VPN技術(shù)在高速公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的應(yīng)用

王紹軍 楊曉玲

摘? ?要：高速公路是我國(guó)重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施。近年來隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐加快，高速公路事業(yè)也發(fā)展迅速，高速公路的路網(wǎng)規(guī)模和復(fù)雜程度也大大增加。高速公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有利于提高高速公路的運(yùn)行質(zhì)量和服務(wù)水平，有助于更好的發(fā)揮高速公路運(yùn)行的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，所以一直備受交通主管部門的重視。VPN技術(shù)因其節(jié)約成本、提高效率且安全性能較高等優(yōu)勢(shì)在高速公路的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中有良好的應(yīng)用前景。本文探討了VPN技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及其在高速公路的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：VPN技術(shù)? 高速公路? 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

1? VPN技術(shù)

VPN（Virtual Private Network）即虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，是指依靠Internet服務(wù)提供商ISP和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商N(yùn)SP在公共網(wǎng)絡(luò)中建立的虛擬專用通信網(wǎng)絡(luò)[1]。VPN通過利用Internet或其他公共互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施為其用戶創(chuàng)建隧道，并為用戶提供與專用網(wǎng)絡(luò)一樣安全可靠的技術(shù)和功能保障。由于使用VPN技術(shù)建設(shè)廣域網(wǎng)絡(luò)不需要建立專用連接，只需要支付本地的接入費(fèi)用即可達(dá)到相同的通信效果，所以可以大大減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和管理的成本。而且VPN網(wǎng)絡(luò)在連接分支結(jié)構(gòu)時(shí)可大大減少對(duì)遠(yuǎn)程鏈路的安裝、配置和管理任務(wù)，簡(jiǎn)化了用戶廣域網(wǎng)的設(shè)計(jì)，減少了建立連接所需接口，簡(jiǎn)化了相關(guān)認(rèn)證和授權(quán)的設(shè)備等[2]。另外，VPN通過多種方式增加了網(wǎng)絡(luò)的安全性能，如為遠(yuǎn)端用戶的接入提供了嚴(yán)格身份驗(yàn)證和認(rèn)證機(jī)制，采用隧道技術(shù)及相關(guān)隧道協(xié)議、數(shù)據(jù)安全協(xié)議等，以滿足用戶數(shù)據(jù)的加密和安全性要求[3]。同時(shí)，由于VPN嚴(yán)格的身份驗(yàn)證和權(quán)限控制機(jī)制，在用戶與合作伙伴進(jìn)行資源和數(shù)據(jù)共享時(shí)，可使雙方的安全接入操作簡(jiǎn)單方便。正是由于VPN技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì)，使其在多個(gè)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用廣泛[4]。

2? 高速公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求

現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，交通基礎(chǔ)設(shè)施的作用極為重要。高速公路最為交通運(yùn)輸、信息傳播的主要途徑之一，大大推動(dòng)了我國(guó)地區(qū)間的經(jīng)濟(jì)和文化交流。近年來， 隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，高速公路作為基建施工發(fā)展中的主要項(xiàng)目，其發(fā)展速度也十分迅速。隨著高速公路的建設(shè)工作的不斷推進(jìn)，目前我國(guó)高速公路建設(shè)的總長(zhǎng)度已經(jīng)超過了14.3萬km，高速公路的路網(wǎng)規(guī)模和復(fù)雜程度也大大增加。為了提高高速公路的運(yùn)行效率、提高服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)高速公路的管理現(xiàn)代化，如何利用信息技術(shù)改善交通秩序，如何優(yōu)化高速公路的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一直備受交通主管部門的重視。

高速公路的建設(shè)項(xiàng)目通常規(guī)模較大、周期較長(zhǎng)，涉及到的單位、部門工作人員較多，相關(guān)程序較復(fù)雜，需要溝通交流的信息繁多復(fù)雜，對(duì)信息處理的要求很高。而且在高速公路的管理過程中，各個(gè)管理處、站點(diǎn)和收費(fèi)站、中心站之間有大量的數(shù)據(jù)和文件溝通。所以在高速公路的建設(shè)和管理上都需要一種成本較低、效率更高且較安全的信息傳遞方式[5]。隨著近年來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息化的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高速公路的建設(shè)和管理中得到廣泛的應(yīng)用，為建立安全、經(jīng)濟(jì)、可靠而且高效的專用網(wǎng)絡(luò)提供了基礎(chǔ)。如果高速公路的廣域網(wǎng)絡(luò)采用專線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，需要在基層單位之間鋪設(shè)線路，不僅費(fèi)用較高而且維護(hù)困難。而VPN技術(shù)無需購(gòu)買大量專用設(shè)備、只需利用現(xiàn)有的寬帶網(wǎng)絡(luò)資源即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享、遠(yuǎn)程管理等功能，憑借其降低成本、可擴(kuò)展、方便管理維護(hù)等優(yōu)勢(shì)成為高速公路信息化管理的更優(yōu)方案。

3? VPN在高速公路中的應(yīng)用

高速公路廣域網(wǎng)的建設(shè)是以高速公路管理中心為中心節(jié)點(diǎn)，其下屬管理站點(diǎn)為二級(jí)節(jié)點(diǎn)，利用VPN技術(shù)構(gòu)建一個(gè)能夠覆蓋管理中心及個(gè)下屬管理站點(diǎn)的管理網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、文件和其他信息的傳輸，并為高速公路各管理部門的協(xié)同辦公等業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行提供穩(wěn)定、安全的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。下屬管理站點(diǎn)可利用VPN技術(shù)與設(shè)備實(shí)現(xiàn)與管理中心進(jìn)行安全、穩(wěn)定的信息溝通，還可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶嚴(yán)格受控的遠(yuǎn)程系統(tǒng)接入。

以山東省某高速公路管理處為例，其中心下屬有多個(gè)管理站點(diǎn)，包括收費(fèi)站、路政管理處和養(yǎng)護(hù)部門等，所有的下屬站點(diǎn)均需要與中心聯(lián)網(wǎng)才能完成高速公路的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)管理工作。但是管理中心所在地?zé)o法實(shí)現(xiàn)專線聯(lián)網(wǎng)，所以構(gòu)建VPN網(wǎng)絡(luò)是最好的解決方案。高速公路管理中心以光纖的方式接入Internet，在其局域網(wǎng)中安裝VPN路由器并以此為網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn)。管理處下屬站點(diǎn)可通過ADSL寬帶的方式接入互聯(lián)網(wǎng)，并且在下屬站點(diǎn)和管理處中心之間建立IPSEC隧道，在各局域網(wǎng)內(nèi)分別安裝一臺(tái)VPN路由器。各移動(dòng)終端可通過采用PPTP或L2TP協(xié)議上網(wǎng)接入管理中心，或通過CDMA/GPRS等無線移動(dòng)的方式接入，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)辦公，為高速公路相關(guān)管理人員對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢等提供了方便。VPN各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過依托當(dāng)?shù)氐腎SP服務(wù)商，可在公共網(wǎng)絡(luò)上建立一個(gè)穩(wěn)定的內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)，有助于提高高速公路建設(shè)和管理部門的信息和數(shù)據(jù)溝通效率，滿足現(xiàn)代高速公路建設(shè)和管理要求。

正是由于VPN技術(shù)基于公共網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，所以對(duì)VPN網(wǎng)絡(luò)的安全性提出了更高的要求，而近年來VPN相關(guān)的技術(shù)和設(shè)備發(fā)展的越來越成熟。其中技術(shù)較成熟且應(yīng)用較廣泛的開放性IP開放性標(biāo)準(zhǔn)是IPSec。IPSec是一組基于網(wǎng)絡(luò)層的，應(yīng)用密碼學(xué)的安全通信協(xié)議族，在IPV4和IPV6環(huán)境中為網(wǎng)絡(luò)層流量提供靈活的安全服務(wù)，通過采用高強(qiáng)度加密算法和動(dòng)態(tài)密鑰交換機(jī)制，可滿足VPN網(wǎng)絡(luò)在公共網(wǎng)絡(luò)中安全傳輸數(shù)據(jù)的要求。同時(shí)加強(qiáng)訪問權(quán)限的控制，即特定的數(shù)據(jù)資源只能開放給特定的用戶，并采用特定主機(jī)綁定或硬件身份驗(yàn)證機(jī)制可進(jìn)一步減少數(shù)據(jù)外泄的隱患。所以，VPN網(wǎng)絡(luò)目前已能較好的滿足高速公路廣域網(wǎng)中信息和數(shù)據(jù)的安全要求。

通過組建VPN網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)管理中心與其下屬管理站點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)互連，為各級(jí)數(shù)據(jù)和信息的匯總和統(tǒng)一管理提供了一個(gè)安全高效的工作平臺(tái)。同時(shí)，通過VPN技術(shù)組建的內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)具有辦公自動(dòng)化的功能，可實(shí)現(xiàn)辦公數(shù)據(jù)和文件的及時(shí)傳達(dá)，提高工作效率。另外，通過擴(kuò)展移動(dòng)終端的接入，可方便高速公路管理和工作人員及時(shí)查閱資料，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登陸和辦公。最后，通過VPN網(wǎng)絡(luò)可進(jìn)一步拓展機(jī)電設(shè)備結(jié)合，增加遠(yuǎn)程監(jiān)控等其他功能。

4? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過將VPN技術(shù)應(yīng)用于高速公路的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，不僅有助于提高高速公路建設(shè)和管理部門的信息和數(shù)據(jù)溝通效率、降低施工和維護(hù)成本，而且可大大提高信息處理和人員工作的效率，大大提高了高速公路項(xiàng)目和部門管理的信息化水平，促進(jìn)我國(guó)的交通信息化進(jìn)程。隨著我國(guó)信息技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)繼續(xù)廣泛的應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，從而進(jìn)一步加快我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的步伐。

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