VPN研究报告由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“vpn研究报告”。
一、前言
互联网的普及、移动通信技术的进步、信息化程度的提高，使全世界的数字信息高度共
享成为可能。中国高校也越来越重视数字化校园的开发，依托先进的网络技术开展电化教学、电子教学资源的建设。而作为电子教学资源的重点之一，电子图书馆的建设已经成为当今数字化校园建设的新亮点。国内很多高校近几年都从网上购置了大量的电子数据供广大师生开展教学研究。这些资源对于学校学科建设和科学研究工作有很重要的意义，数字图书馆的建设和应用已经成为高校信息化建设和现代教育技术改革工作的一大重点。
二、选题背景
随着教育信息化的深入，很多学校都建立了校园网，为了实现校内资源优化整合，让师
生们更好的进行工作和学习，他们需要在校园网内部或在校外的远程节点上，随时享受校园网内部的各项服务，然而由于互联网黑客对各高校的资源虎视眈眈，在没有经过任何允许的情况下，黑客们很容易就潜入校园网内部进行捣乱，为此，多数校园网都不会将自己的各种应用系统和所有信息资源完全开放，因为这样让整个校园网面临无以估量的破坏性损失，为了网络安全考虑，将vpn技术应用于基于公共互联网构架的校园网，可以较好的解决校园网多校区、远程访问、远程管理等问题。
三、vpn简介
虚拟专用网（vpn）被定义为通过一个公用网络（通常是因特网）建立一个临时的、安
全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定的隧道。使用这条隧道可以对数据进行几倍加密达到安全使用互联网的目的。虚拟专用网是对企业内部网的扩展。虚拟专用网可以帮助远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全连接，并保证数据的安全传输。虚拟专用网可用于不断增长的移动用户的全球因特网接入，以实现安全连接；可用于实现企业网站之间安全通信的虚拟专用线路，用于经济有效地连接到商业伙伴和用户的安全外联网虚拟专用网。
四、vpn功能
vpn可以提供的功能： 防火墙功能、认证、加密、隧道化。
vpn可以通过特殊的加密的通讯协议在连接在internet上的位于不同地方的两个或多个
企业内部网之间建立一条专有的通讯线路，就好比是架设了一条专线一样，但是它并不需要真正的去铺设光缆之类的物理线路。这就好比去电信局申请专线，但是不用给铺设线路的费用，也不用购买路由器等硬件设备。vpn技术原是路由器具有的重要技术之一，在交换机，防火墙设备或windows 2000等软件里也都支持vpn功能，一句话，vpn的核心就是在利用公共网络建立虚拟私有网。
五、vpn常用的网络协议
常用的虚拟私人网络协议有：
ipsec : ipsec(缩写ip security)是保护ip协议安全通信的标准，它主要对ip协议分组进行加密和认证。ipsec作为一个协议族（即一系列相互关联的协议）由以下部分组成：(1)保护分组流的协议；(2)用来建立这些安全分组流的密钥交换协议。前者又分成两个部分： vpn加密分组流的封装安全载荷（esp）及较少使用的认证头（ah），认证头提供了对分组流的认证并保证其消息完整性，但不提供保密性。目前为止，ike协议是唯一已经制定的密钥交换协议。
pptp: point to point tunneling protocol--点到点隧道协议。在因特网上建立ip虚拟专用网
（vpn）隧道的协议，主要内容是在因特网上建立多协议安全虚拟专用网的通信方式。l2f: layer 2 forwarding--第二层转发协议
l2tp: layer 2 tunneling protocol--第二层隧道协议 gre：vpn的第三层隧道协议
六、vpn研究问题
? vpn如何解决校园网安全风险
对于校园网而言，它虽然给师生带来了资源共享的便捷，但同时也意味着具有安全风险，比如非授权访问，没有预先经过授权，就使用校园网络或计算机资源；信息泄漏或丢失，重要数据在有意或无意中被泄漏出去或丢失；以非法手段窃得对数据的使用权，删除、修改、插入或重发某些重要信息；不断对网络服务系统进行干扰，改变其正常的作业流程，执行无关程序使系统响应减慢甚至瘫痪；利用网络传播计算机病毒等。那么，校园网利用vpn技术方案，是否能避免校园网的潜在安全隐患，杜绝上述情况的发生呢？
vpn即虚拟私有网络技术，它的安全功能包括：通道协议、身份验证和数据加密，实际工作时，远程外网客户机向校园网内的vpn服务器发出请求，vpn服务器响应请求并向客户机发出身份质询，客户机将加密的响应信息发送到vpn服务端，vpn服务器根据用户数据库检查该响应，如果账户有效，vpn服务器将检查该用户是否具有远程访问的权限，如果该用户拥有远程访问的权限，vpn服务器接受此连接。在身份验证过程中产生的客户机和服务器公有密钥将用来对数据进行加密。简单来说，vpn可以通过对校园网内的数据进行封包和加密传输，在互联网公网上传输私有数据、达到私有网络的安全级别。? 选择ipsec vpn还是l vpn 校园网vpn方案可以通过公众ip网络建立了私有数据传输通道，将远程或分校的分支办公室、合作伙伴、移动办公人员等连接起来，减轻了校园网的远程访问费用负担，节省电话费用开支，不过对于端到端的安全数据通讯，还需要根据实际情况采取不同的架构。一般而言，ipsec vpn和l vpn是目前校园网vpn方案采用最为广泛的安全技术，但它们之间有很大的区别，总体来说，ipsec vpn是提供站点与站点之间的连接，比较适合校园网内分校与分校的连接；而l vpn则提供远程接入校园网服务，比如适合校园网与外网的连接。
从vpn技术架构来看，ipsec vpn是比较理想的校园网接入方案，由于它工作在网络层，可以对终端站点间所有传输数据进行保护，可以实现internet多专用网安全连接，而不管是哪类网络应用，它将远程客户端置于校园内部网，使远程客户端拥有内部网用户一样的权限和操作功能。ipsec vpn还要求在远程接入客户端适当安装和配置ipsec客户端软件和接入设备，这大大提高了安全级别，因为访问受到特定的接入设备、软件客户端、用户认证机制和预定义安全规则的限制。而且这些ipsec客户端软件能实现自动安装，不需要用户参与，因而无论对网管还是终端用户，都可以减轻安装和维护上的负担。? vpn为校园网带来哪些应用
在校园网中，通过vpn给校外住户、分校区用户、出差远程办公用户、远程工作者等提供一种直接连接到校园局域网的服务。那么，vpn能为校园网带来哪些具体应用优势呢？首先就是办公自动化，比如校园办公楼共有40个信息点，此时可以通过校园网连至internet用户，实现100m甚至1000m到桌面的带宽，并对财务科、人事科等科室进行单独子网管理。还可以利用vpn在校园网内建立考试监控系统、综合多媒体教室等，比如学校具有两个多媒体教室，每个教室60台pc，通过校园网上连至internet，实现远程多媒体教学的目的。也可以将学生、教职工宿舍区的pc通过校园网上连至internet，而不进行任何布置。
校园网采用vpn技术可以降低使用费，远程用户可以通过向当地的isp申请账户登录到internet，以internet作为通道与企业内部专用网络相连，通信费用大幅度降低；学校可以节省购买和维护通信设备的费用。现在很多大学都有多个分校，各个分校和培训场所网络整合使学校的信息化管理成本必然的增加，比如学校的数据存储，许多学校都采用了分布式存储方式，其具有较低的投资花费和软件部署的灵活性，然而其管理难度高，后期维护成本高，如果采取vpn服务器，可以对各分校进行web通讯控制，同时又可以实现分校访问互通。为了让师生共享图书资源，与国外高校合作交换图书馆数据，以及向国外商业图书馆交纳版权费，获得更多电子文献资料的浏览权，很多高校都建立了数字图书馆，但在应用上也会产生相应的约束性，比如说为了保证数据信息的知识产权，浏览者必须是已缴纳版权费的本校内网地址，或则被校方授权过的内部合法师生，此时采用vpn加密技术，数据在internet中传输时，internet上的用户只看到公共的ip地址，看不到数据包内包含的专用网络地址。不仅可以实现将校园网的连续性扩展到校外；在校外可以访问校内未向互联网开放的资源。同时又确保了校园数字图书馆的易用性和安全性。? vpn支持哪种校园网接入方式
在教育机构的校园网，由于不同地区、不同学校的条件不同，它们选择的网络接入方式也有差异，比如条件不大好的中小学校，可能还在采取模拟电话、isdn、adsl拨号上网，而对于条件好的高校，则采取了光纤或ddn、帧中继等专线连接，那么，vpn方案到底支持哪种接入方式呢？实际上，vpn可以支持最常用的网络协议，因为在internet上组建vpn，用户计算机或网络需要建立到isp连接，与用户上网接入方式相似，比如基于ip、ipx和netbui协议的网络中的客户机都能使用vpn方案。
七、vpn在校园图书馆系统中的调查分析
数字图书馆的版权问题不容忽视，不管什么类型的图书，都要遵循数字版权保护(digital rights management，drm)的规定，通过安全和加密技术控制数字内容及其分发途径，从而防止对数字产品非授权使用。
正是在这样一种保护知识产权的背景下，高校图书馆所购买的电子资源大部分都有限制访问的ip地址范围。即:
1、采购的这些数据库不是存放在图书馆服务器上，而是存储在提供商的服务器上，图书馆支付费用以后，数据库服务商是根据访问者的ip地址来判断是否是经过授权的用户。
2、只要是从校园网出去的ip地址都是认可的，因为校园网出口ip和部分公网ip地址是属于这个有限范围的，所以校园网上的所有上网计算机都可以使用。
3、如果教师、学生在家里上网或者一个老师到外地出差需要访问这些电子资源，无论采用pstn拨号、adsl、小区宽带，使用的都是社会网络运营商提供的ip地址，不是校园网的ip地址范围，因此数据库服务商认为是非授权用户，拒绝访问。当然，我们也可以要求服务商进一步开放更多的ip地址为合法用户，但是这要求访问者的ip地址是固定的、静态的，而实际上，绝大多数校外用户使用的都是动态ip地址，是不确定的，所以数据库服务商无法确定访问者的合法身份，因而自动屏蔽。
因此，就需要一套可管理、可认证、安全的远程访问电子图书馆的解决方案，将校园网当作校外用户的中转站，使校外用户通过鉴权后拥有校内地址再访问资源数据库。到底有没有这样一种方案呢?虚拟专用网即vpn技术，给了我们很好的答案。vpn是虚拟专用网的简称，虚拟专用网不是真的专用网络，但却能够实现专用网络的功能。虚拟专用网指的是依靠isp(internet service provider 服务提供商)和其它nsp(networkservice provider网络服务提供商)，在公用网络中建立专用的数据通信网络的技术。在虚拟专用网中，任意两个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路，而是利用某种公众网的物理链路资源动态组成的。
实际上，目前国内已经有不少高校采用了或者正常尝试使用vpn技术来解决这个问题，而且大多是采用的ipsec vpn技术。利用ipsec技术，校外用户在本机安装一个vpn客户端软件后经过配置连入图书馆网络，ipsec vpn中心端会给每个远程用户分配一个校园网ip地址，从而实现远程用户以校园网用户身份访问电子资源。
虽说ipsec vpn是目前vpn的主流技术之一，但ipsec协议最初是为了解决site to site的安全问题而制定的，因此在此基础上建立的远程接入方案在面临越来越多的end to site应用情况下已经力不从心。
首先是客户端配置问题:在每个远程接入的终端都需要安装相应的ipsec客户端，并且需要做复杂的配置，随着这种远程接入客户端安装数量的增多将给网络管理员带来巨大的挑战。虽然一些领先的公司已经解决了ipsec 客户端难以配置和维护的问题，但是还是无法避免在每个终端上安装客户端的麻烦，而且即使这些客户端很少出问题，但随着用户数量的增多，每天需要维护的客户端绝对数量也不少。
其次是ipsec vpn自身安全问题:往往传统的ipsec 解决方案都没有很好的解决移动用户接入到私有网络的安全控制问题，这样就为病毒传播和黑客入侵提供了很多可能的途径，并且在如何针对不同用户身份设定对不同资源的访问权限上也存在不少缺陷(随着技术的发展，新兴的vpn厂商已经着手改进这些问题并取得了相应的成绩)。
然后是对网络的支持问题:传统的ipsec vpn在网络适应性上都存在一些问题，虽然一些领导厂商已经或正在解决网络兼容性问题，但由于ipsec vpn对防火墙的安全策略的配置较为复杂(往往要开放一些非常用端口)，因此客户端的网络适应性还是不能做到百分之百完美。
最后是移动设备支持问题:随着未来通讯技术的发展，移动终端的种类将会越来越多，ipsec 客户端需要有更多的版本来适应这些终端，但随着终端种类的爆炸性增长，这几乎是不可能的。
因此，l vpn技术应运而生。l vpn的突出优势在于web安全和移动接入，它可以提供远程的安全接入，而无需安装或设定客户端软件。l在web的易用性和安全性方面架起了一座桥梁。目前，对l vpn公认的三大好处是:首先来自于它的简单性，它不需要配置，可以立即安装、立即生效;第二个好处是客户端不需要安装，直接利用浏览器中内嵌的l协议就行;第三个好处是兼容性好，可以适用于任何的终端及操作系统。所有的校外用户只需要打开ie浏览器访问图书馆的internet ip即可成功接入图书馆，l vpn技术采用了一种类似代理性质的技术，所有的访问都是以l vpn设备的lan口的名义发起的，所以只要l vpn设备的lan口ip是一个合法的校园网ip，所有成功接入l的校外用户都可以成功访问这个l vpn设备lan口所能访问的资源。
但l vpn并不能取代ipsec vpn。因为，这两种技术目前应用在不同的领域。l vpn考虑的是应用软件的安全性，更多应用在web的远程安全接入方面;而ipsec vpn是在两个局域网之间通过internet建立的安全连接，保护的是点对点之间的通信，并且，ipsec工作于网络层，不局限于web应用。它构建了局域网之间的虚拟专用网络，对终端站点间所有传输数据进行保护，而不管是哪类网络应用，安全和应用的扩展性更强。从高校应用来看，由于l接入方式下所有用户的访问请求都是从l vpn设备的lan口发起的，对于那些对单个用户流量有严格限制的资源商来说，这些l用户的访问会被当成一个用户对待，很快就会因为达到资源商的流量限制而造成该ip被禁用，也就导致所有l用户无法继续访问图书馆资源。
那么，高校图书馆应该选择何种vpn技术以解决目前校外用户合理访问图书馆各类资源的需求呢?从目前图书馆使用的情况来看，比较合理的应用方式应该是ipsec和l共同使用。
正如我们前面所分析的，上游资源商对于资源的应用是有限制的，除了限制发起请求的ip地址外，还会限制单个ip地址所产生的流量，因此在图书馆大量的校外用户群中，我们将用户分为两个类型，一类是使用图书馆资源较为频繁、访问数据量较大的用户(以教师为主，数量较少)，另一类则是使用次数较少、访问数据不多的用户(以学生为主，数量较多)，通过用户划分，我们给访问量大但数量少的教师用户分配ipsec接入方式，这样就可以把大量的用户流量分配到不同的ip地址上，避免单个ip流量过大造成的问题，而那些数量众多但访问量小的学生用户分配l接入方式，利用l vpn无需部署客户端的特性大大降低客户端的维护工作量，从而实现vpn在图书馆应用的快速部署。经过长时间的测试，华师图书馆选择使用国内专业vpn厂商深信服科技推出了ipsec/l 一体化vpn平台:sinfor m5100-s。该产品在一台网关上同时集成了ipsec和l vpn功能，利用两种技术的集成很好解决了图书馆应用的需求，同时一体化的设计能够大幅度的降低整个vpn产品的投入，满足教育行业低成本高效率it建设的需求。
八、结论
vpn技术代表了当今网络发展的最新趋势,它综合了传统数据网络性能的优点(安全和qos)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,外部网和内部网的安全连接,建设与维护费用比专线网络要低得多.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.根据调查数据表明,用vpn替代租用线路来连接远程站点可节约20%～47%的开支,这么一种经济,安全和灵活的技术,在国外图书馆已经逐步普及.在国内,一些高校图书馆也开始应用vpn技术实现多校区图书馆互联和开展一些远程文献信息服务.vpn技术在高校图书馆的应用,必将提高图书馆利用效率,为图书馆的远程文献信息服务打开新局面,尤其为多校区图书馆之间资源的共享提供安全,高效,经济的网络传输和数据访问途径.随着vpn技术的日益成熟,它将在图书馆得到更为广泛的应用。
