二层隧道协议研究及L2TPv3数据层的实现_研究生学位论文.doc

西 南 交 通 大 学研 究 生 学 位 论 文二层隧道协议研究及 L2TPv3数据层的实现Classified Index: TP393.09U.D.C: 618.14Southwest Jiaotong UniversityMaster Degree ThesisResearch on Layer 2 Tunneling Protocols and Implementation of L2TPv3 Data LayerJune 8, 2003Grade: Candidate:Academic Degree Applied for:Speciality:Supervisor:2000 Liu XiaoBinMasterComputer ApplicationsZeng Huashen. 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 I 页摘 要虚拟专用网(VPN)技术是建设地理位置分散的行业或企业网的重要手段采用 VPN 技术，网络建设者可以利用公用数据网提供的服务，在敷设或租用用户（长途）专线的条件下组建安全专用网络。

二层隧道技术则是一种利用公用数据网建立通信隧道实现对公用数据网两端的第 2 层协议（特别是 PPP）进行中继的组建第 2 层 VPN 的方法本论文以第 2 层 VPN 技术为背景，研究隧道传输技术本论文所反映的工作，是四川省网络通信技术重点实验室“二层隧道协议课题组”的共同成果，该项目起因是试图对早期版本的隧道传输技术（L2F、PPTP 和 L2TP）的非对称应用模式推广到对称应用模式，以及将该思想应用于其他层协议的隧道传输该思路比 2003 年 IETF 的建议草案，即 L2TPv3 覆盖的范围更广论文作者的工作包括：对 3 个版本的隧道传输协议的产生背景、各版本的异同进行了较为详细的○ 1分析在此基础上, 作者与课题组其他两位成员一道提出了将隧道传输思想推广到对称应用模式和其他协议层以项目组提出的扩展思路，结合 L2TPv3 提供了一个功能相对较为完整的○ 2协议实现，并对该实现进行了部分测试，初步验证了课题组提出的扩展思路的可行性其中，在协议实现方面，作者的工作重点是数据的封装与中继传输的设计与实现，这部分功能主要体现在系统的内核数据层模块中最后作者对所作的工作做了简短的总结，并对该技术提出了展望。

该协议有一定的应用前景，通过对它的扩展，应用面将更加广泛关键词：二层隧道协议，L2TP 访问集中器，L2TP 网络服务器，数据层模块 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 II 页AbstractVirtual Private Network (VPN) techniques are becoming more and more important in organization of Intranets for geographically dispersed enterprises or communities. The layer 2 tunneling technique is one of the VPN techniques, which is dedicated to ferry the layer 2 protocols through public data networks.The background of this dissertation is Virtual Private Networks (VPN), with an emphasis on Level 2 tunneling techniques. This dissertation presented a theoretical work as well as an experimental implementation of the L2TP carried out at the Sichuan Network Communication Key Laboratory. This project was spurred by idea of extending the application of the tunneling technique to a broad area as a result of a preliminary study on tunneling techniques, especially on L2F, PPTP and L2TP (commonly referred to as L2TPv2). Such idea is intended to apply tunneling techniques to protocols not only to level 2 protocols as defined in newest version in IETF draft standard (L2TPv3) but also to protocols in other layers. The work presented in this dissertation covers:1. A comprehensive study of layer 2 tunneling techniques: the incentive behind and the essence of tunneling techniques, and changes in different versions and a forward view in future application. 2. A comparatively complete implementation of L2TPv3 base on the idea of the extension to tunneling techniques, which the author has chiefly contributed to the design and realization of the data layer module in the kernal and relevant test.Keywords：L2TP，LAC，LNS，Data Layer Module 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 III 页目 录第一章 绪论 ...............................................................................................................11.1 二层隧道协议 ...............................................................................................11.1.1 研究背景 ............................................................................................11.1.2 L2TPv2 ...............................................................................................31.1.3 L2TPv3 的主要扩展 ..........................................................................41.2 作者的工作及论文结构 ..............................................................................61.2.1 作者的工作 .......................................................................................61.2.2 论文结构 ...........................................................................................7第二章 L2TPv3 协议基本概念及实现的思路 .........................................................82.1 L2TPv3 协议基本概念 .................................................................................82.1.1 部分术语定义 ....................................................................................82.1.2 隧道结构 ............................................................................................92.2 L2TPv3 over UDP/IP...................................................................................102.2.1 L2TP over UDP ................................................................................112.2.2 L2TP over IP.....................................................................................112.3 L2TP 协议帧的封装 ...................................................................................112.4 协议实现思路 .............................................................................................112.4.1 TCP/IP 协议栈内部的数据流向分析 .............................................122.4.2 加入 L2TP 协议后内部数据流向分析 ..........................................132.4.3 实现思路 .........................................................................................13第三章 L2TPv3 协议分析与设计 ...........................................................................153.1 L2TPv3 隧道报文 .......................................................................................153.1.1 控制和数据报文 .......................。