本文主要是介绍vpn工作原理（vpn网关），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
目录
（1）VPN是什么
（2）vpn使用场景
（3）VPN客户端软件和vpn网关的关系
（4）vpn通信过程
（5）VPN客户端软件和VPN网关作用总结
（1）VPN是什么
VPN英文全称是“Virtual Private Network”，翻译过来就是“虚拟专用网络”。vpn被定义为通过一个公用网络建立一个临时的、安全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定隧道。VPN属于远程访问技术，简单地说就是利用公用网络架设专用网络。
（2）vpn使用场景
例如某公司员工出差到外地，他想访问企业内网的服务器资源，这种访问就属于远程访问。
在传统的企业网络配置中，要进行远程访问，传统的方法是租用DDN（数字数据网）专线或帧中继，这样的通讯方案必然导致高昂的网络通讯和维护费用。对于移动用户（移动办公人员）与远端个人用户而言，一般会通过拨号线路（Internet）进入企业的局域网，但这样必然带来安全上的隐患。
为了让外地员工访问到内网资源，企业会在内网中架设一台VPN服务器。外地员工在当地连接到互联网后，使用VPN客户端软件或应用程序来建立与VPN服务器的安全连接。一旦连接建立成功，员工就可以通过VPN隧道访问企业内网的资源，而不需要进一步指定特定的VPN服务器。这种解决方案保证了数据在传输过程中的安全性和隐私性，同时也降低了企业的网络通讯和维护成本。
为了保证数据安全，VPN服务器和客户机之间的通讯数据都进行了加密处理。有了数据加密，就可以认为数据是在一条专用的数据链路上进行安全传输，就如同专门架设了一个专用网络一样，但实际上VPN使用的是互联网上的公用链路，因此VPN称为虚拟专用网络，其实质上就是利用加密技术在公网上封装出一个数据通讯隧道。
有了VPN技术，用户无论是在外地出差还是在家中办公，只要能上互联网就能利用VPN访问内网资源，这就是VPN在企业中应用得如此广泛的原因。
（3）VPN客户端软件和vpn网关的关系
VPN客户端软件（也称为VPN客户端或VPN接入软件）通常安装在远程用户的设备上（如电脑、手机或平板电脑），用于建立与VPN网关的安全连接。VPN客户端软件负责处理与VPN网关的认证过程、加密和解密数据、以及将用户设备的网络流量路由到VPN隧道中。
而VPN网关是位于企业网络边缘的服务器或设备，它负责接收来自VPN客户端的连接请求，验证用户的身份，建立和管理VPN隧道，以及将VPN流量路由到企业内部网络中的目标资源。VPN网关是VPN解决方案中的核心组件之一，它提供了安全、可靠和可扩展的远程访问能力。
终端A的VPN客户端软件是用于建立与VPN网关连接的客户端软件。VPN网关是独立于VPN客户端软件的另一个组件，负责处理VPN连接和流量转发等任务。
（4）vpn通信过程
通常情况下，VPN网关采取双网卡结构，外网网卡使用公网IP接入Internet。
网络结构：
- 网络一（公网Internet）：终端A位于此网络。
- 网络二（公司内网）：终端B位于此网络，且VPN网关也位于此网络。
通信过程：
- 终端A发出访问数据包，目标地址是终端B的内部IP地址。
- 终端A上的VPN客户端软件将数据包进行封装，创建一个新的VPN数据包。这个新数据包的负载是封装后的原数据包，而目标地址则是网络二VPN网关的外部地址。
- 终端A将VPN数据包发送到Internet。
- Internet中的路由根据VPN数据包的目标地址（即网络二VPN网关的外部地址）将数据包正确发送到网络二的VPN网关。
- 网络二的VPN网关接收到数据包后，检查并识别其为VPN数据包，然后进行解包处理，还原出原始的数据包。
- 网络二的VPN网关将还原后的原始数据包发送至目标终端B。
- 终端B收到数据包后，就像是从终端A直接发送过来的一样，可以正常处理。
- 从终端B返回终端A的数据包处理过程与上述过程相同，实现了双向通信。
通过上述说明可以发现，在VPN网关对数据包进行处理时，有两个参数对于VPN通讯十分重要：原始数据包的目标地址和远程VPN网关地址。
- 根据VPN目标地址，VPN网关能够判断对哪些数据包进行VPN处理，对于不需要处理的数据包通常情况下可直接转发到上级路由
- 远程VPN网关地址则指定了处理后的VPN数据包发送的目标地址，即VPN隧道的另一端VPN网关地址。
由于网络通讯是双向的，在进行VPN通讯时，隧道两端的VPN网关都必须知道VPN目标地址和与此对应的远端VPN网关地址。
（5）VPN客户端软件和VPN网关作用总结
VPN客户端软件的作用：
- 连接建立：VPN客户端软件安装在终端A上，负责建立与VPN网关之间的安全连接。
- 数据封装：当终端A需要访问网络二（如公司内网）中的资源时，VPN客户端软件会将原始数据包（如HTTP请求）进行封装，添加VPN协议相关的头部信息，从而创建一个新的VPN数据包。这个封装过程确保了数据在传输过程中的安全性和隐私性。
- 加密和解密：VPN客户端软件还会使用VPN协议中定义的加密算法对封装后的数据进行加密，以确保数据在公共网络（如Internet）上的传输安全。在接收数据时，VPN客户端软件会进行解密操作，还原出原始的数据包。
VPN网关的作用：
- 连接管理：VPN网关位于网络二的边缘，负责管理和维护所有来自VPN客户端的连接。它会对连接请求进行验证和授权，确保只有合法的用户才能访问内部网络资源。
- 数据转发：当VPN网关接收到来自VPN客户端的VPN数据包时，它会根据VPN数据包中的目标地址和路由规则，将数据包转发到相应的内部网络资源（如终端B）。
- 安全策略执行：VPN网关还可以执行各种安全策略，如防火墙规则、访问控制列表（ACL）等，以进一步保护内部网络的安全。
总结：
- VPN客户端软件主要负责在终端A上建立与VPN网关的连接，并将需要传输的数据进行封装和加密。
- VPN网关则位于网络二（如公司内网）的边缘，负责管理和维护VPN连接，以及将VPN数据包转发到内部网络资源。
两者在VPN通信中都发挥着重要作用，但各自扮演的角色不同。
end
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