随着网络技术的飞速发展,网络传输速度已经大幅度提高,这对保障网络数据安全传输的VPN设备的性能、可用性、可扩展性等方面都提出了越来越高的要求。为此,采用了基于软硬结合加密的IPSec VPN并行体系结构。该系统采用一种新的数据包调度算法和并行处理流程,实现了对系统多个加密单元的并行操作,并将IPSec VPN处理分成多个阶段,利用Linux系统的软中断机制实现异步操作。从而,大幅度提高了IPSec VPN系统的性能。数据包调度算法要根据各个加密单元的加解密能力(硬件的处理速度和所使用的加解密算法等)和相应的输入队列中包的个数,将当前待处理的数据包分发到某个具有最短等待时间的输入队列中,以减少平均等待时间,进而减少平均处理时间。该算法还考虑到了平衡软件加密单元和各个硬件加密卡的处理速度,当CPU的负载较重时,可以选择特定的参数使得较少的数据包被调度到软加密队列中。反之,当CPU的负载较轻时,可选择另外一些参数使较多的包被调度到该队列中,从而更大程度地提高了系统的性能。异步并行处理技术对传统的IPSec VPN处理流程进行改进,在对数据包的处理过程中引入接收缓冲队列和发送缓冲队列,将整个处理流程分成预处理、加解密处理和后处理三个独立的部分,从而可以实现各个部分的异步和并行处理,进而提高整个VPN系统的性能。为了使系统能够适应各种不同的网络环境,还对数据包调度算法进行了改进,引入滑动窗口的概念,并将属于同一个滑动窗口中有着相同属性的数据包绑定在一起发送,使该算法在处理较小的包时也能表现出良好的性能。最后,对该系统进行了仿真和性能测试,测试结果表明,该算法和异步并行处理技术具有高效性和合理性。