虚拟专用网络

更新时间:2024-08-31 10:49

虚拟专用网络(英文:Virtual Private Network),简称虚拟专网(VPN),其主要功能是在公用网络上建立专用网络,进行加密通讯。在企业网络中有广泛应用。VPN网关通过对数据包的加密和数据包目标地址的转换实现远程访问。VPN可通过服务器、硬件、软件等多种方式实现。

简介

VPN属于远程访问技术,简单地说就是利用公用网络架设专用网络。例如某公司员工出差到外地,他想访问企业内网的服务器资源,这种访问就属于远程访问。

在传统的企业网络配置中,要进行远程访问,传统的方法是租用DDN(数字数据网)专线或帧中继,这样的通讯方案必然导致高昂的网络通讯和维护费用。对于移动用户移动办公人员)与远端个人用户而言,一般会通过拨号线路(Internet)进入企业的局域网,但这样必然带来安全上的隐患。

让外地员工访问到内网资源,利用VPN的解决方法就是在内网中架设一台VPN服务器。外地员工在当地连上互联网后,通过互联网连接VPN服务器,然后通过VPN服务器进入企业内网。为了保证数据安全,VPN服务器和客户机之间的通讯数据都进行了加密处理。有了数据加密,就可以认为数据是在一条专用的数据链路上进行安全传输,就如同专门架设了一个专用网络一样,但实际上VPN使用的是互联网上的公用链路,因此VPN称为虚拟专用网络,其实质上就是利用加密技术在公网上封装出一个数据通讯隧道。有了VPN技术,用户无论是在外地出差还是在家中办公,只要能上互联网就能利用VPN访问内网资源,这就是VPN在企业中应用得如此广泛的原因。

工作原理

通过上述说明可以发现,在VPN网关对数据包进行处理时,有两个参数对于VPN通讯十分重要:原始数据包的目标地址(VPN目标地址)和远程VPN网关地址。根据VPN目标地址,VPN网关能够判断对哪些数据包进行VPN处理,对于不需要处理的数据包通常情况下可直接转发到上级路由;远程VPN网关地址则指定了处理后的VPN数据包发送的目标地址,即VPN隧道的另一端VPN网关地址。由于网络通讯是双向的,在进行VPN通讯时,隧道两端的VPN网关都必须知道VPN目标地址和与此对应的远端VPN网关地址。

工作过程

VPN的基本处理过程如下:

①要保护主机发送明文信息到其他VPN设备。

②VPN设备根据网络管理员设置的规则,确定是对数据进行加密还是直接传输。

③对需要加密的数据,VPN设备将其整个数据包(包括要传输的数据、源IP地址和目的lP地址)进行加密并附上数据签名,加上新的数据报头(包括目的地VPN设备需要的安全信息和一些初始化参数)重新封装。

④将封装后的数据包通过隧道在公共网络上传输。

⑤数据包到达目的VPN设备后,将其解封,核对数字签名无误后,对数据包解密。

分类标准

根据不同的划分标准,VPN可以按几个标准进行分类划分:

按VPN的协议分类

VPN的隧道协议主要有三种,PPTP、L2TP和IPSec,其中PPTP和L2TP协议工作在OSI模型的第二层,又称为二层隧道协议;IPSec是第三层隧道协议。

按VPN的应用分类

(1)Access VPN(远程接入VPN):客户端到网关,使用公网作为骨干网在设备之间传输VPN数据流量;

(2)Intranet VPN(内联网VPN):网关到网关,通过公司的网络架构连接来自同公司的资源;

(3)Extranet VPN(外联网VPN):与合作伙伴企业网构成Extranet,将一个公司与另一个公司的资源进行连接。

按所用的设备类型进行分类

网络设备提供商针对不同客户的需求,开发出不同的VPN网络设备,主要为交换机、路由器和防火墙:

(1)路由器式VPN:路由器式VPN部署较容易,只要在路由器上添加VPN服务即可;

(2)交换机式VPN:主要应用于连接用户较少的VPN网络;

按照实现原理划分

(1)重叠VPN:此VPN需要用户自己建立端节点之间的VPN链路,主要包括:GRE、L2TP、IPSec等众多技术。

(2)对等VPN:由网络运营商在主干网上完成VPN通道的建立,主要包括MPLS、VPN技术。

实现方式

VPN的实现有很多种方法,常用的有以下四种:

优缺点

面临的问题

(1)VPN域名/IP地址公开透明,受众面太广;

(2)外网地址相对固定,缺少变化;

(3)域名几乎一成不变,长时间暴露在外,容易被攻击;

(4)任何人都可以根据域名IP打开登录页面;

(5)VPN容易导致账号共享;

(6)VPN默认登录时间到达后强制退出,用户体验不好;

(7)无白名单管控;

(8)无VPN退出失效机制。

相关法律法规及政策

2003年4月,信息产业部颁发了《电信业务分类目录》,取消了国际电信业务的分类,同时将虚拟专用网业务基础电信业务中分离出来,成为独立的增值电信业务分类。但是此处的“虚拟专用网”概念与行业内的VPN业务是不一样的。新的《电信业务分类目录》中对该分类的解释是:国内因特网虚拟专用网业务(IP-VPN)是指经营者利用自有的或租用公用因特网网络资源,采用TCP/IP协议,为国内用户定制因特网闭合用户群网络的服务。这种分类的解释强调了两个特点,一个是利用因特网网络资源,一个是采用TCP/IP协议。这种解释是与当时的市场状况所对应的,当时关注的是基于互连网的IPSec VPN,虽然该解释可以基本涵盖后出现的SSL VPN模式,但并没有关注MPLS VPN。

2006年1月,信息产业部发布《关于两项增值电信业务及国内多方通信服务的通告》,正式开放“国内因特网虚拟专用网业务”和“在线数据处理与交易处理业务”两项增值电信业务,上述两项增值电信业务由商用试验转为正式商用。

2013年,工业与信息化部公布的《电信业务分类目录(征求意见稿)》中仍然没有对此作出任何改变。

2015年1月27日,工信部回应VPN被封事件,表示一些不良信息应该按照中国法律进行管理。工信部此前发布规定,在中国提供VPN服务的公司必须登记注册,否则将“不会受到中国法律的保护”。

2017年1月,工信部出台了《关于清理规范互联网网络接入服务市场的通知》,《通知》主要是为了更好地规范市场的行为,规范的对象主要是未经电信主管部门批准,无国际通信业务经营资质的企业和个人,租用国际专线或者VPN,违规开展跨境电信业务经营活动。这些规定主要是对那些无证经营的、不符合规范的进行清理,对于依法依规的企业和个人不会带来什么影响。

关于VPN的问题,工信部信息通信发展司司长闻库补充称,在中国经营相关业务应该按照中国的法律法规来进行申请许可,这实际上在全世界很多国家都是这样做的。在美国、在欧洲、在亚洲都是这样做的,各个国家的管理方式也不尽相同。在中国三大运营商给老百姓提供服务方面做了大量工作,网速不断提升,取得了很好的成效。

闻库表示,特别是数字经济方面,大街小巷特别是地铁口边上的共享单车等等,说明网络覆盖是非常完善的,应用是日益广泛的。同时我们也会关注老百姓的一些需求。但是通过网络来传播有害甚至是暴恐信息,是中国法律所不允许的。

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