基于MPC8245的嵌入式VPN的研究與開發

為使嵌入式系統復位后自動啟動VPN服務，必須進行必要的配置，包括：MAC地址設置、IP地址設置、安全策略和安全參數設置。開發平臺的Davicom網卡驅動程序在系統初始化時無法從網卡固件讀取MAC地址[2]，需要在啟動腳本文件中用ifconfig命令設定。由前所述，FLASH前4M保存只讀的PPCboot、內核與RAMDISK壓縮映像，4M后為可讀寫的JFFS2文件系統，因此MAC地址可固化在RAMDISK映像中，而IP地址和安全策略等可變配置參數寫入JFFS2文件系統下的配置文件中。這些配置都寫入Linux的啟動后自動運行腳本，使系統啟動時自動讀取并執行。

為檢測開發板上安全網關的性能，對開發板進行了性能測試，測試拓撲如圖4。

圖4 嵌入式目標機安全網關性能測試拓撲圖

開發板作為安全網關1，板上ETH0、ETH1作為內、外網接口，普通PC機（PIII450MHZ，256M SDRM，安裝Fedora Core 3 Linux操作系統，開發板的主頻為333MHZ）作為安全網關2，主機A、B分別為受保護子網內的主機。測試方法為在主機A上利用“ping –s [size] 主機B”，取100次響應時間的平均值，單位為毫秒。分別測試了ICMP數據包大小分別為56、400、1000、1500字節的情況。為便于對比，同時測試了兩個安全網關均為普通PC機（配置同上）的性能。VPN的保護方式采用ESP隧道模式，加密方式采用預共享密鑰，加密算法為168位密鑰的 3DES-CBC[5]。測得數據如表1所示。

從表中數據可以看出，目標板在啟動IPsec后由于進行了隧道加密處理，傳輸速率比目標板明文傳輸時平均下降35％，說明IPsec處理增加了約 1/3的開銷；另一方面，在同樣啟動IPsec的情況下使用目標板的響應時間小于使用PC機對照組的響應時間，效率分別提高11.6％、19.8％、 23.1％和22.9％，由此可知盡管開發板MPC8245的333MHZ主頻較普通PC機的PIII 450MHZ主頻低，但基于開發板的VPN目標板整體性能相對較高，證明了基于本開發板的VPN安全網關設計方案可行，且運行效率高。

5 結束語

本文作者創新點:實現基于HHPPC8245開發平臺的嵌入式Linux 2.6內核移植和嵌入式IPsec VPN安全網關設備的開發全過程，并給出了開發后的嵌入式VPN網關性能測試數據，經實際使用表明，開發的嵌入式VPN網關設備性能穩定，效率高，可靠性好。

參考文獻

[1] 王蕾、陳工新等.基于ARM-Linux的嵌入式系統GUI開發研究[J].微計算機信息,2007,10-2,122-124

[2] DENX Software Engineering, http://www.denx.de, 2005

[3] Karim Yaghmour著，韓存兵，龔波譯。構建嵌入式LINUX系統[M]。北京：中國電力出版社，2004

[4] 周全，都思丹，王自強。應用處理器PXA255上的嵌入式Linux開發[J]。計算機應用，2004, 24(3)：158－160。

[5] Matija Nalis, Fridtjof Busse, Uwe Beck等. IPsec-HOWTO[Z]. http://www.ipsec-howto.org/