计算机网络中的VPN技术及其运用实践探微

柴功昊+阎晨宇

摘要：VPN技术属于一种远程访问技术，主要是利用公用网络进行专用网络的架设，进而实现数据的共享与交换，满足现代化信息网络的使用需求。因此，本文主要是以VPN技术为核心，探究计算机网络中VPN技术的实际应用，对其应用技术进行不断的优化和完善，促进计算机网络的长久发展。

关键词：计算机网络；VPN技术；运用；实践

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）27-0012-02

随着计算机网络的快速发展，使得计算机网络逐渐进入人们的实际工作中，并有效提高工作效率与工作质量，强化了计算机技术水平和技术含量。就现有计算机网络来看，各项计算机技术的运用都存在极强的针对性，在各自的领域中发挥着巨大的作用，促进了行业发展的现代化和技术化。 VPN技术是计算机网络技术发展后的成果，主要依托于ISP技术与NSP技术，通过虚拟专用网络建立通信专门线路，实现信息数据的及时交换和共享。因此，VPN技术可以有效提高数据信息的准确性和安全性，保证计算机网络系统的高效运行。

1 VPN技术综合概述分析

1.1 VPN技术运行原理

就目前而言，VPN技术在实际运行中，主要利用双网卡结构，外网卡通过公网IP连接Internet。若公网终端A访问公司内网终端B，其访问数据地址为公司内网终端B的IP地址。公网VPN网关接收终端A访问数据包后，会对终端A的目标地址进行程序检查，若目标地址为公司内网地址，公网VPN网关会对该数据包采取封装处理，封装的方式由VPN技术而决定。同时，VPN网关也会建立新VPN网关数据包，封装后的数据包直接转化成新VPN数据包的载荷，VPN数据包的目标地址就是公司内网VPN网关外部地址。因此，在VPN网关进行数据处理的过程中，原始数据包目标地址与远程VPN网关地址起着至关重要的作用，在VPN地址的基础上，VPN网关可以明确需要进行VPN处理的信息数据，识别不需要VPN处理的数据包，并将其直接上传到上级路由中。远程VPN网关地址主要是对特定VPN数据包地址进行统一处理，也就是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。

1.2 VPN技术通信过程分析

在VPN技术的实际使用中，首先，网络用户要利用个人终端向区域内的 VPN 技术服务器进行访问请求的发送，建立传输通道。VPN 服务器会及时接受个人终端发来的访问请求，并对个人终端的身份进行有效验证。其次，若个人终端身份通过访问认证，访问权限被允许，可以进行网页的访问；若个人终端身份没有通过访问认证，则访问受限制，要进行重新访问。在访问允许后，计算机网会形成VPN虚拟化技术，使得网络线路更具安全性和针对性。最后，用户终端和网络服务器建立有效的访问联系后，所有的传输数据在实际使用和运行过程中会进行加密与封装处理，通过 VPN 网关技术隧道，将数据从发送端传输到VPN接收端。

1.3 VPN技术的优势

VPN技术在实际应用中具有很大的优势，主要表现在以下几方面，第一，VPN技术易操作，使用流程相对简单，并具有很高的经济性，运行成本相比于传统租用DDN方式来说较低，后期维护费用也相对较低，这也是VPN技术被广泛使用的重要原因之一。第二，VPN技术具有极强的高效性与便利性，在实际使用的过程中，通过专用网络的连接，根据复杂性的网络结构与传输访问地址，构建多样性与丰富性的通信线路，进而实现信息数据的快速传输。第三，VPN技术可以有效保证传输数据信息的真实性与可靠性，并在实际传输中通过高强度的认证系统和加密系统，保证了数据信息的安全性，防止出现信息数据泄漏等安全问题，为网络用户的隐私提供了重要的安全保障。

2 计算机网络中VPN技术分析

2.1 MPLS VPN技术

MPLS VPN主要是建立在MPLS技术基础之上的IP VPN，主要是在网络路由或者是交换器设备上通过MPLS多协议标记交换技术来优化核心路由器的选择方式，充分结合传统路由交换技术实现IP专用网络的虚拟化。MPLS VPN技术的最大特点在于在实际应用过程中，可以将网关二层交换与三层路由技术充分的结合在一起，进而共同作用实现VPN和服务分类以及流量工程等方面的管理。从另一方面上看，MPLS VPN 技术可以在数据访问与传输中，迅速建立 IP 虚拟专用网络，加快网页访问以及数据传输的速度与效率，简化路由器的选择方式，避免虚拟专用网络运行中的冲突，用户提供更好的网络服务。

2.2 IPSEC VPN 技术

IPSEC VPN 技术主要是建立在IPSEC协议基础上的VPN技术，IPSEC协议是一种由IETF设计、确保基于IP通讯数据安全性的机制，可以为VPN通信传输提供隧道安全保证。在IPSEC VPN 技术的实际应用中，通过VPN网关的远程连接，将多个局域网进行有效的组建与分析，进而构建一个新的虚拟局域网络。同时，通过IPSEC VPN 技术构建的虚拟局域网具有极强的稳定性和有效性。IPSEC VPN技术的实现原理与计算机过滤防火墙相似，在实际操作中，网络服务器接收数据包后，会按照安全策略在数据库中进行数据包的查询处理，将查询处理结果列为操作依据。在局域网特定范围内，IPSEC VPN 技术的数据传输和处理能力，具有加密机制，进而强化认证手段。针对外部站点，在进行虚拟局域网访问中，会进行信息过滤，全方位确认数据的质量。因此，PSEC VPN技术的广泛使用，无论是在经济效益还是在社会效益方面，都具有很大优势，获得广大用户的高度重视。

2.3 SSL VPN技术

SSL VPN技术主要依托于HTTPS，应用在传输层与应用层间的数据传输、交换以及共享。SSL VPN通过SSL协议设置生局域网访问权限，建立身份认证和数据加密以及消息完整性验证等安全访问机制，在应用层于传输层间建立一条安全的通信渠道。在实际应用过程中，SSL VPN技术存在Web 浏览器、SSL VPN 客户端和 LAN 到 LAN 等工作模式，在Web 浏览器工作模式中，用户可以通过SSL 协议构建虚拟专用网络，对公司内部网关进行远程访问，可以完全忽略网络配置对远程访问的影响，进而有效减少VPN 系统运行时间和工作量，提高VPN管理效率。在SSL VPN 客户端工作模式中，可以利用 SSL 协议客户端实现远程应用服务器的访问，在此过程中客户端和服务器中的加密数据主要靠隧道数据进行传输，进而提高数据传输的稳定性与安全性。LAN 到 LAN 工作模式主要适用于不同局域网络的数据传输，实现各个局域网之间的通信传输，并设置加密处理，提高数据包的可靠性。目前，SSL VPN广泛应用在基于Web远程接入领域中，为用户远程访问公司内部网络提供了安全保证。

3 计算机网络中VPN技术的实际应用

3.1 在公司内部网络中的应用

VPN技术在公司内部网络中的应用主要体现在地址管理中，为用户提供安全性高的网络地址。例如，某集团有大约30个分公司，分布在全国各地，为了便于各个分公司与总公司交流沟通，保证工作效率和工作质量，集团企业可以通过VPN技术进行计算机网络沟通。首先，集团企业要和旗下分公司建立VPN网络联系，利用加密处理的VPN共网实现集团企业服务器与子公司服务器的访问。在服务器系统中设置视频会议、邮件以及办公自动化系统，实现网络联系的多元化，满足实际的工作需求。

在VPN技术实际运行的过程中，集团企业可以根据子公司网络用户的属性以及运营规模将其分为以下几个方面。第一，移动用户。规模较小分公司或者是利用网络连接集团企业单机，在进行VPN技术使用中要设置Client软件，将用户所在局域网络与VPN虚拟技术联系在一起，依托SplitTunneling安全机制有效保障核心网关的使用安全。另一方面看，这种传输方式可以让远程办公室网关将VPN作为传输载体进行集团企业内网的访问。第二，子公司用户所在局域网不具备地址转换器以及防火墙功能，并占用集团企业共网地址。对于这样的子公司，集团企业要在子公司的以太网中设置网关交换器与路由器进行与子公司网络的连接。第三，对于需要安装防火墙的子公司，一方面，集团企业可以利用VPN技术进一步完善企业网络设计，减少不必要的安装程序，建立VPN网络通信系统，使子公司的公司活动与销售情况始终处于集团企业网络监控中，降低通信成本。另一方面，为了保证网络通信的安全性，集团企业可以通过VPN技术提高网络通信的安全性，在企业内部网关中设置VPN机密机制，保证内外网的安全性。同时，还要进行VPN软件的扩展，为子公司的增加做好充分的准备。

综上所述，集团企业通过VPN技术与子公司进行沟通的过程中，形成VPN通信网络通道，不仅节省了大量的通信费用，其建设投资与后期维护费用也相对较低。在远程访问中要做好安全防护措施，安装安全认证机制，强化生产管理监督、视频会议以及异地协同办公等具体功能，促进集团企业管理的现代化和信息化以及系统化，满足集团企业的发展需求。

3.2 在图书馆管理中的应用

目前，VPN技术已经广泛地应用在高校图书馆计算机网络管理系统中，有效提高高校图书馆管理效率和管理质量，实现现代化管理模式。随着学校规模的扩大，增加了分校的数量，学校可以引入VPN技术实现各个学校之间的联系与沟通，各个学校图书馆局域网可以互相访问，节省了大量的访问时间，实现各个分校图书馆资源的共享，进而提高了高校图书馆管理效率。在实际的使用过程中，图书馆VPN服务器不仅要连接互联网，还要连接到高校内部VPN专网，通过公共目标地址，在分校与总校进行网络通信过程中，要将相关数据信息上传到本地计算机中，并通过身份认证和数据加密以及隧道协议等VPN技术安全机制提高信息传输的有效性和安全性。在计算机发出指令后，VPN服务器要对计算机指令进行分析与判断，过滤信息数据，验证用户身份，若安全，访问用户才会有局域网访问权限，服务器认可网络连接，反之则阻止用户访问。在实际身份验证中，VPN服务器会通过公钥进行访问信息的加密，路由将数据信息传送到目标地址。

3.3 VPN 技术在计算机教学资源网中的应用

VPN技术应用在计算机教学资源网中，可以丰富教学资源，利用校园内外网关的连接访问，使得教育信息网络连接公网internet ，在此过程中，校园外网很容易受到其他网络攻击，传统网络无法进行教育资源的加密，在用户身份安全和教学资源安全方面都存在较大的漏洞，不利于计算机教学资源网的应用与发展。针对以上安全问题，VPN技术的实际应用很好地解决了信息传输以及用户身份的安全问题，有效提高网络使用的安全性和有效性。在VPN技术中，SSL是一个相对于平台与应用的独立协议，主要应用在安全层中，利用 TCP技术保障访问用户的个人信息。因此，在构建校园计算机教学资源网中，要重视VPN网络工程设计，特别是用户身份认证以及访问权限，利用SSL VPN 技术构建VPN公网，加强数字证书技术的用户身份认证控制，通过USB-key 实现教学资源的安全操作，进而对校园计算机教学资源网进行不断的优化和完善，满足学校的教学需求。

4 结束语

综上所述，VPN技术日益发展成熟，在进行数据传输和共享中可以有效提高网络环境的稳定性和安全性，为数据信息的真实与完整提供了重要的安全保障，实现现代化与信息化管理水平。

参考文献：

[1] 李春泉， 周德俭， 吴兆华. VPN技术及其在企业网络安全技术中的应用[J]. 桂林工学院学报， 2004（3）.

[2] 李亚利. 关于计算机网络中常用VPN技术的分析[J]. 信息与电脑（理论版）， 2014（10）.

[3] 许伟， 娄松涛. VPN 技术在计算机网络中的应用研究[J]. 电子技术与软件工程， 2014（4）.

[4] 刘晋州. 基于VPN的计算机虚拟网络技术及应用[J]. 电脑知识与技术， 2016（7）.

[5] 赵凌琪. VPN技术及其在网络管理系统开发中的应用[J]. 内蒙古师范大学学报（自然科学汉文版）， 2003（4）.

[6] 王文波， 王亚萍， 刘璘. VPN 技术在医院网络中的应用研究[J]. 中国医疗设备， 2014（4）.

[7] 许伟， 娄松涛. VPN 技术在计算机网络中的应用研究[J]. 电子技术与软件工程， 2014（4）.