关于VPN的概念、原理和优势

想象一下，如果有个同学想在网上观看点什么好东西，又不想让太多人知道。或者买点什么好货，不想让沿途的路由都知道。该如何做到这一点呢？

显然，在公网上普通的网络数据包肯定是有风险的，数据包达到每一个路由节点的时候，每一个ISP节点都会获得数据包中的源地址、目标地址，甚至是解析到所传传数据的内容。这样的话，攻击者就很容易在某个节点进行信息的截获，甚至发起攻击。

那接下来需要怎么办呢？

其实一般的不是很重要的服务其实还好，因为本身传送的数据并不是安全性特别高的那种，偷了也无所谓。但是，如果是对于一些企业内部数据，核心业务等等，像企业内部员工访问财务系统，就不能等闲视之。

拉专线？

这听着像一个good idea，其实吧绝大部分情况下不现实。因为，太！贵！了！

尤其是在长距离传输的情况下，企业根本没有办法承受这么高昂的成本。

那怎么能做到花钱又少，安全性又高呢？

这时候你需要一点VPN~~~~

概念与原理

VPN是英文名称是Virtual Private.NETwork，即虚拟专用网。说直白一点就是：通过一些很牛X的技术，在公用网络上虚拟一套网络，从而达到拉设专线的效果。

是不是很神奇？

VPN是怎么做到的呢，这个VPN路由设备中所说的数据封账是个什么东西？

其实这里用到了隧道技术，它是VPN技术的灵魂。

隧道技术

封装！协议封装！就是隧道技术的核心概念。

打个比方，就像是有个人把心爱的小摩托开到一条船上，我们就说这条船把摩托车给封装了，通过船来把摩托车传送到河对岸。

摩托车：数据 船：封装协议 河流：数据链路层和物理层 码头：服务器

数据被封装后，沿途不管经过多少个检查站（路由器设备、网关设备、集线器、交换机等），他们都不清楚里面封装的到底是什么。

以上就是隧道技术的形象比喻，我们接下来看下在VPN中是如何利用隧道技术实现数据封装的。

VPN中的数据封装

首先，我们发送的数据报由有协议头和数据，其中协议头里面含有源IP和目的IP。

如果不封装，那么在每一个路由节点势必会被沿途的路由解析到协议头的信息。

接下来就是重头戏了，VPN路由封装就是在数据上再加一个协议头。

加了两个东西：协议头R和封装协议头R。

我们分别解释下，为啥要加他们。

协议头R

这个就是VPN路由设备的IP地址等信息，就是说：我传送数据的时候，在计算机网络上每经过一个路由节点。

我会告诉沿途的路由器：我的源IP地址在协议头R里面。其实，协议头D里面的源IP地址根本没有他们，而是“夹带私货”的方式传了下去。

比如上图，原本数据包的源IP是192.168.10.6，经过VPN路有设备的封装之后，加上了一个另外的协议头（源IP为192.167.0.1）。那么，在数据传输中就用这个外层的协议头，里面的数据就安稳地躲在里面就行了，这样就足以达到专线的安全级别。

封装协议头R

有人会好奇，为什么要加一个封装协议头呢？

其实这跟OSI七层模型的传输规则有关，我们知道，数据在传输之前会经过打包，在另一端是拆包。

那么，如果不加上封装协议头的话，网络层拆了一个协议头了，接下来数据就会传送到4层传输层。这可不行！因为还有一层要继续拆封的，即数据D的协议头。封装协议头就是标识这个的，VPN的路由设备在拆封时如果看到封装协议头，就会继续拆，直到看不到拆封协议为止。

总结

说了这么多，我们看下VPN的整体效果。

一份数据在VPN上经过了封装、传输、解封的三个生命周期阶段，在传输过程中VPN路由器的源IP替代了数据的真实IP，数据被严严实实地包裹在里面，保障了数据的高安全性。