论文首先综述了虚拟专用网络(VPN)技术和其所基于的隧道技术.对基于IP技术的虚拟专用网络和基于MPLS技术的虚拟专用网络进行了分析和比较;并详细分析了基于IP技术的四种类型虚拟专用网络(VLL、VPRN、VPDN、VPLS)的实现模型以及应用模式.论文还详细介绍了封装安全载荷(ESP)、认证头(AH)和因特网密钥交换(IKE)协议,并对IPsec安全协议框架进行了深入的协议分析和阐述.论文以北京电信公司委托开发项目"基于IPsec宽带IP VPN网关"为基础上,重点对作者所完成的该项目中"IPsec协议在LINUX内核中的实现"、"LINUX系统中虚拟网络设备"、"IPsec模块对硬件加密卡的开放接口"、"承载IPsec VPN系统的专用微操作系统的定制"四项技术进行了详细的阐述和总结.最后,论文在基于理论分析和工程实现的基础上,对于解决当前的虚拟专用网络(VPN)网关的性能瓶颈、提高虚拟专用网网关的网络处理性能和可用性问题进行了一定的研究和探索,提出了虚拟IPsec VPN网关的构想.由于目前还没有实现基于IKE、IPsec的虚拟VPN网关方面的研究,所以,论文立足于工程实践,提出了一个完整的虚拟IPsec VPN网关的实现框架,并进行了详尽的技术可行性分析和实现方案的探讨.