【摘 要】
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目前VPN技术已被广泛应用于移动办公、私有网络构建以及网络数据保密等方面。传统的集中式VPN系统依靠VPN服务器转发数据来进行通信,存在着单点故障问题,难以满足当前网络环境下的需要。P2P网络具有去中心化、高健壮性的特点,目前已被广泛应用于文件传输、视频直播、分布式计算等领域。将P2P网络技术与VPN技术相结合,可以提高VPN系统的可用性。对现有的VPN系统进行了分析,设计并实现了一个Layer3
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目前VPN技术已被广泛应用于移动办公、私有网络构建以及网络数据保密等方面。传统的集中式VPN系统依靠VPN服务器转发数据来进行通信,存在着单点故障问题,难以满足当前网络环境下的需要。P2P网络具有去中心化、高健壮性的特点,目前已被广泛应用于文件传输、视频直播、分布式计算等领域。将P2P网络技术与VPN技术相结合,可以提高VPN系统的可用性。对现有的VPN系统进行了分析,设计并实现了一个Layer3型的VPN系统KP2PVPN。针对集中式VPN系统存在的单点故障问题,设计了KP2P-VPN的系统架构和功能流程,系统在网络拓扑上呈混合型分布式结构,支持多服务节点协作。针对现有P2P VPN系统认证与密钥协商的方式仅适用于小规模静态组网的问题,设计了一种基于证书以及双密钥对的认证协商方式,并使用了SVO逻辑来对认证过程进行了形式化验证。针对VPN使用环境下对与“Net-to-Net”组网模式的需要,以及P2P网络拓扑的复杂性,使用了动态路由的组网方式来实现P2P网络下的“Net-to-Net”组网。针对TUN/TAP网卡在VPN系统下的低效性问题,结合多线程技术,设计了一个的内核态VPN模块,以实现高效的报文处理。在实际网络条件下对原型系统进行了功能和性能两方面的测试,对系统的可行性进行了验证。测试结果表明,相比于已有开源VPN软件N2N,KP2P-VPN具有较为接近的响应时间以及更高的网络带宽,在理想网络情况下带宽提升约35%。
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