怎样让 CDMA-1X 用户进入企业 VPN

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背景

中国联通目前的业务宽/窄带的VPDN都是通过有线网络来完成用户的上网,这样对于用户来说有了一定的局限性。而随着对用户服务的市场越来多元化,CDMA 1X被推到了服务的前沿,对无线VPDN业务的需求也越来越强烈。由于CDMA1X无线数据网络能够为移动用户提供高速的数据业务,其最高速率达到153.6Kbit/s的上网速度,远比一般有线拨号上网速度要高,因此对于无线移动用户和企业的移动用户来说,CDMA1X网络的VPDN业务将会带给用户更方便、更快捷和更安全的无线上网解决方案。

基于此,中国联通提出了CDMA 1X VPDN的概念。 CDMA 1X分组域的VPDN业务,体现的是无线上网的概念,是利用CDMA 1X高速分组数据网络为无线移动用户构建虚拟专用网络,从而使企业用户在任何地点都能够通过CDMA 1X网络,实现为职员和商业伙伴提供无缝和安全的连接,真正做到“无限联通”到企业网。CDMA 1X分组域根据网络自身的特点和企业的不同需求,为企业VPDN用户提供有差异化的、安全可靠的网络解决方案。

CDMA1X分组网的VPDN业务是以高速分组数据网为承载,为企业建立VPDN虚拟专用内部网络,使企业用户无论漫游到何处,均可采用无线上网卡+PC方式进入企业内部专网。企业用户通过CDMA1X分组域的接入认证,在PDSN和企业网之间建立起专用隧道,然后通过企业网的认证后,LNS的DHCP服务为拨入用户分配指定的内网IP地址,终端经过分组网的PDSN与企业的LNS间建立起PPP连接,用户传输的数据流通过隧道到达企业网,就像用户直接通过专线连接到企业网一样。VPDN的应用对象是在全省或全国各地的办事处、外驻员工较多的集团公司; 经常出差的企业领导或员工可以通过无线方式连接到其办公网络中 同时对安全保密性有一定要求的用户。

原理

CDMA-1X分组网能支持多种多样的业务。其中,提供移动互联网接入服务(具体分为公网接入业务和专网接入业务)是CDMA-1X分组数据网络的基本功能。

CDMA-1X VPDN项目就是移动用户接入企业专网的具体解决方案。CDMA1X VPDN项目:是指利用CDMA-1X分组数据网络的无线互联网接入功能,通过专用的网络加密通信协议,实现移动用户安全接入企业专网,访问企业专网内部资源的目的。相对于大众市场“掌中宽带”公用互联网接入服务,VPDN方案就是专门针对移动用户接入企业专网的一种具体实现方案。 下面对CDMA1X VPDN解决方案从实现原理到行业应用进行相关的介绍。VPDN业务的组网结构如图所示,各部分的主要作用是:

用户电脑及上网卡/手机: 用户通过电脑和CDMA1x上网卡或手机等设备发起访问呼叫:用户访问公网internet时,使用通用的用户名/密码card/card;访问VPN专网时,使用特定的NAI(用户名/密码), usename@domain的格式;

AAA服务器: 中国联通 AAA服务器储存有专网用户的信息,包括用户名、密码(此密码必须与用户输入的相同)、LNS路由器IP地址、Tunnel密码等。

PDSN/LAC: PDSN完成L2TP网中LAC的功能,根据从AAA服务器返回的用户信息判断是否VPDN用户、VPDN类型,然后发送到指定LNS路由器。

用户路由器LNS: 用户LNS路由器负责对PDSN发起的Tunnel和用户进行认证,并负责分配IP地址。可以直接将用户名/口令设置在路由器上,也可以采用Radius AAA服务器。

用户访问企业专网呼叫流程 a)用户通过CDMA1X网络将用户信息传送到PDSN b)PDSN将用户名送AAA服务器校验 c)AAA服务器根据用户后缀将配置好的LNS地址、Tunnel密码返回给PDSN d)PDSN和用户的LNS进行协商,协商成功后送用户的用户名/密码到LNS验证 e)验证成功后,用户在其LNS服务器获得IP地址,同时隧道建立成功.用户上网时,数据封装后一律通过PDSN送到其LNS,经LNS将收到的封装数据包发送到目的地。

 

网络结构

目前使用基于CDMA1X技术建立的企业VPDN网络存在两个问题:一是已有系统只验证用户名和密码,而没有将IMSI号码加入验证,这样只要知道用户名和密码,任何人都可以拨号进入企业的内网,这就造成了很大的安全隐患;二是已有系统不能根据用户名来分配固定IP地址,只能得到动态IP地址,所以每次拨号上来的用户终端IP地址都不同,这就造成了很多需要固定IP地址的应用不能正常工作。

为了解决这两个问题,我们需要在企业内部添加一个企业内部AAA服务器,它可以绑定IMSI号码和分配固定IP地址。网络结构如图所示:

其中:IMSI是在CDMA网中移动用户唯一的身份号码,IMSI可以跟用户的企业域绑定起来,通过这种方式,可以保证只有该用户的移动终端才可以连接入用户的内网;IMSI还可以进一步跟IP地址建立绑定关系,这样,移动用户在每次建立VPN连接后都将分配到所绑定的IP地址。

用户设置

VPDN行业应用的主要推介形式: 用户通过“笔记本+CDMA上网卡”或“笔记本+1X手机+数据线”进行拨号上网的具体设置如下: 用户名:usename@domain(例如:wang123@whga.com)密码:password 拨号:#777 即可登录相应的私网(WEB形式)及相应的网内的所有资源。

运营商设置

假设一个企业的VPDN账号是nxs.133vpdn.xj,这是由中国联通为用户分配的,企业一个用户的VPDN用户名是user1,密码是user1,这都由企业自己设置,那么完整的登录用户名就是user1@nxs.133vpdn.xj。用户进入企业网络后,就如同在内部上局域网一样,中间的隧道对用户来说是完全透明的。

中国联通将保存这些企业的VPDN账号在自己分组域系统中的AAA服务器上。 PDSN将域名信息送分组域系统中的AAA服务器。该AAA服务器根据用户注册的信息向PDSN发送建立L2TP隧道的对应参数。 如果认证服务器发现用户域名未注册则要求PDSN断掉用户与LAC的PPP连接。

用户路由器LNS设置

给接入服务器上的拨入客户机分配IP地址的机制有很多种,包括:向接入服务器上的本地IP地址池分配一个地址;使用外部动态主机控制协议(DHCP)服务器;使用RADIUS。

VPDN/VPN系统可支持以下3种地址分配方式:1、在企业网关(LNS)设备上划分地址池,并将可用的IP地址池标识由VPDN系统管理员在VPDN管理界面上设置与企业域的绑定关系。LNS认证服务器在认证授权时指定用户所在企业域绑定的IP地址池,由企业网关设备在指定的IP地址池分配可用的IP地址; 2、系统管理员可将某个IP地址与用户绑定,LNS认证服务器在认证授权时将指定该用户使用所绑定的固定IP地址。 3、VPDN系统提供IP地址池管理维护功能,管理员可任意定义IP地址池,并可设定企业域绑定到IP地址池,或者将某个用户绑定到IP地址池或者具体的IP地址。这样一来,管理员就无需登录到企业网关进行配置,而是直接使用VPN平台所提供的管理界面就可以实现IP地址分配的管理功能。

为了和CDMA1X网络的PDSN建立VPDN隧道,和建立AAA和DHCP服务器的连接,在LNS的路由器上需要如下主要配置(以CISCO为例,OS需12.2以上): 1、指定DHCP服务器地址,命令:ipdhcp-server 10.0.0.58; 2、启动VPDN,命令:vpdn enable ; 3、配置L2TP; 4、配置Virtual-Template1,命令:peerdefault ip address dhcp,compress mppc, ppp authentication pap or chap ; 5、指定RADIUS服务器地址,命令:radius-serverhost 10.0.0.58 auth-port 1812 acct-port 1813 key.

RADIUS设置

企业内部AAA服务器主要起到用户认证以及计费作用。还有就是绑定IMSI号码和分配固定IP地址等。这里以PowerRadius为例,需要做如下主要配置:separator=@,该配置用于去除VPDN域名信息。然后就是添加用户以及计费规则。无需计费的企业只需把费用设置成0即可。

大约需要添加一个VPDN域名用户,例如nxs.133vpdn.xj,密码为RADIUS密钥。其余就是企业用户。如果需要绑定IMSI号码,在用户的MAC地址栏填上00:00:00:00:00:00即可。如果需要分配固定IP地址,在用户的IP地址栏填上该地址即可。

总结

随着移动通信技术和计算机技术的快速发展,很多企业越来越多的采用了CDMA1X移动通信技术来建立企业VPDN内部网络,完成了移动办公,监测系统的数据集中等应用。本文结合目前中国联通CDMA1X网络实际情况提出了一种软件解决办法,该方案是在现有的CDMA1X分组网环境里,利用VPDN技术为企业建立内部无线网络,然后在企业LNS架设一台AAA服务器,并和现有CDMA1X网络设备相匹配。从而简单低成本的解决了该问题。