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VPN基础知识

2020-11-10 15:09

一、什么是VPN?VPN是虚拟专用网络的简称,功能是:在公用网络上建立专用网络,进行加密通讯。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。二、VPN的 ...

一、什么是VPN?

VPN是虚拟专用网络的简称,功能是:在公用网络上建立专用网络,进行加密通讯。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。

二、VPN的简介

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,但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。

三、VPN的工作原理

通常情况下,VPN网关采取双网卡结构,外网卡使用公网IP接入Internet。

网络一(假定为公网internet)的终端A访问网络二(假定为公司内网)的终端B,其发出的访问数据包的目标地址为终端B的内部IP地址。

网络一的VPN网关在接收到终端A发出的访问数据包时对其目标地址进行检查,如果目标地址属于网络二的地址,则将该数据包进行封装,封装的方式根据所采用的VPN技术不同而不同,同时VPN网关会构造一个新VPN数据包,并将封装后的原数据包作为VPN数据包的负载,VPN数据包的目标地址为网络二的VPN网关的外部地址。

网络一的VPN网关将VPN数据包发送到Internet,由于VPN数据包的目标地址是网络二的VPN网关的外部地址,所以该数据包将被Internet中的路由正确地发送到网络二的VPN网关。 

网络二的VPN网关对接收到的数据包进行检查,如果发现该数据包是从网络一的VPN网关发出的,即可判定该数据包为VPN数据包,并对该数据包进行解包处理。解包的过程主要是先将VPN数据包的包头剥离,再将数据包反向处理还原成原始的数据包。

网络二的VPN网关将还原后的原始数据包发送至目标终端B,由于原始数据包的目标地址是终端B的IP,所以该数据包能够被正确地发送到终端B。在终端B看来,它收到的数据包就和从终端A直接发过来的一样。从终端B返回终端A的数据包处理过程和上述过程一样,这样两个网络内的终端就可以相互通讯了。

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。

四、VPN的工作过程

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。

五、在服务器上配置VPN

1、打开控制面板 → 管理工具 → 系统和安全 → Windows 防火墙 → 禁用Windows防火墙服务。

2、计算机管理 → 进入“服务器管理器” → 角色 → 添加角色 → 勾选添加网络策略和访问服务 → 然后点击“下一步”

3、如下图,勾选需要的角色服务,然后下一步 

4、等待角色安装完成后,点击开始菜单 → 管理工具 → 路由和远程访问 → 打开配置界面

5、在主界面会看到一个红色的向下的箭头 ,在箭头的标签上右击,选择“配置并启用路由和远程访问(C)”,打开配置向导

6、下一步 → 选择自定义配置

7、勾选“VPN 访问(V)和NET(A)” → 下一步

 8、配置完成 → 启动服务 → 然后点击完成

9、启动服务后的主界面如图所示,之前的红色向下箭头变成绿色向上箭头,表示服务已经正常运行

10、在绿色标签处右击 → 选择属性 → 打开对话框 → 选择IPV4 → 选择静态地址池

 11、然后添加要给客户端分配的地址,输入一个起始IP地址和结束IP地址范围,推荐输入192.168.1.100到192.168.1.254这个范围,因为192.168段属于本地保留IP段,最后点击“确定”。

12、然后点击IPV4前面的+号 → 选择NAT → 右击 → 选择新增接口 

13、选择本地连接 → 确定

14、然后勾选下图所示的选项:

15、接着在NAT上右击 → 新增接口 → 内部 → 然后勾选下图所示的选项,并确定

说明:不添加内部接口,可能出现vpn连接后不能上外网的现象。 

16、IPV4 → 右键点击“静态路由” → 再点击“新建静态路由”,目标和网络掩码都输入0,网关请和TCP/IP属性中的默认网关保持一致。

17、IPV4 → “DHCP 中继代理” → 删除里面的“内部”接口

18、IPV4 → “DHCP 中继代理” → 再点击“新增接口” → 选择“本地连接”,再点击“确定”,然后在弹出的对话框中点击“确定”。

 

六、在服务器上添加VPN用户

1、计算机管理 → 配置 → 本地用户和组 → 右击,新用户 → 填写用户名/描述信息/密码,密码设置永不过期,如下图:

2、用户属性 → 用户组设置为 Guests 

七、在个人电脑上使用VPN连接

1、在个人电脑上“打开网络和共享中心” → “更改网络设置” → “设置新的连接或网络 ”, 点击进入

2、找到 “连接到工作区”,设置工作区的网络或者 VPN 连接  → “下一步”

 3、选择“使用我的 Internet 连接(VPN)(I)”

4、在Internet 地址栏,输入VPN服务器IP地址


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迁移学习,人工智能技术的“明天”发布时间:2019-06-15
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