大冬会网络系统设计及VPN技术应用研究

论文摘要

虚拟专网(VPN)技术是指在公共网络中建立专用网络,将数据通过安全的“加密管道”在公共网络中传播,可以保证数据的安全传递。而且使用VPN技术组建网络有节省成本、提供远程访问、扩展性强、便于管理和实现全面控制等好处。第24届世界大学生冬季运动会将于2009年2月18日至2月28日在哈尔滨举行,由于大冬会比赛场地、运动员驻地、新闻中心等场地比较分散,而且大冬会比赛比较激烈,需要快速处理各地的信息,对数据的时效性、安全性要求很高。需要设计一个高效、安全、稳定的网络系统。根据实际要求将大冬会网络系统设计为三层:最内层用专线构建一个竞赛专用局域网,采用DDN专线连接,与外网完全隔绝,从物理上保证了竞赛专网的安全,第二层用VPN技术构建虚拟局域网(VLAN),划分成若干逻辑子域:办公子网和查询子网,为了节约成本采用VPN技术来架设。最外层为互联网的大冬会官方网站。本篇论文通过大冬会网络实际需求,分析设计大冬会网络系统,根据实际情况和功能需要,将大冬会网络分为三层,分别采取不同的技术来实现。分析VPN技术的特点,将VPN的技术优势运用于大冬会的查询网络,保证大冬会查询网络的安全,同时降低网络建设成本。首先,分析VPN技术特点和IPSec协议族的特点,主要包括IPSec协议族的两种模式、AH、ESP、密钥管理、安全关联和安全策略等。其次,根据大冬会的实际需求制定大冬会网络系统建设原则,分析大冬会网络平台需求和技术要求,主要分析大冬会查询网络的特点和VPN技术特点,根据需求设计大冬会VPN查询网络。最后,根据VPN的特点,结合前面的研究内容,研究VPN技术在大冬会查询网络的应用,选择合适的VPN网络结构。设计大冬会的网络模块、处理模块以及其他功能模块。在实验室环境中,配置VPN服务器和客户端,并对VPN网络连接进行分析测试。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国际发展状况
• 1.2.2 国内发展状况
• 1.3 课题的主要工作
• 1.4 论文的组织结构
• 第2章 VPN技术及IPSec协议
• 2.1 VPN技术概述
• 2.1.1 VPN技术组成
• 2.1.2 VPN解决方案
• 2.2 IP层安全协议IPSec
• 2.2.1 IPSec传输模式
• 2.2.2 IPSec隧道模式
• 2.3 ESP协议
• 2.3.1 ESP协议格式
• 2.3.2 ESP协议模式
• 2.4 AH协议
• 2.4.1 AH协议格式
• 2.4.2 AH协议模式
• 2.5 密钥管理和安全关联
• 2.5.1 Diffie-Hellman密钥交换
• 2.5.2 安全关联
• 2.6 安全策略
• 2.6.1 安全策略数据库
• 2.6.2 安全关联数据库
• 2.7 ISAKMP协议与IKE协议
• 2.8 本章小结
• 第3章 大冬会网络需求分析和设计
• 3.1 大冬会网络系统建设原则
• 3.2 网络平台分析
• 3.3 大冬会VPN网络系统分析
• 3.3.1 大冬会查询网络特点
• 3.3.2 大冬会VPN查询网络组网的技术要求
• 3.3.3 VPN技术在大冬会查询网络的应用分析
• 3.3.4 VPN和DDN专线的比较
• 3.4 大冬会网络分析设计
• 3.4.1 竞赛专用网络
• 3.4.2 大冬会VPN查询网络设计
• 3.5 本章小结
• 第4章 VPN技术应用研究
• 4.1 大冬会VPN查询网络隧道结构选择
• 4.2 VPN查询网络关键模块实现所用到的技术
• 4.2.1 IKE动态管理模块
• 4.2.2 IPSec处理模块
• 4.2.3 IPSec处理模块与应用程序的接口
• 4.3 安全隧道建立
• 4.3.1 VPN服务器配置
• 4.3.2 允许远程拨入权限
• 4.3.3 VPN客户端连接
• 4.4 分赛区和数据中心的VPN连接
• 4.5 测试结果与分析
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢