基于MPC8245的嵌入式VPN的研究与开发

为使嵌入式系统复位后自动启动VPN服务，必须进行必要的配置，包括：MAC地址设置、IP地址设置、安全策略和安全参数设置。开发平台的Davicom网卡驱动程序在系统初始化时无法从网卡固件读取MAC地址[2]，需要在启动脚本文件中用ifconfig命令设定。由前所述，FLASH前4M保存只读的PPCboot、内核与RAMDISK压缩映像，4M后为可读写的JFFS2文件系统，因此MAC地址可固化在RAMDISK映像中，而IP地址和安全策略等可变配置参数写入JFFS2文件系统下的配置文件中。这些配置都写入Linux的启动后自动运行脚本，使系统启动时自动读取并执行。

为检测开发板上安全网关的性能，对开发板进行了性能测试，测试拓扑如图4。

图4 嵌入式目标机安全网关性能测试拓扑图

开发板作为安全网关1，板上ETH0、ETH1作为内、外网接口，普通PC机（PIII450MHZ，256M SDRM，安装Fedora Core 3 Linux操作系统，开发板的主频为333MHZ）作为安全网关2，主机A、B分别为受保护子网内的主机。测试方法为在主机A上利用“ping –s [size] 主机B”，取100次响应时间的平均值，单位为毫秒。分别测试了ICMP数据包大小分别为56、400、1000、1500字节的情况。为便于对比，同时测试了两个安全网关均为普通PC机（配置同上）的性能。VPN的保护方式采用ESP隧道模式，加密方式采用预共享密钥，加密算法为168位密钥的 3DES-CBC[5]。测得数据如表1所示。

从表中数据可以看出，目标板在启动IPsec后由于进行了隧道加密处理，传输速率比目标板明文传输时平均下降35％，说明IPsec处理增加了约 1/3的开销；另一方面，在同样启动IPsec的情况下使用目标板的响应时间小于使用PC机对照组的响应时间，效率分别提高11.6％、19.8％、 23.1％和22.9％，由此可知尽管开发板MPC8245的333MHZ主频较普通PC机的PIII 450MHZ主频低，但基于开发板的VPN目标板整体性能相对较高，证明了基于本开发板的VPN安全网关设计方案可行，且运行效率高。

5 结束语

本文作者创新点:实现基于HHPPC8245开发平台的嵌入式Linux 2.6内核移植和嵌入式IPsec VPN安全网关设备的开发全过程，并给出了开发后的嵌入式VPN网关性能测试数据，经实际使用表明，开发的嵌入式VPN网关设备性能稳定，效率高，可靠性好。

参考文献

[1] 王蕾、陈工新等.基于ARM-Linux的嵌入式系统GUI开发研究[J].微计算机信息,2007,10-2,122-124

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

[3] Karim Yaghmour著，韩存兵，龚波译。构建嵌入式LINUX系统[M]。北京：中国电力出版社，2004

[4] 周全，都思丹，王自强。应用处理器PXA255上的嵌入式Linux开发[J]。计算机应用，2004, 24(3)：158－160。

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