IPSec VPN技术的应用研究

论文摘要

以Internet为代表的全球信息化浪潮日益高涨,信息网络技术的应用正日益普及,应用层次正在深入,应用领域从传统的、小型的业务系统逐渐向大型、关键业务系统扩展,伴随着网络的普及,安全日益成为影响网络效能的重要问题。目前,TCP/IP几乎是所有网络通信的基础,而IP本身是没有提供“安全”的,在传输过程中,IP包可以被伪造、篡改或者窥视。针对这些问题,IPSec可有效地保护IP数据报的安全,它提供了一种标准的、健壮的以及包容广泛的机制,可用它为IP及上层协议(如UDP和TCP)提供安全保证。目前许多电信运营商采用IPSec隧道加密技术,在宽带业务的基础上推出主要针对商用客户的VPN新业务,为商用客户既提供了高带宽低资费的企业网络联网服务,又提供了在公用网络上拥有私有VPN网络的数据传输安全保障服务,赢得了广大商用客户的青睐。论文研究了IPSec体系结构、技术原理和VPN基本技术,分析了IPSec VPN的主要实现方式,将上述研究得出的成果应用于实际中,结合A企业业务发展的需求,设计并创建了一个实用的IPSec VPN网络,并对该网络进行了实际测试。测试及分析表明,本文给出的IPSec VPN设计方案充分克服了原有网络在业务应用中暴露出的不足,又尽量保留了原有网络的架构,从而最大限度的保护了用户的投资,同时利用IPSec技术保证了企业内部网络的安全性,可以把几千个点安全、简单、可靠的接入到A企业网络,满足了企业延伸和扩展营销网络的需求,达到了预期目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略语
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 研究内容
• 1.3 论文的主要内容和结构安排
• 第二章 IPSEC技术基础
• 2.1 IPSEC技术简介
• 2.2 IPSEC体系结构
• 2.2.1 ESP（封装安全载荷）
• 2.2.2 AH（验证头）
• 2.2.3 SA（安全联盟）
• 2.2.4 IKE（Internet密钥交换）
• 2.3 IPSEC的两种模式
• 2.3.1 传送模式
• 2.3.2 通道模式
• 2.4 IPSEC包的处理过程
• 2.4.1 外出处理
• 2.4.2 进入处理
• 第三章 VPN技术基础
• 3.1 VPN需求
• 3.2 VPN的概念与安全性
• 3.3 VPN的类型
• 3.3.1 RemoteAccessVPN（远程访问虚拟专用网）
• 3.3.2 IntranetVPN（企业内部虚拟专用网）
• 3.3.3 ExtranetVPN（外连虚拟专用网）
• 3.4 VPN使用的安全协议
• 3.4.1 SOCKSv5协议
• 3.4.2 IPSec协议
• 3.4.3 PPTP/L2TP协议
• 第四章 基于IPSEC的VPN设计与实现
• 4.1 IPSEC的实施结构
• 4.2 各组件的设计要求
• 4.2.1 IPSec基本协议
• 4.2.2 SPD和SADB
• 4.2.3 IKE
• 4.2.4 策略管理系统
• 4.3 IPSEC VPN的实现
• 4.3.1 A企业原网络分析
• 4.3.2 A企业对网络的新需求
• 4.3.3 A企业新网络设计原则
• 4.3.4 A企业新网络实现方案
• 4.3.5 VPN3020网关与CMS证书管理系统的配置
• 第五章 IPSEC VPN的测试
• 5.1 IKE方式建立IPSEC隧道
• 5.1.1 预共享方式建立隧道
• 5.1.2 数字证书方式建立隧道
• 5.2 IPSEC同步功能测试
• 5.2.1 支持SA删除消息载荷
• 5.2.2 支持DPD（DeadPeerDetect）功能
• 5.3 IKE自动协商
• 5.4 VPN备份隧道功能
• 5.5 VPN客户端测试
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 学位论文评阅及答辩情况表