基于虚拟专用局域网服务的虚拟私有云网络架构研究

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1、基于虚拟专用局域网服务的虚拟私有云网络架构研究摘要：企业构建私有云平台时会综合考虑解决方案是否可以基于企业现有IT设施进行部署与优化、是否可以降低运营成本、网络安全性能否达到更高级别等因素，虚拟私有云可较好实现。本文基于云计算与VPN等理论，构建了基于VPLS的企业级VPC架构，重点阐述在VPC部署实验中引入VPN控制器技术解决通过VPLS自动构建与重构VPN的方法，通过与传统VPN的比较，得出基于VPLS的VPC可有效改善VPN性能、提高安全性的结论。关键词：虚拟私有云架构；虚拟专用局域网服务；云计算；VPN构建中图分类号：

2、TP393.1面向智慧校园和企业实际应用的内外网互转技术中，VPN（VirtualPrivate8Network，虚拟专用网）技术应用非常广泛，它可以实现跨网络、跨平台、跨地域的高效互通和资源共享。企业与学校搭建私有VPN平台，可以最大程度的保持现有网络，降低网络优化门槛和运营成本，有效实现企业和学校内现有基础网络设施与体系的高度融合。虚拟私有云有着与虚拟专用网相似的概念和技术思路，在现有云平台基础上，建立跨越内部云平台和外部云平台的连接通道，实现跨服务提供商、跨平台的灵活、高效、安全的互联互通。本文将VPN与云计算技术相结合

3、，构建基于VPLS的虚拟私有云网络框架，实现面向智慧校园与企业应用的虚拟私有云，并将其在盐城工业职业技术学院校园网络中进行部署，验证本文所提方案的正确性与适用性。1相关技术与原理1.1虚拟私有云云计算概念在2007年Google公司的一个内部项目中被提出，因为其理念的创新，受到诸多IT企业的关注，并投入大量资金开展应用研究。云计算的概念至今未有确切定义，目前广泛认可的是美国国家标准与技术协会（NIST）给出的定义：云计算是一种按使用量付费的模式，该模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络

4、，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互[1]。NIST对云计算的基本特征、服务模式和部署模型也进行说明，认为云计算从所提供的服务模式，可分为三种方式：软件即服务（SoftwareasaService，SaaS）、平台即服务（PlatformasaService，PaaS）和基础设施即服务（InfrastructureasaService，IaaS）[2]。从部署方式上可将其分为公有云、私有云、社区云和混合云等[4]。82009年，亚马逊Web服务提出了一种

5、新型的云计算部署模型：虚拟私有云（VirtualPrivateCloud，VPC）。它是公有云与私有云的结合体，将企业现有IT基础设施与亚马逊EC2公有云服务进行整合，企业IT技术人员通过VPN将企业数据中心（内部云）与亚马逊的公众服务计算机资源池（外部云）连接起来，将企业的加密需求与亚马逊的安全混合云服务有效整合，使VPC兼备私有云与公有云两者安全、灵活等优点，构建安全、廉价的企业级私有云应用平台。我校近些年基于云计算构建了多种类型的云平台，推出了多种形式的云应用，完成我校一些基本的云计算和存储任务。本文研究内容采用IaaS

6、服务模式，引入VPN思想，基于VPN的虚拟专用局域网服务（VirtualPrivateLANService，VPLS）构建企业级的虚拟私有云平台。1.2虚拟专用网8虚拟专用网（VPN）是指在公共电信网络基础设施上，通过使用隧道技术和安全技术在用户成员之间提供安全可靠的通信[5]。虚拟专用网是使逻辑上安全隔离的用户能够在物理上共用同一网络，依托ISP提供的通信链路，将分散的用户接入企业内部私有网络，实现安全的远程或移动访问，是目前企事业单位实现内部网与外部网网络互联、资源互用的主要方式，特别是在强调移动办公的当下，VPN成为了构

7、建移动办公网络应用的首选技术。另外，VPN网络构建不需要架设专用线路，只需在现有ISP网络基础和企事业单位现有IT设施基础上建设，成本较低。多协议标记交换（MPLS）VPN技术可向VPN连接用户发布跨网络与平台的不同QoS等级、地址空间利用等区别于传统VPN的连接服务。MPLSVPN有二层和三层两种模型，两者各有优缺点，实际使用时需要ISP根据用户需要、运营成本、服务质量、网络现状、网络后续规划等进行综合考虑与分析。本文网络框架基于二层MPLSVPN网络，实现虚拟私有局域网服务（VPLS），通过构建虚拟局域交换网，实现基于用户

8、路由MAC地址的客户端数据存储转发。2架构设计与实现基于VPLS的虚拟私有云网络框架设计原则主要有：（1）不同用户间网络连接可以有效、安全隔离；（2）基于底层网络对用户的透明特性，简化用户管理流程，提高系统安全性；（3）用户的分散性与资源的集中性相结合，提高资源利用率，便于网