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IP VPN在GPRS网络中的应用

[06-11 18:23:34]   来源:http://www.xxk123.com  无线网络   阅读:8394

导读:随着VPN技术与规范的不断完善,为克服叠加模式固有的种种局限,又推出了对等模式。对等模式的一个重要改进就是可扩展性好。这使得VPN服务提供商能够支持大规模的VPN业务,如一个VPN服务提供商可支持成百上千个VPN,而且这些VPN用户不需要有IP专业技术,同时它还能降低提供VPN服务的开销。BGP/MPLS技术是当前主流的对等模式VPN技术。MPLS用于在网络间前转数据包,而BGP则用于播发PE与P路由器间的路由信息以及VPN的成员信息。这套机制看起来很复杂,但在IETF的规范中已定义了对大多数过程的自动化处理。因而尽管BGP/MPLS的路由设备很复杂,但实际上运营商的工作是相对简单的。VPN技术大致分为两种模式,叠加模式和对等模式。目前大多数常用VPN技术都基于叠加模式,如IPsec、GRE等隧道技术及租赁线路、帧中继电路、ATM电路等。BGP/MPLS则是当前主流的对等模式VPN技术。从安全性角度讲,IPsec隧道能提供很好的安全保护,但它也增加了网络的复杂性,成百上千的IPsec隧道给路由器造成很大的负荷,且要求客户端路由器也支持IPsec。相比之下,BGP/M

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  随着VPN技术与规范的不断完善,为克服叠加模式固有的种种局限,又推出了对等模式。对等模式的一个重要改进就是可扩展性好。这使得VPN服务提供商能够支持大规模的VPN业务,如一个VPN服务提供商可支持成百上千个VPN,而且这些VPN用户不需要有IP专业技术,同时它还能降低提供VPN服务的开销。

  BGP/MPLS技术是当前主流的对等模式VPN技术。MPLS用于在网络间前转数据包,而BGP则用于播发PE与P路由器间的路由信息以及VPN的成员信息。这套机制看起来很复杂,但在IETF的规范中已定义了对大多数过程的自动化处理。因而尽管BGP/MPLS的路由设备很复杂,但实际上运营商的工作是相对简单的。

  VPN技术大致分为两种模式,叠加模式和对等模式。目前大多数常用VPN技术都基于叠加模式,如IPsec、GRE等隧道技术及租赁线路、帧中继电路、ATM电路等。BGP/MPLS则是当前主流的对等模式VPN技术。

  从安全性角度讲,IPsec隧道能提供很好的安全保护,但它也增加了网络的复杂性,成百上千的IPsec隧道给路由器造成很大的负荷,且要求客户端路由器也支持IPsec。相比之下,BGP/MPLS安全性略差,因为它不提供任何加密及密钥管理,然而BGP/MPLS至少可以提供和传统的帧中继及ATM等一样的安全性。

  那么,哪种VPN能最好地满足GPRS的需要呢?答案不是唯一的,它取决于运营商的网络环境及客户的需求。实际上,可以将不同技术混合使用。移动通信运营商倾向于用BGP/MPLS在一个新的或已有的网上建VPN。然而,若VPN数据包需穿越不安全的第三方网络时,IPsec是最好的选择。

QoS的重要性

  还有一个重要的方面需要考虑,那就是QoS。在移动VPN环境中,端到端的QoS由GPRSQoS和骨干网QoS两方面构成,这意味着移动运营商不仅要监控本网的QoS,同时也要监控IP网的QoS,因而要求在全网使用规范化的QoS接口及SLA。在GPRS骨干网及GGSN外部的网络上,GPRS数据要经过无线信道、内部及外部网络。根据运营商对网络及VPN技术的不同选择,QoS机制也不尽相同。因而,骨干网QoS选择开放式工业标准对运营商来说相当重要。Diffserv标准能满足这种要求。

  DiffServ由IETF制订,用于在IP网内建立不同级别的QoS路由和交换机制。根据加在IP包头上的DSCP(DiffServCodePoint)确定给定数据的优先级。例如“ExpediteService”是最高优先,“AssuredForward”次之,而“BestEffort”的数据包则根据网络资源可用情况发送。这种解决方案给予了运营商及客户很大的灵活性空间,而且DiffServ能够与BGP/MPLS及大多数隧道技术兼容。

GPRS与VPN

  GPRS能够提供永远在线、快速接入的移动数据业务。作为开放式标准,支持IP和包交换,GPRS正在全球范围内广泛实施。同时,GPRS也是3G的前奏。那么,GPRS如何与IP-VPN环境相结合呢?从概念上讲,GPRS网通过GGSN与外部的ISP网络、企业网及IP网相连,可以说GGSN是连接移动运营商网络与外部ISP及企业网的纽带。SGSN则承担GPRS网内数据包的路由及用户鉴权等工作。来自移动用户的数据包经过GPRS骨干网到达GGSN,继而被传往因特网或通过VPN传送到企业专网。

  假设我们要设计的GPRS网由若干个站点组成,每一站点有若干个SGSN/GGSN,有的站点还有GPRS系统服务节点DNS、NTP、CG和O&M中心等,这些站点之间由一个公用的IP骨干网联接。GGSN与外界ISP或企业网的联接也是由同一IP网络来实现。IP骨干网上承载传输的数据有以下几类:Gn/Gp数据、Gom数据和Gi数据。

  Gn/Gp数据:Gn接口提供同一个PLMN内GSN间的相互连接,不同PLMN之间的连接通过Gp实现,它们都传输信令及GPRS用户数据。GSN间IP包的封装用GTP协议实现。

  Gi数据:Gi接口将GPRS网络与外部分组数据网相连,使得移动终端能与外部网络交换IP包,外部网络如ISP、企业网等在GGSN内用APN(AccessPointName)标志。

  Gom数据:Gom接口承载GPRS网络的系统运营维护数据,包括DNS数据、NTP同步时钟数据、操作维护数据及计费数据等,这些数据由IP网络承载。

  出于安全考虑,为了保护GPRS网络节点以及GPRS用户数据,GPRS骨干网设计时应将不同的数据隔离在不同的逻辑子网上,这种逻辑上的分离保证不同的数据不会相互混杂,源自一个子网的数据不会到达其它子网的接口上。这将大大降低从某一点对网络目标进行攻击的可能性。

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