VPN是如何工作的？

为什么需要VPN？

VPN的产生

随着社会的发展，IT技术越来越多地影响现代企业的业务流程，如企业资源规划、基于IP网络的语音、会议和教学活动等，为企业的自动化办公和信息的获取提供了构架。随着网络经济的发展，越来越多的企业的分布范围日益扩大，合作伙伴日益增多，公司员工的移动性也不断增加。这使得企业迫切需要借助电信运营商网络连接企业总部和分支机构，组成自己的企业网，同时使移动办公人员能在企业以外的地方方便地接入企业内部网络。

最初，电信运营商是以租赁专线（Leased Line）的方式为企业提供二层链路，这种方式的主要缺点是：

此后，随着ATM（Asynchronous Transfer Mode）和帧中继FR（Frame Relay）技术的兴起，电信运营商转而使用虚电路方式为客户提供点到点的二层连接，客户再在其上建立自己的三层网络以承载IP等数据流。虚电路方式与租赁专线相比，运营商网络建设时间短、价格低，能在不同专网之间共享运营商的网络结构。

这种传统专网的不足在于：

传统专网的应用促使了企业效益的日益增长，但传统专网难以满足企业对网络的灵活性、安全性、经济性、扩展性等方面的要求。这促使了一种新的替代方案的产生——在现有IP网络上模拟传统专网；这种新的解决方案就是虚拟专用网VPN。

VPN是依靠Internet服务提供商ISP（Internet Service Provider）和网络服务提供商NSP（Network Service Provider）在公共网络中建立的虚拟专用通信网络。

VPN的特征

VPN具有以下两个基本特征：

利用VPN的专用和虚拟的特征，可以把现有的IP网络分解成逻辑上隔离的网络。这种逻辑隔离的网络应用丰富：可以用在解决企业内部的互连、相同或不同办事部门的互连；也可以用来提供新的业务，如为IP电话业务专门开辟一个VPN，以此解决IP网络地址不足、QoS保证、以及开展新的增值服务等问题。

VPN的优势

从客户角度看，VPN和传统专网相比具有如下优势：

从运营商角度看，VPN具有如下优势：

VPN以其独具特色的优势赢得了越来越多的企业的青睐，使企业可以较少地关注网络的运行与维护，从而更多地致力于企业的商业目标的实现。另外，运营商可以只管理、运行一个网络，并在一个网络上同时提供多种服务，如Best-effort IP服务、VPN、流量工程、差分服务(Diffserv)，从而减少运营商的建设、维护和运行费用。

VPN在保证网络的安全性、可靠性、可管理性的同时提供更强的扩展性和灵活性。在全球任何一个角落，只要能够接入到Internet，即可使用VPN。

VPN有哪些分类？

随着网络技术的发展，VPN技术得到了广泛的应用，同时也得到了很大的发展。按照不同的角度，VPN可以分为多种类型。

按业务用途分类

根据业务用途不同，VPN可以分为：

按组网模型分类

根据组网模型的不同，VPN可以分为：

VPWS（Virtual Private Wire Service）

VPWS也称为VLL（Virtual Leased Line），是对传统租用线业务的仿真，使用IP网络模拟租用线，提供非对称、低成本的“DDN（Digital Data Network）”业务。从虚拟租用线两端的用户来看，该虚拟租用线近似于传统的租用线。

VPWS也兼容传统专网（如ATM、FR），运营商可以从ATM、FR等传统专网向VPWS平滑升级。

VPWS作为一种虚拟租用线路的实现方法，主要是在接入层和汇聚层使用。VPWS又分为CCC（Circuit Cross-Connect）、SVC（Static Virtual Circuit）、LDP等方式。PWE3也是一种端到端的二层业务承载技术，是对LDP方式VPWS的一种扩展。

VPLS（Virtual Private LAN Service）

虚拟专用局域网业务VPLS是局域网之间通过虚拟专用网段互连，是局域网在IP公共网络上的延伸。

VPLS也称为透明局域网服务TLS（Transparent LAN Service）。不同于普通L2VPN的点到点业务，利用VPLS技术，服务提供商可以通过IP/MPLS骨干网向用户提供基于以太网的多点业务。

VPRN和VPWS也能提供局域网服务，但传统以太网技术的局限性依然存在：

突破传统以太网技术的限制，VPLS骨干网不需要运行STP，而是使用全连接和水平分割来消除骨干网的环路。对于单播或多播不可知帧，可采取丢弃、本地处理和广播的处理方式。因此，VPLS技术为运营商提供了一种更加完备的多点业务解决方案。通过运营商提供的IP/MPLS网络连接地域上隔离的多个由以太网构成的LAN，使它们像一个LAN那样工作。