IPSec VPN并行體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣纫呀?jīng)大幅度的提高，對(duì)作為保障網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全傳輸?shù)腣PN設(shè)備的高性能、高可用性、可擴(kuò)展性等方面提出了更高的要求。 為此，提出了一種基于IPSec的高性能VPN系統(tǒng)的并行體系結(jié)構(gòu)，稱為并行IPSec VPN（Parallel IPSec VPN，簡(jiǎn)稱PVPN）。PVPN采用流水線并行處理算法，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的多加密卡并行處理；采用CompactPCI硬件平臺(tái)，構(gòu)建多機(jī)并行體系，大幅度提高了IPSec VP

2、N的處理性能。 流水線并行處理算法將CPU與加密卡分為兩個(gè)功能部件，通過使兩個(gè)功能部件重疊運(yùn)行，流水作業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)時(shí)間上的并行操作。同時(shí)，設(shè)置多個(gè)加解密部件，依靠這些加解密部件的同時(shí)工作來(lái)提高對(duì)多個(gè)報(bào)文的批處理速度，從而實(shí)現(xiàn)空間上的并行操作。用排隊(duì)論的方法分析了流水線并行處理算法的性能；并對(duì)流水線并行處理算法進(jìn)行了仿真以及性能測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了理論分析。 負(fù)載均衡技術(shù)是集群系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)IPSec VPN工作

3、機(jī)制的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)適用于PVPN系統(tǒng)的負(fù)載均衡算法。它能夠有效的將加解密報(bào)文均勻分發(fā)到CPU處理板上；將屬于同一報(bào)文的IPSec分片報(bào)文發(fā)往一塊CPU處理板上，使得報(bào)文能夠順利重組、處理。實(shí)驗(yàn)表明PVPN的負(fù)載均衡算法達(dá)到了設(shè)計(jì)的目標(biāo)。 PVPN是一個(gè)集群系統(tǒng)，發(fā)生單點(diǎn)故障的概率比傳統(tǒng)的IPSec VPN高。PVPN使用集群互備模式，防止CPU處理板發(fā)生故障；使用雙機(jī)熱備份模式，防止交換板發(fā)生故障。從而，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的高可