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        基于L2TP和IPSec的遠(yuǎn)程訪問型VPN技術(shù)方案

        2014-12-24 21:19:26劉蒙
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年36期

        摘 要:隧道技術(shù)是將一個(gè)數(shù)據(jù)包封裝在另一個(gè)數(shù)據(jù)包中進(jìn)行傳輸,從而達(dá)到在公共網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間傳遞私有數(shù)據(jù)的目的。文章簡要介紹了VPN的相關(guān)知識(shí),探討了利用L2TP和IPSec隧道協(xié)議構(gòu)筑安全的遠(yuǎn)程訪問型VPN的原理和方案,并在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下模擬實(shí)現(xiàn)了基于L2TP和IPSec的遠(yuǎn)程訪問。

        關(guān)鍵詞:VPN;L2TP;IPSec;隧道;遠(yuǎn)程訪問

        引言

        針對目前很多企業(yè)分支機(jī)構(gòu)地域分散、遠(yuǎn)程辦公需求多和與商業(yè)伙伴間業(yè)務(wù)頻繁的特點(diǎn),如何在現(xiàn)有的Internet基礎(chǔ)上建立一個(gè)安全、快速、專用的遠(yuǎn)程訪問企業(yè)網(wǎng)已成為時(shí)代所需。出于低成本、高安全度、高靈活性的考慮,目前主要采取VPN方式。

        1 VPN簡介

        VPN是通過在主機(jī)與主機(jī)、主機(jī)與網(wǎng)關(guān)或兩臺(tái)路由器之間建立一條專用連接從而達(dá)到在共享或公共網(wǎng)絡(luò)上傳輸私有數(shù)據(jù)的目的,可以理解成是虛擬出來的企業(yè)內(nèi)部專線。

        VPN的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵是隧道協(xié)議。現(xiàn)有的隧道協(xié)議中PPTP、L2F、L2TP屬于第二層隧道協(xié)議,對應(yīng)OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層,是將用戶數(shù)據(jù)封裝在PPP幀中通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送。GRE和IPSec屬于第三層隧道協(xié)議,對應(yīng)于OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層,使用包作為數(shù)據(jù)交換單位。

        文章提出了一種將L2TP和IPSec兩種協(xié)議結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問VPN的技術(shù)方案。

        2 L2TP+IPSec方案的應(yīng)用分析

        2.1 IPSec+L2TP方案的原理

        L2TP協(xié)議允許遠(yuǎn)程用戶通過Internet安全地訪問企業(yè)網(wǎng)絡(luò),特別適合組建遠(yuǎn)程接入VPN。但是,在L2TP協(xié)議中,僅提供LAC與LNS間的身份認(rèn)證,而不保護(hù)在隧道中傳輸?shù)拿總€(gè)數(shù)據(jù)包和控制包,這就導(dǎo)致了L2TP隧道極易受到攻擊?;诎踩缘目紤],可以在L2TP的實(shí)現(xiàn)過程中加入一組IP安全協(xié)議IPSec,在隧道外再封裝。

        IPSec協(xié)議通過使用加密的安全服務(wù)來確保在IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行保密而安全的通訊。但I(xiàn)PSec不支持TCP/IP以外的其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,且僅提供包過濾的訪問控制方法。

        L2TP和IPSec結(jié)合來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問型VPN(簡稱LI)時(shí),IPSec可以在L2TP LNS端利用RADIUS的集中統(tǒng)一的鑒別和授權(quán)機(jī)制,而L2TP可以通過IPSec強(qiáng)的安全功能彌補(bǔ)自身安全方面的欠缺。

        2.2 L2TP+IPSec方案的包格式

        LI的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示。用戶傳輸數(shù)據(jù)的封裝過程如下:(1)IPSec封裝:IP分組通過添加ESP報(bào)頭、報(bào)尾和IPSec認(rèn)證報(bào)尾(Authtrailer),進(jìn)行IPSec加密封裝。(2)PPP封裝:IPSec分組由PPP協(xié)議封裝處理成PPP分組。(3)L2TP封裝和IP封裝:對PPP分組進(jìn)行L2TP封裝,形成L2TP數(shù)據(jù)報(bào),再添加UDP頭形成UDP報(bào)文,然后形成IP分組在IP網(wǎng)上發(fā)送。經(jīng)過IPSec封裝的L2TP數(shù)據(jù)包格式如表1所示。其中IP1為外網(wǎng)IP,IP2為內(nèi)網(wǎng)IP。

        3 L2TP+IPSec方案的模擬實(shí)現(xiàn)

        在實(shí)驗(yàn)室中使用Cisco Packet Tracer來模擬實(shí)現(xiàn)LI方案,其拓?fù)鋱D如圖2所示。其中RO、R1分別模擬訪問端的LAC和服務(wù)端的LNS,R2模擬Internet,Remote PC和Local PC分別表示移動(dòng)端PC和本地PC。

        對R0的配置:利用vpdn enable命令啟動(dòng)L2TP撥號(hào);指定vpn另一端路由即R1的IP地址;啟動(dòng)并建立IKE;配置des加密方式、指定密鑰位數(shù)并指定Hash算法為MD5。對R1的配置與R0類似。對R2只需要進(jìn)行基礎(chǔ)配置,使其能與R0和R1進(jìn)行通信即可。

        配置好路由器后,需要在本地PC上進(jìn)行撥號(hào)連接。首先,修改注冊表,向Windows添加ProhibitIpSec注冊表值1。最后新建L2TP撥號(hào)連接,在VPN服務(wù)器端輸入要撥號(hào)的遠(yuǎn)程企業(yè)內(nèi)部PC地址即可。

        L2TP隧道建立以后,需要在其基礎(chǔ)上在R0和R1之間建立一個(gè)IPSec隧道。

        對R0的IPSec配置:配置安全提議并采用ESP協(xié)議;配置報(bào)文封裝形式采用隧道模式;選擇des加密方式和MD5的Hash算法;引用訪問控制列表和安全提議;配置R0和R1的IP地址;配置串口Fa0/1的IP地址,并在其上應(yīng)用安全策略組。對R1的配置與R0相似,對R2也只進(jìn)行基礎(chǔ)配置。到此,一條基于L2TP和IPSec隧道遠(yuǎn)程安全訪問通道建立完成。

        4 結(jié)束語

        利用L2TP隧道協(xié)議來構(gòu)建一個(gè)虛擬的私有網(wǎng)絡(luò)再結(jié)合IPSec協(xié)議來實(shí)現(xiàn)通信數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)層的安全傳輸,不僅會(huì)節(jié)省網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用,而且增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性,是一種有效的VPN方案。

        參考文獻(xiàn)

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        [3]劉學(xué)普,周陽.基于L2TP/IPSec的企業(yè)遠(yuǎn)程移動(dòng)辦公網(wǎng)的構(gòu)建[J].寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2013(5):105-107.

        作者簡介:劉蒙(1989,12-),男,陜西咸陽,西安石油大學(xué),碩士,計(jì)算機(jī)學(xué)院,通信與信息系統(tǒng),工作流管理系統(tǒng)。

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