論文題目：VPN中L2TP技術的研究與實現
摘要：當前VPN的應用越來越廣泛,具有廣闊的市場前景。VPN提供了可靠且安全的互聯網訪問通道。確保使用公共基礎設施的通信不以犧牲數據的安全性為代價,且費用不高,因此各機構更愿意選擇VPN技術構建自己的私有網絡。目前主要有GRE、 IPSec、MPLS VPN、L2TP等VPN技術,它們有各自的優勢和缺陷,適用于不同的場合。L2TP協議起初與L2F和PPTP相同,用于隧道傳輸PPP二層幀數據,特別適合于VPDN（虛擬專用撥號網絡）中。為了擴展L2TP協議的應用范圍,IETF對協議進行了擴充,提出了L2TPv3。L2TPv3可以隧道傳輸任意的二層幀數據,如以太網、幀中繼、ATM等二層幀數據。相對于前一版本,L2TPv3在安全性上也得到了較大提升。本課題的研究對象是L2TPv3,當前國內對L2TPv3的研究不多,各方面的文獻資料也不多,而且主要集中在理論研究層面上,對L2TPv3的設計與實現的探討較少。本文對L2TPv3的原理進行了詳細的分析,給出了L2TPv3的網絡拓撲,分析了控制連接及會話的管理,研究了控制消息摘要及AVP屬性值隱藏的計算方法,以及控制消息的可靠傳輸機制等內容。課題研究過程中,設計了L2TPv3的具體軟件實現方案,在文中給出了方案的總體設計、接口設計、數據結構設計以及各內部模塊的實現流程,同時提出了一種新的適用于L2TPv3的路徑MTU發現的方法,使協議在運行過程中能夠更快速的獲得PMTU值。最后將模塊加載到路由器上運行并進行了各種功能性的測試,為L2TPv3的實際應用提供了實現參考。
關鍵詞：VPN;隧道技術;L2TP;L2TPv3
學科專業：通信與信息系統
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 VPN技術發展現狀
1.3 本課題研究內容
第2章 L2TPV3協議概述
2.1 關鍵術語
2.2 L2TPv3網絡拓撲
2.3 L2TPv3典型組網示例
2.4 L2TPv3相對L2TPv2的優勢
2.5 VPN數據的封裝及轉發
第3章 L2TPV3協議原理
3.1 控制連接及會話管理
3.1.1 控制連接的建立
3.1.2 控制連接的拆除
3.1.3 會話的建立
3.1.4 會話的拆除
3.2 L2TPv3的報文格式
3.2.1 基于IP的控制消息報文格式
3.2.2 基于IP的數據消息報文格式
3.2.3 AVP的報文格式
3.3 控制消息解析
3.3.1 SCCRQ
3.3.2 SCCRP
3.3.3 SCCCN
3.3.4 StopCCN
3.3.5 ICRQ
3.3.6 ICRP
3.3.7 ICCN
3.3.8 CDN
3.3.9 SLI
3.3.10 HELLO
3.3.11 ACK
3.4 消息摘要的計算方法
3.5 隱藏AVP的屬性值
3.6 控制消息的可靠傳輸機制
3.7 控制連接狀態機
3.8 會話連接狀態機
3.8.1 請求端的會話狀態機
3.8.2 接收端的會話狀態機
3.9 KEEPALIVE機制
第4章 L2TPV3協議的軟件設計與實現
4.1 總體設計
4.2 接口設計
4.3 數據結構設計
4.4 程序流程與實現
4.4.1 初始化和主任務模塊
4.4.2 定時器模塊
4.4.3 控制消息發送模塊
4.4.4 控制消息接收模塊
4.4.5 數據消息接收模塊
4.4.6 幀數據接收模塊
4.4.7 內核消息接收模塊
4.4.8 路徑MTU發現功能模塊
第5章 測試及應用
5.1 測試說明
5.2 測試案例
5.2.1 不帶Keepalive機制的手動會話測試
5.2.2 帶Keepalive機制的手動會話測試
5.2.3 不帶消息摘要認證的自動會話測試
5.2.4 帶消息摘要認證的自動會話測試
第6章 總結與展望
參考文獻
致謝
附錄2 主要英文縮寫語對照表