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VPN相关知识

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,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。

工作原理

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  1. 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
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。 [1] 
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。

分类标准

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根据不同的划分标准,VPN可以按几个标准进行分类划分:
1、按VPN的协议分类:
VPN的隧道协议主要有三种,PPTPL2TPIPSec,其中PPTP和L2TP协议工作在OSI模型的第二层,又称为二层隧道协议;IPSec是第三层隧道协议。
2、按VPN的应用分类:
(1)Access VPN(远程接入VPN):客户端到网关,使用公网作为骨干网在设备之间传输VPN数据流量;
(2)Intranet VPN(内联网VPN):网关到网关,通过公司的网络架构连接来自同公司的资源;
(3)Extranet VPN(外联网VPN):与合作伙伴企业网构成Extranet,将一个公司与另一个公司的资源进行连接。
3、按所用的设备类型进行分类:
网络设备提供商针对不同客户的需求,开发出不同的VPN网络设备,主要为交换机路由器防火墙
(1)路由器式VPN:路由器式VPN部署较容易,只要在路由器上添加VPN服务即可;
(2)交换机式VPN:主要应用于连接用户较少的VPN网络;
(3)防火墙式VPN:防火墙式VPN是最常见的一种VPN的实现方式,许多厂商都提供这种配置类型
4.按照实现原理划分:
(1)重叠VPN:此VPN需要用户自己建立端节点之间的VPN链路,主要包括:GREL2TPIPSec等众多技术。
(2)对等VPN:由网络运营商在主干网上完成VPN通道的建立,主要包括MPLS、VPN技术。

实现方式

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VPN的实现有很多种方法,常用的有以下四种:
1.VPN服务器:在大型局域网中,可以通过在网络中心搭建VPN服务器的方法实现VPN。
2.软件VPN:可以通过专用的软件实现VPN。
3.硬件VPN:可以通过专用的硬件实现VPN。
4.集成VPN:某些硬件设备,如路由器防火墙等,都含有VPN功能,但是一般拥有VPN功能的硬件设备通常都比没有这一功能的要贵。

VPN技术

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1.MPLS VPN是一种基于MPLS技术的IP VPN,是在网络路由和交换设备上应用MPLS(Multiprotocol Label Switching,多协议标记交换)技术,简化核心路由器的路由选择方式,利用结合传统路由技术的标记交换实现的IP虚拟专用网络(IP VPN)。MPLS优势在于将二层交换和三层路由技术结合起来,在解决VPN、服务分类和流量工程这些IP网络的重大问题时具有很优异的表现。因此,MPLS VPN在解决企业互连、提供各种新业务方面也越来越被运营商看好,成为在IP网络运营商提供增值业务的重要手段。MPLS VPN又可分为二层MPLS VPN(即MPLS L2 VPN)和三层MPLS VPN(即MPLS L3 VPN)。
2.SSL VPN是以HTTPS(Secure HTTP,安全的HTTP,即支持SSL的HTTP协议)为基础的VPN技术,工作在传输层和应用层之间。SSL VPN充分利用了SSL协议提供的基于证书的身份认证、数据加密和消息完整性验证机制,可以为应用层之间的通信建立安全连接。SSL VPN广泛应用于基于Web的远程安全接入,为用户远程访问公司内部网络提供了安全保证。
3.IPSec VPN是基于IPSec协议的VPN技术,由IPSec协议提供隧道安全保障。IPSec是一种由IETF设计的端到端的确保基于IP通讯的数据安全性的机制。它为Internet上传输的数据提供了高质量的、可互操作的、基于密码学的安全保证。

常见问题

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错误691:提示“由于域上的用户名和/或密码无效而拒绝访问”
  1. 一般的原因是VPN连接时输入的账户和/或密码不正确,或是没有使用VPN服务的权限。
  2. VPN一个账号默认仅限一台电脑使用,检查您的用户名有无登录重复。
  3. 若您是在使用的途中掉线了,不要急着再次连接,请耐心等待几分钟。
若还是提示错误,请联系网络管理员。
错误691:提示“端口已断开连接”
  1. 市面上有一小部分的路由器对VPN支持不好,从而引起错误691、只能连接几台机、经常掉线等多种问题,有时候还会出现错误800。原因是路由器采用NAT方式,不能让VPN协议穿透。
  2. 如果计算机中开启了系统防火墙,可以先关闭后再重试。
  3. 如果偶尔出现,重拨几次,或者重新启动计算机及路由器后再重试。
  4. 如果是通过局域网或者通过路由器上网的用户,请网络管理员在服务器或者路由器上打开UDP端口1701~1704。
  5. 如果路由器中不能设置,可以尝试将计算机直接连到外网,用单机拨号方式连接互联网,再重试VPN拨号。
  6. 部分网络如校园网、广电网、长城宽带、宽带通,容易出现691错误,需要与网络接入部门联系。
  7. 安装了简化版的操作系统容易缺少相关组件,可以下载安装错误691注册表文件。
错误721:提示“远程计算机没反应”
  1. 这种情况可能是网络延迟造成的,可以多连几次试试,如果还是不行,可以尝试以下解决方法:
  2. 单击“开始”,然后单击“运行”。
  3. 在“运行”中,键入regedit.exe,然后单击“确定”。
  4. 在注册表编辑器中,找到以下子项:HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Control/Class/{4D36E972-E325-11CE-BFC1-08002bE10318}/<000x>,其中<000x>是WAN微型端口(PPTP)驱动程序的网络适配器。
  5. 在“编辑”菜单上,指向“新建”,然后单击“DWORD 值”。
  6. 键入ValidateAddress,然后按 Enter。该值的默认设置为“1”(打开);因此,您可以通过将其设置为“0”将其关闭。
  7. 退出注册表编辑器。
  8. 重新启动计算机。
错误742/741:提示“远程服务器不支持加密”
  1. 选择VPN连接,右键属性,点击安全。
  2. 在数据加密项选择“没有加密也可以连接”(Win7下点击网络共享中心—更改适配器—点击VPN连接图标—查看属性—安全数据加密—选择“没有加密也可以连接”)。
错误800:提示是“不能建立VPN连接,VPN服务器不能到达”
  1. 如果计算机中开启了系统防火墙,可以先关闭后再重试。
  2. 如果有安装路由器的用户,建议重启一下路由器。
  3. 部分网络如校园网、广电网、长城宽带、宽带通,容易出现800错误,需要与网络接入部门联系。
  4. 桌面右键单击“我的电脑”或“计算机”,打开“管理”,在“服务和应用程序”中,点击“服务”,找到“IPsec Policy Agent”服务,检查有没有禁用该服务。如果为禁用状态则改为自动状态,启动该服务。
错误619
  1. 如果打开了防火墙(包括系统自带的):关闭防火墙,或者设置防火墙允许UDP 1701端口。
  2. 使用路由器上网:不使用路由器,或者映射UDP 1701端口。
  3. 如果无以上两种现象存在,但是还出现619错误:关闭所有正在使用网络的软件,重新启动计算机然后重新进行连接。
连上国外VPN后打开国内网页速度很慢
因为连接上了VPN的国外线路,本地网络出口已经变更为了国家带宽出口,因此在连接VPN的状态下访问国内的网页速度是比较慢的,可简单理解成:因为线路的传输需要从国内到国外,再从国外返回国内。而如果是访问国外网页的话,此时线路方式从国内直接传输到国外是相对最快的。而且还取决于您所选的线路距离,如果您选择的是美国的线路,那么访问国内的网页肯定较慢。
移动终端连接不上
  1. 当前网络是3G网络:3G网络通常都不稳定,不保证每次都可以连接上。
  2. 如果正在办公室使用公司的无线网络但连不上VPN或发生无法响应PPTP服务器错误:请详细咨询相关人员所处的网络宽带服务商是否支持VPN,其次看所处的网络路由器是否禁止了VPN端口。
  3. 电脑上可以连接VPN,但手机就不行:请确认电脑中的VPN是否处于“正在连接”的状态,如果是,请先断开电脑中的,再次连接手机试试。请注意一个账号不能同时登录在两个设备中。
错误789
连接尝试失败,因为安全层在初始化与远程计算机的协商时遇到一个处理错误
1. 单击“开始”,单击“运行”,键入“regedit”,然后单击“确定”
2. 找到下面的注册表子项,然后单击它:
HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Rasman\Parameters
3. 在“编辑”菜单上,单击“新建”->“DWORD值”
4. 在“名称”框中,键入“ProhibitIpSec”
5. 在“数值数据”框中,键入“1”,然后单击“确定”
6. 退出注册表编辑器,然后重新启动计算机

登陆配置

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Windows XP

  1. 建立一个新连接;
  2. 选择“连接到我工作的地方的网络”;
  3. 选择“虚拟专用网络连接”;
  4. 设定连接名称(例如:VPN);
  5. 输入主机名称或公网IP地址;
  6. 完成新增连接,勾选“将这个连接的快捷方式加到我的桌面”(以便日后连接);
  7. 输入账号,密码,即可连接。

Windows 7

  1. 在画面右下角,点选网络连接,然后选择“打开网络共享中心”;
  2. 在弹出的对话窗口中,选择“设置新的连接或网络”;
  3. 选择“连接到工作区”,然后选择“使用我的Internet连接(VPN),通过Internet使用虚拟专用网络(VPN)来连接”,然后单击“我将稍后设置Internet连接”;
  4. 在“Internet 地址”里,填上VPN提供的IP地址。填好IP后,其它东西都不用管它,直接点击下一步。目标名称填写“VPN连接”;
  5. 填VPN的用户名和密码,先不要填,点“创建”;
  6. 到这里就完成的连接设置导向。点击“关闭”。;
  7. 回到桌面右键点击“网络”->“属性”,再点击一下左边的“更改适配器设置”;
  8. 找到刚才建好的“VPN连接”并双击打开;
  9. 填写提供的VPN用户名和密码,“域”可以不用填写。然后点击属性->安全;
  10. 在“数据加密”这一项选中“可选加密(没有加密也可以连接)”选好后点击“确定”。VPN类型自动,使用这些协议选择CHAP,MS-CHAP v2;
  11. 整个Windows7 VPN过程都设置完成了。点击“连接”就可以了。

Ubuntu

1.画面右上角最右端图标单击,选择“系统设置”
2.选择“网络”,选择添加网络,接口VPN,创建。

Android

  1. 打开手机主菜单,选择“设置”;
  2. 选择“无线和网络”;
  3. 选择“虚拟专用网设置”;
  4. 选择“添加虚拟专用网”;
  5. 选择PPTP方式;
  6. 输入虚拟专用网名称(如VPN);
  7. 填写服务器域名,点击“确定”。然后按menu键,保存设置;
  8. 点击打开刚刚建好的连接,填写用户名和密码,点击“连接”。

iOS

  1. 点击桌面上的“设置”图标进入设置;
  2. 点击“通用”进入通用设置;
  3. 点击“网络”,进入网络设置;
  4. 点击“VPN”进入设置;
  5. 点击“添加VPN配置”;
  6. 在协议类型上选择“PPTP”,在“描述”栏中填入“VPN”,在服务器栏中填入服务器域名,在账户和密码栏中填入用户名和密码,其他设置保持不变,然后点击“存储”。;
  7. 点击“VPN”开关,就会开启连接,连接成功后,右上角会出现小图标。

OS X

  1. 从任务栏菜单打开系统设置,选择“网络”;
  2. 在新对话框中选择“添加”,然后从下拉菜单选择“VPN”;
  3. 从VPN类型下拉菜单中选择PPTP。填写服务名称,点击“创建”按钮;
  4. 在配置下拉菜单中选择“增加配置”;
  5. 填写服务器地址,用户名;
  6. 点击“认证配置”按钮,在弹出的对话框中选择“密码”单选框,并输入密码;
  7. 回到主设置框,点击“应用”保存设置即可。


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