【摘要】 通過利用虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(Virtual Private Network,簡稱VPN)技術(shù),實(shí)現(xiàn)海外基地與總部之間的信息與數(shù)據(jù)的交換,建立一個(gè)良好的交流平臺(tái)。本文闡述了通過虛擬專用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)解決分公司局域網(wǎng)到總公司局域網(wǎng)遠(yuǎn)程接入的解決方案,及虛擬專用網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)是如何通過對(duì)數(shù)據(jù)包的加密和數(shù)據(jù)包目標(biāo)地址的轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問,再通過PPTP隧道加密協(xié)議虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器的組網(wǎng)方案,來更好地理解通過VPN技術(shù)的應(yīng)用所帶來的便利及高效。
【關(guān)鍵詞】 VPN技術(shù) PPTP MS-CHAPv2 RRAS 信息資源 共享
一、解決海外基地局域網(wǎng)與總部局域網(wǎng)進(jìn)行信息共享的方案分析
一般來說,通過Internet網(wǎng)絡(luò)基地局域網(wǎng)遠(yuǎn)程接入總部局域網(wǎng)的解決方案有兩種。
第一種方法是把總部局域網(wǎng)的路由器進(jìn)行端口映射。即通過把總部應(yīng)用服務(wù)器上的內(nèi)網(wǎng)IP地址映射到路由器的公網(wǎng)IP上,這樣基地的計(jì)算機(jī)就可以通過公網(wǎng)IP來訪問了。但這樣做雖然簡單快捷,卻存在著兩個(gè)很大的問題,一是安全問題,二是訪問速度的問題,首先做了端口映射的服務(wù)器,使與本單位不相關(guān)的人員也可以通過同樣的方式對(duì)總部服務(wù)器進(jìn)行訪問,如果按這種方法做后,會(huì)給總部服務(wù)器帶來很大的安全隱患,并且由于網(wǎng)絡(luò)擁堵會(huì)造成訪問速度可能非常慢。
第二個(gè)方法就是在總部局域網(wǎng)與基地局域網(wǎng)之間建立專屬的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN),這也是現(xiàn)在很多大型公司都在采用的方法。虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)就是在公用網(wǎng)絡(luò)上建立專用網(wǎng)絡(luò),并且要進(jìn)行加密通訊,簡單地說就是利用公用網(wǎng)絡(luò)架設(shè)專用網(wǎng)絡(luò),它屬于遠(yuǎn)程訪問技術(shù)范疇。通過虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)的架設(shè)可以加快訪問速度,提高安全系數(shù),且造價(jià)成本十分低廉。
建立虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)后,總部局域網(wǎng)與基地局域網(wǎng)之間就連接成了一個(gè)更大的局域網(wǎng),基地及異地的移動(dòng)用戶就可以通過虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)訪問總部局域網(wǎng)服務(wù)器上的應(yīng)用,例如進(jìn)行視頻電話會(huì)議、文件共享、ERP管理系統(tǒng)、共享打印、管理數(shù)據(jù)庫等方面的操作。
二、關(guān)于海外基地與總部使用虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)的實(shí)現(xiàn)方式
通常實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)的方法有很多種,但常用的有以下四種:
1、硬件VPN:可以通過專用的硬件實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)。
2、軟件VPN:可以通過專用的軟件實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)。
3、集成VPN:某些硬件設(shè)備,例如路由器、防火墻等,都具有VPN功能,可以通過配置實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN),但是一般具有VPN功能的硬件設(shè)備通常都會(huì)比不具有這項(xiàng)功能的設(shè)備要昂貴。
4、VPN服務(wù)器:在大型局域網(wǎng)中,可以通過在網(wǎng)絡(luò)中心搭建VPN服務(wù)器的方法來實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)。
通過對(duì)上述四種實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)的研究分析,再經(jīng)過對(duì)其各自優(yōu)缺點(diǎn)的評(píng)估,考慮基地分支的計(jì)算機(jī)設(shè)備較多且相對(duì)集中,前三種實(shí)現(xiàn)方式顯然更適用于個(gè)人和家庭網(wǎng)絡(luò)或中小規(guī)模的商務(wù)網(wǎng)絡(luò),對(duì)基地來說,使用虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器的方式顯然更為適合,我們更希望通過路由器與路由器(route-to-route VPN connection)之間來實(shí)現(xiàn)連接,讓總部局域網(wǎng)與基地局域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)真正地實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,所有用戶即便是在異地,但仍然能感覺是在一個(gè)大型的局域網(wǎng)中,這時(shí)候的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器我們稱之為“VPN網(wǎng)關(guān)(VPN gateway)”。如圖1所示。
三、關(guān)于海外基地與總部使用虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)的應(yīng)用協(xié)議(以Windows Server 2008服務(wù)器系統(tǒng)為例)
一直以來,我們將處于外網(wǎng)并通過虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)訪問的設(shè)備都統(tǒng)稱為VPN客戶端,那么在Internet公共網(wǎng)絡(luò)中,海外基地的VPN網(wǎng)關(guān)與總部的VPN網(wǎng)關(guān)之間又是如何相互聯(lián)系的呢?我們知道在使用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)的收發(fā)是由封裝各不同的協(xié)議來確定源目標(biāo)的,所以,在Internet網(wǎng)絡(luò)中不同地方的VPN客戶端(或VPN服務(wù)器)與VPN服務(wù)器之間的通訊也需要封裝特殊的協(xié)議,這就是我們所說的專屬于虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)的PPP協(xié)議(Point-toPoint Protocol)。
VPN客戶端(或VPN服務(wù)器)與VPN服務(wù)器之間是要通過Internet網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的,當(dāng)VPN客戶端(或VPN服務(wù)器)與VPN服務(wù)器之間創(chuàng)建連接(也就是我們所說的建立私有通道)以后,,為了保證傳輸數(shù)據(jù)的安全,我們必須要將經(jīng)過私有通道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行特殊的加密處理以防止被攔截,如果沒有解密的理論與方法,即便是被攔截也無法解密與讀取。
Windows Server 2008服務(wù)器系統(tǒng)支持的隧道加密協(xié)議有:PPTP(Point to Point Tunneling Protocol)、L2TP/IPSec(Layer Two Tunneling Protocol/Internet Protocol Security)和SSTP(SSL)(Secure Socket Tunneling Protocol)?;嘏c總部在實(shí)施虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)解決方案時(shí)數(shù)據(jù)加密解密的形式采用了PPTP隧道加密協(xié)議。
遠(yuǎn)程的VPN客戶端連接到VPN服務(wù)器時(shí),必須要輸入正確的用戶名和密碼以驗(yàn)證其身份,如果驗(yàn)證成功后,VPN用戶就可以通過VPN服務(wù)器訪問授權(quán)下的資源,驗(yàn)證失敗自然就會(huì)被拒絕登陸了。為了防止用戶名和密碼被攔截破解,Windows Server 2008(基地服務(wù)器與總部服務(wù)器現(xiàn)在正在使用的系統(tǒng)) 服務(wù)器系統(tǒng)所支持的身份驗(yàn)證協(xié)議也完全不同。Windows Server 2008服務(wù)器系統(tǒng)所支持得身份驗(yàn)證協(xié)議有:PAP、CHAP、MS-CHAP、MS-CHAPv2、EAP、PEAP。其中最基本的驗(yàn)證協(xié)議是PAP協(xié)議(Password Authentication Protocol),但是最不安全,一般情況下不會(huì)采用這種方式。雖然CHAP協(xié)議(Challenge Handshake Authentication Protocol)比PAP協(xié)議要安全一些,但是CHAP協(xié)議不支持客戶端修改密碼,一旦VPN客戶端的身份驗(yàn)證過期,將無法正常登陸VPN服務(wù)器。較為安全穩(wěn)妥的驗(yàn)證協(xié)議是MSCHAP v2協(xié)議(Microsoft Challenge Handshake Authentication Protocol Version2)與EAP協(xié)議(Extensible Authentication Protocol),基地實(shí)施虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)解決方案時(shí)設(shè)置登錄總部VPN服務(wù)器的身份驗(yàn)證方式采用的是MS-CHAP v2協(xié)議。
四、關(guān)于采用PPTP隧道加密協(xié)議協(xié)議虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器的配置
通常情況下,虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器采用雙網(wǎng)卡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),外網(wǎng)卡使用公用網(wǎng)絡(luò)IP接入到Internet網(wǎng)絡(luò)中去,內(nèi)網(wǎng)卡則接入到單位內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)中去。在確定虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器Internet公共網(wǎng)絡(luò)接口及內(nèi)網(wǎng)(單位內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò))接口均已連接正常后,再開始對(duì)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器進(jìn)行配置。
在對(duì)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器進(jìn)行配置的時(shí)候,我們首先要先了解一下RRAS(Routing and Remote Access Services)的概念,“RRAS”其顧名思義為路由和遠(yuǎn)程訪問服務(wù),它為兩個(gè)主要的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)即路由服務(wù)和遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器提供配置。在配置虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器之前,我們需要以系統(tǒng)管理員( Administrators)的身份登錄計(jì)算機(jī),擁有管理計(jì)算機(jī)的超級(jí)權(quán)限及最高管理權(quán)限。
4.1安裝RRAS
1)依次單擊“開始”、“管理工具”和“服務(wù)器管理器”,即啟動(dòng)了服務(wù)器管理器。
2)在主窗口的“角色摘要”選項(xiàng)下,單擊“添加角色”。若首次登錄,登錄時(shí)在顯示“初始配置任務(wù)”窗口的“自定義此服務(wù)器”選項(xiàng)下,單擊“添加角色”。
3)在“開始之前”頁面上,單擊“下一步”。若以前選擇了“默認(rèn)情況下將跳過此頁”,則不會(huì)顯示此頁。
4)在“服務(wù)器角色”選擇頁上,選擇“網(wǎng)絡(luò)策略和訪問服務(wù)”,此后連續(xù)單擊兩次“下一步”。
5)在“角色服務(wù)”選擇頁上,選擇“路由和遠(yuǎn)程訪問服務(wù)”。
6)在“安裝確認(rèn)”頁面上,請(qǐng)單擊“安裝”。
7)安裝完成后,在“安裝結(jié)束”終止頁中,檢查完?duì)顟B(tài)后,請(qǐng)單擊“關(guān)閉”。
4.2在具有RRAS服務(wù)功能的服務(wù)器上為網(wǎng)絡(luò)適配器配置 TCP/IP
在將具有RRAS服務(wù)功能的服務(wù)器配置為遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器之前,我們必須為 Internet 網(wǎng)絡(luò)接口及內(nèi)網(wǎng)(單位內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò))接口配置 TCP/IP 并設(shè)置。這里要注意是不能使用自動(dòng)DHCP來配置虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器的TCP/IP,而應(yīng)當(dāng)手動(dòng)來配置其TCP/IP。
1)Internet網(wǎng)絡(luò)接口配置TCP/IP(以IPv4為例進(jìn)行設(shè)置)
(1)在“控制面板”的“網(wǎng)絡(luò)和 Internet”頁面中,單擊“查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和任務(wù)”選項(xiàng)。
(2)在“網(wǎng)絡(luò)和共享中心”頁面中,單擊“更改適配器設(shè)置”選項(xiàng)。
(3)在“網(wǎng)絡(luò)連接”頁面中,右鍵單擊要配置的網(wǎng)絡(luò)適配器,然后單擊“屬性”選項(xiàng)。
(4)選擇“Internet 協(xié)議版本 4 (TCP/IPv4)”項(xiàng)目,然后單擊“屬性”選項(xiàng)。
(5)在“常規(guī)”選項(xiàng)卡里,選擇“使用下面的 IP 地址”,然后依次鍵入IP 地址、子網(wǎng)掩碼和默認(rèn)網(wǎng)關(guān),IP 地址為ISP分配的公用 IP 地址。
(6)單擊“高級(jí)”選項(xiàng),顯示“高級(jí) TCP/IP 設(shè)置”對(duì)話框。
(7)為避免虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器向 Intranet DNS服務(wù)器動(dòng)態(tài)注冊(cè)其 Internet(公用)網(wǎng)絡(luò)接口的公用 IP 地址,在“DNS”選項(xiàng)卡里取消“在 DNS 中注冊(cè)此連接的地址”復(fù)選框,一般在默認(rèn)情況下,此復(fù)選框?yàn)檫x中狀態(tài)。
(8)為避免虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器向 Intranet WINS 服務(wù)器注冊(cè)其 Internet網(wǎng)絡(luò)接口的公用 IP 地址,在 “WINS ”選項(xiàng)卡里選中“禁用 TCP/IP 上的 NetBIOS” 復(fù)選框。
(9)單擊“確定”,關(guān)閉所有打開的對(duì)話框。
2)內(nèi)網(wǎng)(單位內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò))接口配置TCP/IP(以IPv4為例進(jìn)行設(shè)置)
(1)在“控制面板”的“網(wǎng)絡(luò)和 Internet”頁面中,單擊“查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和任務(wù)”選項(xiàng)。
(2)在“網(wǎng)絡(luò)和共享中心”頁面中,單擊“更改適配器設(shè)置”選項(xiàng)。
(3)在“網(wǎng)絡(luò)連接”頁面中,右鍵單擊要配置的網(wǎng)絡(luò)適配器,然后單擊“屬性”選項(xiàng)。
(4)在“常規(guī)”選項(xiàng)卡里,選擇“使用下面的 IP 地址”,然后依次鍵入IP地址、子網(wǎng)掩碼和 DNS 服務(wù)器地址,但是要十分注意的是在為虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器的內(nèi)網(wǎng)(單位內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò))接口配置 IPv4 時(shí),不要為內(nèi)網(wǎng)(單位內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò))連接配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān),因?yàn)檫@樣可以極大限度地避免“默認(rèn)路由”與指向Internet網(wǎng)絡(luò)的“默認(rèn)路由” 相互之間發(fā)生沖突。
(5)單擊“高級(jí)”選項(xiàng),顯示“高級(jí) TCP/IP 設(shè)置”對(duì)話框。
(6)在“WINS”選項(xiàng)卡里,配置WINS服務(wù)器的 IP 地址。
(7)單擊“確定”,關(guān)閉所有打開的對(duì)話框。
4.3啟用并設(shè)置RRAS將其安裝配置為虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器
(1)在“開始”菜單的“管理工具”中,單擊“路由和遠(yuǎn)程訪問”選項(xiàng),“路由和遠(yuǎn)程訪問”處于禁用狀態(tài),右鍵單擊,選擇“配置并啟用路由和遠(yuǎn)程訪問”打開“路由和遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器安裝向?qū)А薄?/p>
(2)在“路由和遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器安裝向?qū)А表撁嬷?,選擇“遠(yuǎn)程訪問(撥號(hào)或VPN)”,單擊“下一步”,選擇“VPN”,單擊“下一步”,進(jìn)入“VPN連接”頁面。
(3)在“VPN連接”頁面,選擇連接到公用Internet網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)卡,遠(yuǎn)程虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)客戶端將通過此接口連接到該服務(wù)器。同時(shí)選中下面 “通過設(shè)置靜態(tài)數(shù)據(jù)包篩選器來對(duì)選擇的接口進(jìn)行保護(hù)” 的復(fù)選框,使其僅限 VPN 客戶端需要的端口,以增加服務(wù)器的安全性,由于RRAS 數(shù)據(jù)包篩選器與防火墻不能同時(shí)使用,所以只能選擇其一,并且啟用此選項(xiàng)后創(chuàng)建的數(shù)據(jù)包篩選器不允許 Internet網(wǎng)絡(luò)控制消息協(xié)議 (ICMP) 執(zhí)行 。單擊“下一步”。
(4)在“IP地址分配”頁面中,選擇分配VPN客戶端IP地址的方式,因?yàn)榭偛颗c基地各自擁有一個(gè)DHCP服務(wù)器,所以我們選擇“自動(dòng)”,進(jìn)行分配,單擊“下一步”。
(5)在“管理多個(gè)遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器”頁面中,因?yàn)樘摂M專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器已經(jīng)加入了域,所以不在需要進(jìn)行RADIUS的驗(yàn)證,選擇“否”后,進(jìn)入“下一步”。
(6)“路由和遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器安裝向?qū)А背晒Π惭b后,單擊“完成”,同時(shí)會(huì)出現(xiàn)下面的信息提示框。(圖2)
(7)因?yàn)镈HCP中繼代理已經(jīng)被開啟,所以展開IPv4下的“DHCP中繼代理”,將DHCP服務(wù)器的IP地址添加進(jìn)去即可。到這一步為止,虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器配置上的基本設(shè)置才算是基本完成。(因版本上的不同,VPN服務(wù)器的設(shè)置上可能略有不同)
4.4虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)客戶端的設(shè)置(以Windows 7用戶為例)
(1)在虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器上添加本地用戶和組,然后在用戶和組的“屬性”里,在域控制器上授權(quán)允許用戶遠(yuǎn)程“撥入”,網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限里點(diǎn)選“允許訪問”。
(2)在“控制面板”中,單擊“網(wǎng)絡(luò)和共享中心”,在“更改網(wǎng)絡(luò)設(shè)置”選項(xiàng)下,單擊選擇“設(shè)置新的連接或網(wǎng)絡(luò)”。
(3)在“連接到工作區(qū)”里,選擇“使用我的internet連接(VPN)”;在下一頁面中,單擊“我將稍后設(shè)置Internet連接”。
(4)在“鍵入要連接的Internet地址”頁面中,Internet地址添加框里,輸入“VPN服務(wù)器外網(wǎng)卡的IP地址”,目標(biāo)名稱里填寫“VPN連接”。
(5)在“鍵入您的用戶名和密碼”頁面中,輸入允許遠(yuǎn)程撥入用戶的用戶名和密碼,“域”選項(xiàng)空著不填,單擊“創(chuàng)建”按鈕,連接成功提示后,虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)撥入連接設(shè)置完成,單擊“關(guān)閉”。
(6)在桌面 上,右鍵單擊配置“網(wǎng)絡(luò)”, 選擇“屬性”,頁面左邊單擊選擇“更改適配器設(shè)置”。
(7)在“VPN連接”上,雙擊打開,填寫提供的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)撥入用戶的用戶名和密碼,“域”空著不填寫。
(8)繼續(xù)選擇“屬性”,單擊“安全”,在“VPN類型”里,點(diǎn)選“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)隧道協(xié)議(PPTP)”;在“數(shù)據(jù)加密”中,選擇“需要加密(如果服務(wù)器拒絕將斷開連接)”;在“身份驗(yàn)證”中, 選擇“MS-CHAP v2”;填寫選擇完畢后,單擊“確定”。 到這一步為止,Windows 7 用戶虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)客戶端的設(shè)置已經(jīng)基本完成了。
虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)服務(wù)器的設(shè)置基本完成,基地用戶可以通過虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)與VPN服務(wù)器遠(yuǎn)程訪問總部的信息資源了,基地與總部局域網(wǎng)內(nèi)的信息得到了極大的利用。
五、小結(jié)
本研究通過利用虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)技術(shù)及VPN服務(wù)器的組網(wǎng)搭建,使海外基地的局域網(wǎng)服務(wù)器、辦公設(shè)備、遠(yuǎn)程員工、移動(dòng)員工等利用當(dāng)?shù)乜捎玫母咚賹拵ЬW(wǎng)絡(luò)(如WIFI網(wǎng)絡(luò))連接到總部的局域網(wǎng)絡(luò),再通過利用隧道加密協(xié)議與身份驗(yàn)證識(shí)別協(xié)議確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?,為海外基地與總部之間提供了一種成本低效率高的遠(yuǎn)程辦公方案。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]小孫村長:《VPN服務(wù)器配置實(shí)例解析上篇之PPTP》,網(wǎng)絡(luò)博客,2011年
[2]百度百科:《虛擬專用網(wǎng)絡(luò)》
[3]微軟網(wǎng)站:《路由和遠(yuǎn)程訪問服務(wù)》Windows Server