网络的所有报文均需经过VPN服务器,因此VPN服务器的性能直接制约着整个VPN系统,特别是当VPN系统传递大量数据时,VPN服务器将无法为所有VPN客户端提供足够的带宽,便会造成严重的数据拥塞,甚至崩溃;并且当VPN服务器遇到系统崩溃、网络掉线等意外状况时,以该服务器为核心的VPN系统将陷于瘫痪,无法运作。因此,针对现有VPN架构的不足,本文提出了基于多服务器协同的分布式架构,它具备两个特点:(1)在该分布式架构下可以存在多台VPN服务器,它们相互协作,组成一个相对于VPN客户端透明的服务层,为VPN客户端提供接入服务,若某台VPN服务器意外下线时,其它VPN服务器可以迅速顶替,保证VPN系统的稳定运行。(2)结合P2P技术,在VPN客户端相互间的通信时将建立直接的安全连接,这样使得VPN服务器从繁重的转发任务中解放出来, VPN系统的通信性能也不再受制于VPN服务器。本文基于分布式架构设计一种新型的DP2P-VPN架构,它拥有三类节点:普通节点、服务节点与认证节点。其中,普通节点就是VPN客户端,服务节点就是VPN服务器,而认证节点则为VPN系统提供认证服务。它们相互间需要进行各类交互,这包含了节点安全与节点服务两个方面,其中,节点安全涉及身份认证、握手协商与访问控制等,而节点服务涉及节点接入、节点协同、节点查询、节点重定位等,从而确保了DP2P-VPN可以满足业务要求。同时,本文实现了一个简单的DP2P-VPN原型系统,并通过从可用性、响应性能与传输性能等方面,与OpenVPN进行测试比较,证明DP2P-VPN的可行性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究的背景和意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 课题的主要研究工作
  • 1.4 论文组织结构
  • 第二章 相关技术
  • 2.1 VPN
  • 2.1.1 隧道技术
  • 2.1.2 加密技术
  • 2.1.3 认证技术
  • 2.1.4 压缩技术
  • 2.2 P2P
  • 2.2.1 拓扑结构
  • 2.2.2 搜索技术
  • 2.2.3 NAT 穿越
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 基于多服务器协同的分布式架构
  • 3.1 DP2P-VPN 网络拓扑
  • 3.2 DP2P-VPN 节点安全机制
  • 3.2.1 基于公钥的Kerboros 身份认证
  • 3.2.2 经第三方中转的握手协商
  • 3.2.3 基于服务域的访问控制
  • 3.3 DP2P-VPN 节点服务机制
  • 3.3.1 VPN 网络接入
  • 3.3.2 服务节点间的信息协同
  • 3.3.3 普通节点查询
  • 3.3.4 普通节点的服务节点重定位
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 DP2P-VPN 系统设计与实现
  • 4.1 DP2P-VPN 模块设计
  • 4.2 DP2P-VPN 报文设计
  • 4.3 DP2P-VPN 节点协作
  • 4.3.1 DP2P-VPN 的各节点交互
  • 4.3.2 DP2P-VPN 的 UDP NAT 穿越机制
  • 4.3.3 DP2P-VPN 的心跳检测策略
  • 4.4 DP2P-VPN 相关组件
  • 4.4.1 基于OpenSSL 实现SSL 安全通信
  • 4.4.2 基于UDT 实现UDP 可靠传输
  • 4.4.3 基于TUN/TAP 实现虚拟网卡
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 DP2P-VPN 系统测试与分析
  • 5.1 测试环境
  • 5.2 测试内容
  • 5.2.1 可用性
  • 5.2.2 响应性能
  • 5.2.3 传输性能
  • 5.3 测试结论
  • 5.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  ;  

    分布式P2P-VPN网络的研究与应用
    下载Doc文档

    猜你喜欢