Меню
ГлавнаяБиос

Организация vpn между офисами. · Каков уровень безопасности корпоративной сети. Создание VPN выбор и настройка оборудования

Как быть, если необходимо провести подключение удаленных офисов и их соединение в одну локальную сеть или подключить к локальной сети офиса удаленных сотрудников?

Интернет развивается стремительно, открывая любому владельцу компьютера доступ к неограниченным информационным ресурсам. Возможность доступа к корпоративной сети в любое время и из любого места быстро превращается в обязательное требование делового мира. Все больше компаний стремятся внедрить технологии, позволяющие организовать совместную работу, не зависимо от географического расположения работников или клиентов. Сотрудники, находящиеся в командировках, получают возможность входить в корпоративную сеть прямо из гостиничных номеров, а те, кто работает дома, поддерживают связь с головными офисами компаний в реальном времени. До недавнего времени для этого требовалось дорогостоящее оборудование и каналы связи, аренда которых тоже стоила недешево.

Что такое VPN?

С точки зрения потребителя, VPN (виртуальная частная сеть) - это технология, с помощью которой можно организовать удаленный защищенный доступ через открытые каналы Интернета к серверам, базам данных, любым ресурсам вашей корпоративной сети. С помощью виртуальной частной сети легко объединить между собой офисы или производственные объекты, обеспечить гарантированно качественную и защищенную связь на всей территории России или за рубежом. Основное преимуществом VPN перед выделенными каналами связи - сохранение денег компании, согласитесь, это не последний вопрос для любого человека в нашей стране, да и вообще в мире.

Возможности VPN:

  • высокая степень защиты от несанкционированного доступа, основанная на криптографии;
  • работа персонала удаленных офисов организации с приложениями и программами, находящимися в главном офисе (например, с системой 1С: Предприятие);
  • безопасный документооборот между офисами компании;
  • оптимизация затрат на обеспечение доступа к информации.

Решения:

Все продукты для создания VPN можно разделить на две категории - программные и аппаратные. Ряд компаний, такие как Cisco Systems, NetScreen, Sonic предлагают целый спектр решений, которые могут масштабироваться в зависимости от количества одновременных VPN-соединений, с которыми планируется работать. Зачастую их проще и быстрее настраивать, но основной минус аппаратных решений - их очень высокая стоимость.

Программное решение для VPN - как правило, готовое приложение коммерческое или свободно распространяемое (OpenVPN), которое устанавливается на подключенном к сети компьютере? обычно интернет-шлюзе. Из соображений защиты и производительности для установки VPN-приложений лучше всего выделять отдельные машины, желательно c *nix подобной ОС.

Как это работает?

В своей простейшей форме VPN соединяют удаленных пользователей или удаленные офисы с сетью предприятия. Схема соединения очень проста - удаленный пользователь запускает на своём компьютере, имеющем выход в Интернет, клиентскую программу для соединения с удаленным офисом. В данном случает используется OpenVPN клиент. Программа соединяется с сервером предприятия и шифрует весь трафик, причем доступ организуется по шифрованному ключу пользователя, на который можно установить пароль.

При этом формируется канал VPN, представляющий собой «туннель», по которому можно производить обмен данными между двумя конечными узлами. Этот туннель «непрозрачен» для всех остальных пользователей, включая провайдера. Каналы VPN защищены мощными алгоритмами шифрования, заложенными в стандарты протокола безопасности Internet Protocol Security (IPSec).

Теперь у Вас есть некоторое представление о том, что такое VPN и как это работает. Если Вы руководитель - задумайтесь, возможно это именно то, что Вы искали.

Если считаете статью полезной,
не ленитесь ставить лайки и делиться с друзьями.

В последнее время в мире телекоммуникаций наблюдается повышенный интерес к виртуальным частным сетям (Virtual Private Network - VPN). Это обусловлено необходимостью снижения расходов на содержание корпоративных сетей за счет более дешевого подключения удаленных офисов и удаленных пользователей через сеть Internet. Действительно, при сравнении стоимости услуг по соединению нескольких сетей через Internet, например, с сетями Frame Relay можно заметить существенную разницу в стоимости. Однако необходимо отметить, что при объединении сетей через Internet, сразу же возникает вопрос о безопасности передачи данных, поэтому возникла необходимость создания механизмов позволяющих обеспечить конфиденциальность и целостность передаваемой информации. Сети, построенные на базе таких механизмов, и получили название VPN.

Кроме того, очень часто современному человеку, развивая свой бизнес, приходится много путешествовать. Это могут быть поездки в отдаленные уголки нашей страны или в страны зарубежья. Нередко людям нужен доступ к своей информации, хранящейся на их домашнем компьютере, или на компьютере фирмы. Эту проблему можно решить, организовав удалённый доступ к нему с помощью модема и линии. Использование телефонной линии имеет свои особенности. Недостатки этого решения в том, что звонок с другой страны стоит немалых денег. Есть и другое решение под названием VPN. Преимущества технологии VPN в том, что организация удалённого доступа делается не через телефонную линию, а через Internet, что намного дешевле и лучше. По моему мнению, технология. VPN имеет перспективу на широкое распространение по всему миру.

1. Понятие и классификация VPN сетей, их построение

1.1 Что такое VPN

VPN (англ. Virtual Private Network - виртуальная частная сеть) - логическая сеть, создаваемая поверх другой сети, например Internet. Несмотря на то, что коммуникации осуществляются по публичным сетям с использованием небезопасных протоколов, за счёт шифрования создаются закрытые от посторонних каналы обмена информацией. VPN позволяет объединить, например, несколько офисов организации в единую сеть с использованием для связи между ними неподконтрольных каналов.

По своей сути VPN обладает многими свойствами выделенной линии, однако развертывается она в пределах общедоступной сети, например . С помощью методики туннелирования пакеты данных транслируются через общедоступную сеть как по обычному двухточечному соединению. Между каждой парой «отправитель-получатель данных» устанавливается своеобразный туннель - безопасное логическое соединение, позволяющее инкапсулировать данные одного протокола в пакеты другого. Основными компонентами туннеля являются:

  • инициатор;
  • маршрутизируемая сеть;
  • туннельный коммутатор;
  • один или несколько туннельных терминаторов.

Сам по себе принцип работы VPN не противоречит основным сетевым технологиям и протоколам. Например, при установлении соединения удаленного доступа клиент посылает серверу поток пакетов стандартного протокола PPP. В случае организации виртуальных выделенных линий между локальными сетями их маршрутизаторы также обмениваются пакетами PPP. Тем не менее, принципиально новым моментом является пересылка пакетов через безопасный туннель, организованный в пределах общедоступной сети.

Туннелирование позволяет организовать передачу пакетов одного протокола в логической среде, использующей другой протокол. В результате появляется возможность решить проблемы взаимодействия нескольких разнотипных сетей, начиная с необходимости обеспечения целостности и конфиденциальности передаваемых данных и заканчивая преодолением несоответствий внешних протоколов или схем адресации.

Существующая сетевая инфраструктура корпорации может быть подготовлена к использованию VPN как с помощью программного, так и с помощью аппаратного обеспечения. Организацию виртуальной частной сети можно сравнить с прокладкой кабеля через глобальную сеть. Как правило, непосредственное соединение между удаленным пользователем и оконечным устройством туннеля устанавливается по протоколу PPP.

Наиболее распространенный метод создания туннелей VPN - инкапсуляция сетевых протоколов (IP, IPX, AppleTalk и т.д.) в PPP и последующая инкапсуляция образованных пакетов в протокол туннелирования. Обычно в качестве последнего выступает IP или (гораздо реже) ATM и Frame Relay. Такой подход называется туннелированием второго уровня, поскольку «пассажиром» здесь является протокол именно второго уровня.

Альтернативный подход - инкапсуляция пакетов сетевого протокола непосредственно в протокол туннелирования (например, VTP) называется туннелированием третьего уровня.

Независимо от того, какие протоколы используются или какие цели преследуются при организации туннеля, основная методика остается практически неизменной. Обычно один протокол используется для установления соединения с удаленным узлом, а другой - для инкапсуляции данных и служебной информации с целью передачи через туннель.

1.2 Классификация VPN сетей

Классифицировать VPN решения можно по нескольким основным параметрам:

1. По типу используемой среды:

  • Защищённые VPN сети. Наиболее распространённый вариант приватных частных сетей. C его помощью возможно создать надежную и защищенную подсеть на основе ненадёжной сети, как правило, Интернета. Примером защищённых VPN являются: IPSec, OpenVPN и PPTP.
  • Доверительные VPN сети. Используются в случаях, когда передающую среду можно считать надёжной и необходимо решить лишь задачу создания виртуальной подсети в рамках большей сети. Вопросы обеспечения безопасности становятся неактуальными. Примерами подобных VPN решении являются: MPLS и L2TP. Корректнее сказать, что эти протоколы перекладывают задачу обеспечения безопасности на другие, например L2TP, как правило, используется в паре с IPSec.

2. По способу реализации:

  • VPN сети в виде специального программно-аппаратного обеспечения. Реализация VPN сети осуществляется при помощи специального комплекса программно-аппаратных средств. Такая реализация обеспечивает высокую производительность и, как правило, высокую степень защищённости.
  • VPN сети в виде программного решения. Используют персональный компьютер со специальным программным обеспечением, обеспечивающим функциональность VPN.
  • VPN сети с интегрированным решением. Функциональность VPN обеспечивает комплекс, решающий также задачи фильтрации сетевого трафика, организации сетевого экрана и обеспечения качества обслуживания.

3. По назначению:

  • Intranet VPN. Используют для объединения в единую защищённую сеть нескольких распределённых филиалов одной организации, обменивающихся данными по открытым каналам связи.
  • Remote Access VPN. Используют для создания защищённого канала между сегментом корпоративной сети (центральным офисом или филиалом) и одиночным пользователем, который, работая дома, подключается к корпоративным ресурсам с домашнего компьютера или, находясь в командировке, подключается к корпоративным ресурсам при помощи ноутбука.
  • Extranet VPN. Используют для сетей, к которым подключаются «внешние» пользователи (например, заказчики или клиенты). Уровень доверия к ним намного ниже, чем к сотрудникам компании, поэтому требуется обеспечение специальных «рубежей» защиты, предотвращающих или ограничивающих доступ последних к особо ценной, конфиденциальной информации.

4. По типу протокола:

  • Существуют реализации виртуальных частных сетей под TCP/IP, IPX и AppleTalk. Но на сегодняшний день наблюдается тенденция к всеобщему переходу на протокол TCP/IP, и абсолютное большинство VPN решений поддерживает именно его.

5. По уровню сетевого протокола:

  • По уровню сетевого протокола на основе сопоставления с уровнями эталонной сетевой модели ISO/OSI.

1.3. Построение VPN

Существуют различные варианты построения VPN. При выборе решения требуется учитывать факторы производительности средств построения VPN. Например, если маршрутизатор и так работает на пределе мощности своего , то добавление туннелей VPN и применение шифрования / дешифрования информации могут остановить работу всей сети из-за того, что этот маршрутизатор не будет справляться с простым трафиком, не говоря уже о VPN. Опыт показывает, что для построения VPN лучше всего использовать специализированное оборудование, однако если имеется ограничение в средствах, то можно обратить внимание на чисто программное решение. Рассмотрим некоторые варианты построения VPN.

  • VPN на базе брандмауэров. Брандмауэры большинства производителей поддерживают туннелирование и шифрование данных. Все подобные продукты основаны на том, что трафик, проходящий через брандмауэр шифруется. К программному обеспечению собственно брандмауэра добавляется модуль шифрования. Недостатком этого метода можно назвать зависимость производительности от аппаратного обеспечения, на котором работает брандмауэр. При использовании брандмауэров на базе ПК надо помнить, что подобное решение можно применять только для небольших сетей с небольшим объемом передаваемой информации.
  • VPN на базе маршрутизаторов. Другим способом построения VPN является применение для создания защищенных каналов маршрутизаторов. Так как вся информация, исходящая из локальной сети, проходит через маршрутизатор, то целесообразно возложить на этот маршрутизатор и задачи шифрования. Примером оборудования для построения VPN на маршрутизаторах является оборудование компании Cisco Systems. Начиная с версии программного обеспечения IOS 11.3, маршрутизаторы Cisco поддерживают протоколы L2TP и IPSec. Помимо простого шифрования проходящей информации Cisco поддерживает и другие функции VPN, такие как идентификация при установлении туннельного соединения и обмен ключами. Для повышения производительности маршрутизатора может быть использован дополнительный модуль шифрования ESA. Кроме того, компания Cisco System выпустила специализированное устройство для VPN, которое так и называется Cisco 1720 VPN Access Router (маршрутизатор доступа к VPN), предназначенное для установки в компаниях малого и среднего размера, а также в отделениях крупных организаций.
  • VPN на базе программного обеспечения. Следующим подходом к построению VPN являются чисто программные решения. При реализации такого решения используется специализированное программное обеспечение, которое работает на выделенном компьютере, и в большинстве случаев выполняет роль proxy-сервера. Компьютер с таким программным обеспечением может быть расположен за брандмауэром.
  • VPN на базе сетевой ОС. Решения на базе сетевой ОС мы рассмотрим на примере ОС Windows компании Microsoft. Для создания VPN Microsoft использует протокол PPTP, который интегрирован в систему Windows. Данное решение очень привлекательно для организаций использующих Windows в качестве корпоративной операционной системы. Необходимо отметить, что стоимость такого решения значительно ниже стоимости прочих решений. В работе VPN на базе Windows используется база пользователей, хранящаяся на Primary Domain Controller (PDC). При подключении к PPTP-серверу пользователь аутентифицируется по протоколам PAP, CHAP или MS-CHAP. Передаваемые пакеты инкапсулируются в пакеты GRE/PPTP. Для шифрования пакетов используется нестандартный протокол от Microsoft Point-to-Point Encryption c 40 или 128 битным ключом, получаемым в момент установки соединения. Недостатками данной системы являются отсутствие проверки целостности данных и невозможность смены ключей во время соединения. Положительными моментами являются легкость интеграции с Windows и низкая стоимость.
  • VPN на базе аппаратных средств. Вариант построения VPN на специальных устройствах может быть использован в сетях, требующих высокой производительности. Примером такого решения служит продукт c IPro-VPN компании Radguard. Данный продукт использует аппаратное шифрование передаваемой информации, способное пропускать поток в 100 Мбит/с. IPro-VPN поддерживает протокол IPSec и механизм управления ключами ISAKMP/Oakley. Помимо прочего, данное устройство поддерживает средства трансляции сетевых адресов и может быть дополнено специальной платой, добавляющей функции брандмауэра

2. Протоколы VPN сетей

Сети VPN строятся с использованием протоколов туннелирования данных через сеть связи общего пользования Интернет, причем протоколы туннелирования обеспечивают шифрование данных и осуществляют их сквозную передачу между пользователями. Как правило, на сегодняшний день для построения сетей VPN используются протоколы следующих уровней:

  • Канальный уровень
  • Сетевой уровень
  • Транспортный уровень.

2.1 Канальный уровень

На канальном уровне могут использоваться протоколы туннелирования данных L2TP и PPTP, которые используют авторизацию и аутентификацию.

PPTP.

В настоящее время наиболее распространенным протоколом VPN является протокол двухточечной туннельной связи или Point-to-Point Tunnelling Protocol - PPTP. Разработан он компаниями 3Com и Microsoft с целью предоставления безопасного удаленного доступа к корпоративным сетям через Интернет. PPTP использует существующие открытые стандарты TCP/IP и во многом полагается на устаревший протокол двухточечной связи РРР. На практике РРР так и остается коммуникационным протоколом сеанса соединения РРТР. РРТР создает туннель через сеть к NT-серверу получателя и передает по нему РРР-пакеты удаленного пользователя. Сервер и рабочая станция используют виртуальную частную сеть и не обращают внимания на то, насколько безопасной или доступной является глобальная сеть между ними. Завершение сеанса соединения по инициативе сервера, в отличие от специализированных серверов удаленного доступа, позволяет администраторам локальной сети не пропускать удаленных пользователей за пределы системы безопасности Windows Server.

Хотя компетенция протокола РРТР распространяется только на устройства, работающие под управлением Windows, он предоставляет компаниям возможность взаимодействовать с существующими сетевыми инфраструктурами и не наносить вред собственной системе безопасности. Таким образом, удаленный пользователь может подключиться к Интернету с помощью местного провайдера по аналоговой телефонной линии или каналу ISDN и установить соединение с сервером NT. При этом компании не приходится тратить большие суммы на организацию и обслуживание пула модемов, предоставляющего услуги удаленного доступа.

Далее рассматривается работа РРТР. PPTP инкапсулирует пакеты IP для передачи по IP-сети. Клиенты PPTP используют порт назначения для создания управляющего туннелем соединения. Этот процесс происходит на транспортном уровне модели OSI. После создания туннеля компьютер-клиент и сервер начинают обмен служебными пакетами. В дополнение к управляющему соединению PPTP, обеспечивающему работоспособность канала, создается соединение для пересылки по туннелю данных. Инкапсуляция данных перед пересылкой через туннель происходит несколько иначе, чем при обычной передаче. Инкапсуляция данных перед отправкой в туннель включает два этапа:

  1. Сначала создается информационная часть PPP. Данные проходят сверху вниз, от прикладного уровня OSI до канального.
  2. Затем полученные данные отправляются вверх по модели OSI и инкапсулируются протоколами верхних уровней.

Таким образом, во время второго прохода данные достигают транспортного уровня. Однако информация не может быть отправлена по назначению, так как за это отвечает канальный уровень OSI. Поэтому PPTP шифрует поле полезной нагрузки пакета и берет на себя функции второго уровня, обычно принадлежащие PPP, т.е. добавляет к PPTP-пакету PPP-заголовок и окончание. На этом создание кадра канального уровня заканчивается.

Далее, PPTP инкапсулирует PPP-кадр в пакет Generic Routing Encapsulation (GRE), который принадлежит сетевому уровню. GRE инкапсулирует протоколы сетевого уровня, например IPX, AppleTalk, DECnet, чтобы обеспечить возможность их передачи по IP-сетям. Однако GRE не имеет возможности устанавливать сессии и обеспечивать защиту данных от злоумышленников. Для этого используется способность PPTP создавать соединение для управления туннелем. Применение GRE в качестве метода инкапсуляции ограничивает поле действия PPTP только сетями IP.

После того как кадр PPP был инкапсулирован в кадр с заголовком GRE, выполняется инкапсуляция в кадр с IP-заголовком. IP-заголовок содержит адреса отправителя и получателя пакета. В заключение PPTP добавляет PPP заголовок и окончание.

Система-отправитель посылает данные через туннель. Система-получатель удаляет все служебные заголовки, оставляя только данные PPP.

L2TP

В ближайшем будущем ожидается рост количества виртуальных частных сетей, развернутых на базе нового протокола туннелирования второго уровня Layer 2 Tunneling Protocol - L2TP.

L2TP появился в результате объединения протоколов PPTP и L2F (Layer 2 Forwarding). PPTP позволяет передавать через туннель пакеты PPP, а L2F-пакеты SLIP и PPP. Во избежание путаницы и проблем взаимодействия систем на рынке телекоммуникаций, комитет Internet Engineering Task Force (IETF) рекомендовал компании Cisco Systems объединить PPTP и L2F. По общему мнению, протокол L2TP вобрал в себя лучшие черты PPTP и L2F. Главное достоинство L2TP в том, что этот протокол позволяет создавать туннель не только в сетях IP, но и в таких, как ATM, X.25 и Frame Relay. К сожалению, реализация L2TP в Windows 2000 поддерживает только IP.

L2TP применяет в качестве транспорта протокол UDP и использует одинаковый формат сообщений как для управления туннелем, так и для пересылки данных. L2TP в реализации Microsoft использует в качестве контрольных сообщений пакеты UDP, содержащие шифрованные пакеты PPP. Надежность доставки гарантирует контроль последовательности пакетов.

Функциональные возможности PPTP и L2TP различны. L2TP может использоваться не только в IP-сетях, служебные сообщения для создания туннеля и пересылки по нему данных используют одинаковый формат и протоколы. PPTP может применяться только в IP-сетях, и ему необходимо отдельное соединение TCP для создания и использования туннеля. L2TP поверх IPSec предлагает больше уровней безопасности, чем PPTP, и может гарантировать почти 100-процентную безопасность важных для организации данных. Особенности L2TP делают его очень перспективным протоколом для построения виртуальных сетей.

Протоколы L2TP и PPTP отличаются от протоколов туннелирования третьего уровня рядом особенностей:

  1. Предоставление корпорациям возможности самостоятельно выбирать способ аутентификации пользователей и проверки их полномочий - на собственной «территории» или у провайдера Интернет-услуг. Обрабатывая туннелированные пакеты PPP, серверы корпоративной сети получают всю информацию, необходимую для идентификации пользователей.
  2. Поддержка коммутации туннелей - завершения одного туннеля и инициирования другого к одному из множества потенциальных терминаторов. Коммутация туннелей позволяет, как бы продлить PPP - соединение до необходимой конечной точки.
  3. Предоставление системным администраторам корпоративной сети возможности реализации стратегий назначения пользователям прав доступа непосредственно на брандмауэре и внутренних серверах. Поскольку терминаторы туннеля получают пакеты PPP со сведениями о пользователях, они в состоянии применять сформулированные администраторами стратегии безопасности к трафику отдельных пользователей. (Туннелирование третьего уровня не позволяет различать поступающие от провайдера пакеты, поэтому фильтры стратегии безопасности приходится применять на конечных рабочих станциях и сетевых устройствах.) Кроме того, в случае использования туннельного коммутатора появляется возможность организовать «продолжение» туннеля второго уровня для непосредственной трансляции трафика отдельных пользователей к соответствующим внутренним серверам. На такие серверы может быть возложена задача дополнительной фильтрации пакетов.

· MPLS

Также на канальном уровне для организации туннелей может использоваться технология MPLS (От английского Multiprotocol Label Switching - мультипротокольная коммутация по меткам - механизм передачи данных, который эмулирует различные свойства сетей с коммутацией каналов поверх сетей с коммутацией пакетов). MPLS работает на уровне, который можно было бы расположить между канальным и третьим сетевым уровнями модели OSI, и поэтому его обычно называют протоколом канально-сетевого уровня. Он был разработан с целью обеспечения универсальной службы передачи данных как для клиентов сетей с коммутацией каналов, так и сетей с коммутацией пакетов. С помощью MPLS можно передавать трафик самой разной природы, такой как IP-пакеты, ATM, SONET и кадры Ethernet.

Решения по организации VPN на канальном уровне имеют достаточно ограниченную область действия, как правило, в рамках домена провайдера.

2.2 Сетевой уровень

Сетевой уровень (уровень IP). Используется протокол IPSec реализующий шифрование и конфедициальность данных, а также аутентификацию абонентов. Применение протокола IPSec позволяет реализовать полнофункциональный доступ эквивалентный физическому подключению к корпоративной сети. Для установления VPN каждый из участников должен сконфигурировать определенные параметры IPSec, т.е. каждый клиент должен иметь программное обеспечение реализующее IPSec.

IPSec

Естественно, никакая компания не хотела бы открыто передавать в Интернет финансовую или другую конфиденциальную информацию. Каналы VPN защищены мощными алгоритмами шифрования, заложенными в стандарты протокола безопасности IРsec. IPSec или Internet Protocol Security - стандарт, выбранный международным сообществом, группой IETF - Internet Engineering Task Force, создает основы безопасности для Интернет-протокола (IP/ Протокол IPSec обеспечивает защиту на сетевом уровне и требует поддержки стандарта IPSec только от общающихся между собой устройств по обе стороны соединения. Все остальные устройства, расположенные между ними, просто обеспечивают трафик IP-пакетов.

Способ взаимодействия лиц, использующих технологию IPSec, принято определять термином «защищенная ассоциация» - Security Association (SA). Защищенная ассоциация функционирует на основе соглашения, заключенного сторонами, которые пользуются средствами IPSec для защиты передаваемой друг другу информации. Это соглашение регулирует несколько параметров: IP-адреса отправителя и получателя, криптографический алгоритм, порядок обмена ключами, размеры ключей, срок службы ключей, алгоритм аутентификации.

IPSec - это согласованный набор открытых стандартов, имеющий ядро, которое может быть достаточно просто дополнено новыми функциями и протоколами. Ядро IPSec составляют три протокола:

· АН или Authentication Header - заголовок аутентификации - гарантирует целостность и аутентичность данных. Основное назначение протокола АН - он позволяет приемной стороне убедиться, что:

  • пакет был отправлен стороной, с которой установлена безопасная ассоциация;
  • содержимое пакета не было искажено в процессе его передачи по сети;
  • пакет не является дубликатом уже полученного пакета.

Две первые функции обязательны для протокола АН, а последняя выбирается при установлении ассоциации по желанию. Для выполнения этих функций протокол АН использует специальный заголовок. Его структура рассматривается по следующей схеме:

  1. В поле следующего заголовка (next header) указывается код протокола более высокого уровня, то есть протокола, сообщение которого размещено в поле данных IP-пакета.
  2. В поле длины полезной нагрузки (payload length) содержится длина заголовка АН.
  3. Индекс параметров безопасности (Security Parameters Index, SPI) используется для связи пакета с предусмотренной для него безопасной ассоциацией.
  4. Поле порядкового номера (Sequence Number, SN) указывает на порядковый номер пакета и применяется для защиты от его ложного воспроизведения (когда третья сторона пытается повторно использовать перехваченные защищенные пакеты, отправленные реально аутентифицированным отправителем).
  5. Поле данных аутентификации (authentication data), которое содержит так называемое значение проверки целостности (Integrity Check Value, ICV), используется для аутентификации и проверки целостности пакета. Это значение, называемое также дайджестом, вычисляется с помощью одной из двух обязательно поддерживаемых протоколом АН вычислительно необратимых функций MD5 или SAH-1, но может использоваться и любая другая функция.

· ESP или Encapsulating Security Payload - инкапсуляция зашифрованных данных - шифрует передаваемые данные, обеспечивая конфиденциальность, может также поддерживать аутентификацию и целостность данных;

Протокол ESP решает две группы задач.

  1. К первой относятся задачи, аналогичные задачам протокола АН, - это обеспечение аутентификации и целостности данных на основе дайджеста,
  2. Ко второй - передаваемых данных путем их шифрования от несанкционированного просмотра.

Заголовок делится на две части, разделяемые полем данных.

  1. Первая часть, называемая собственно заголовком ESP, образуется двумя полями (SPI и SN), назначение которых аналогично одноименным полям протокола АН, и размещается перед полем данных.
  2. Остальные служебные поля протокола ESP, называемые концевиком ESP, расположены в конце пакета.

Два поля концевика - следующего заголовка и данных аутентификации - аналогичны полям заголовка АН. Поле данных аутентификации отсутствует, если при установлении безопасной ассоциации принято решение не использовать возможностей протокола ESP по обеспечению целостности. Помимо этих полей концевик содержит два дополнительных поля - заполнителя и длины заполнителя.

Протоколы AH и ESP могут защищать данные в двух режимах:

  1. в транспортном - передача ведется с оригинальными IP-заголовками;
  2. в туннельном - исходный пакет помещается в новый IP-пакет и передача ведется с новыми заголовками.

Применение того или иного режима зависит от требований, предъявляемых к защите данных, а также от роли, которую играет в сети узел, завершающий защищенный канал. Так, узел может быть хостом (конечным узлом) или шлюзом (промежуточным узлом).

Соответственно, имеются три схемы применения протокола IPSec:

  1. хост-хост;
  2. шлюз-шлюз;
  3. хост-шлюз.

Возможности протоколов АН и ESP частично перекрываются: протокол АН отвечает только за обеспечение целостности и аутентификации данных, протокол ESP может шифровать данные и, кроме того, выполнять функции протокола АН (в урезанном виде). ESP может поддерживать функции шифрования и аутентификации / целостности в любых комбинациях, то есть либо всю группу функций, либо только аутентификацию / целостность, либо только шифрование.

· IKE или Internet Key Exchange - обмен ключами Интернета - решает вспомогательную задачу автоматического предоставления конечным точкам защищенного канала секретных ключей, необходимых для работы протоколов аутентификации и шифрования данных.

2.3 Транспортный уровень

На транспортном уровне используется протокол SSL/TLS или Secure Socket Layer/Transport Layer Security, реализующий шифрование и аутентификацию между транспортными уровнями приемника и передатчика. SSL/TLS может применяться для защиты трафика TCP, не может применяться для защиты трафика UDP. Для функционирования VPN на основе SSL/TLS нет необходимости в реализации специального программного обеспечения так как каждый браузер и почтовый клиент оснащены этими протоколами. В силу того, что SSL/TLS реализуется на транспортном уровне, защищенное соединение устанавливается «из-конца-в-конец».

TLS-протокол основан на Netscape SSL-протоколе версии 3.0 и состоит из двух частей - TLS Record Protocol и TLS Handshake Protocol. Различие между SSL 3.0 и TLS 1.0 незначительные.

SSL/TLS включает в себя три основных фазы:

  1. Диалог между сторонами, целью которого является выбор алгоритма шифрования;
  2. Обмен ключами на основе криптосистем с открытым ключом или аутентификация на основе сертификатов;
  3. Передача данных, шифруемых при помощи симметричных алгоритмов шифрования.

2.4 Реализация VPN: IPSec или SSL/TLS?

Зачастую перед руководителями IT подразделений стоит вопрос: какой из протоколов выбрать для построения корпоративной сети VPN? Ответ не очевиден так как каждый из подходов имеет как плюсы, так и минусы. Постараемся провести и выявить когда необходимо применять IPSec, а когда SSL/TLS. Как видно из анализа характеристик этих протоколов они не являются взаимозаменяемыми и могут функционировать как отдельно, так и параллельно, определяя функциональные особенности каждой из реализованных VPN.

Выбор протокола для построения корпоративной сети VPN можно осуществлять по следующим критериям:

· Тип доступа необходимый для пользователей сети VPN.

  1. Полнофункциональное постоянное подключение к корпоративной сети. Рекомендуемый выбор - протокол IPSec.
  2. Временное подключение, например, мобильного пользователя или пользователя использующего публичный компьютер, с целью получения доступа к определенным услугам, например, электронной почте или базе данных. Рекомендуемый выбор - протокол SSL/TLS, который позволяет организовать VPN для каждой отдельной услуги.

· Является ли пользователь сотрудником компании.

  1. Если пользователь является сотрудником компании, устройство которым он пользуется для доступа к корпоративной сети через IPSec VPN может быть сконфигурировано некоторым определенным способом.
  2. Если пользователь не является сотрудником компании к корпоративной сети которой осуществляется доступ, рекомендуется использовать SSL/TLS. Это позволит ограничить гостевой доступ только определенными услугами.

· Каков уровень безопасности корпоративной сети.

  1. Высокий. Рекомендуемый выбор - протокол IPSec. Действительно, уровень безопасности предлагаемый IPSec гораздо выше уровня безопасности предлагаемого протоколом SSL/TLS в силу использования конфигурируемого ПО на стороне пользователя и шлюза безопасности на стороне корпоративной сети.
  2. Средний. Рекомендуемый выбор - протокол SSL/TLS позволяющий осуществлять доступ с любых терминалов.

· Уровень безопасности данных передаваемых пользователем.

  1. Высокий, например, менеджмент компании. Рекомендуемый выбор - протокол IPSec.
  2. Средний, например, партнер. Рекомендуемый выбор - протокол SSL/TLS.

В зависимости от услуги - от среднего до высокого. Рекомендуемый выбор - комбинация протоколов IPSec (для услуг требующих высокий уровень безопасности) и SSL/TLS (для услуг требующих средний уровень безопасности).

· Что важнее, быстрое развертывание VPN или масштабируемость решения в будущем.

  1. Быстрое развертывание сети VPN с минимальными затратами. Рекомендуемый выбор - протокол SSL/TLS. В этом случае нет необходимости реализации специального ПО на стороне пользователя как в случае IPSec.
  2. Масштабируемость сети VPN - добавление доступа к различным услугам. Рекомендуемый выбор - протокол IPSec позволяющий осуществление доступа ко всем услугам и ресурсам корпоративной сети.
  3. Быстрое развертывание и масштабируемость. Рекомендуемый выбор - комбинация IPSec и SSL/TLS: использование SSL/TLS на первом этапе для осуществления доступа к необходимым услугам с последующим внедрением IPSec.

3. Методы реализации VPN сетей

Виртуальная частная сеть базируется на трех методах реализации:

· Туннелирование;

· Шифрование;

· Аутентификация.

3.1 Туннелирование

Туннелирование обеспечивает передачу данных между двумя точками - окончаниями туннеля - таким образом, что для источника и приемника данных оказывается скрытой вся сетевая инфраструктура, лежащая между ними.

Транспортная среда туннеля, как паром, подхватывает пакеты используемого сетевого протокола у входа в туннель и без изменений доставляет их к выходу. Построения туннеля достаточно для того, чтобы соединить два сетевых узла так, что с точки зрения работающего на них программного обеспечения они выглядят подключенными к одной (локальной) сети. Однако нельзя забывать, что на самом деле «паром» с данными проходит через множество промежуточных узлов (маршрутизаторов) открытой публичной сети.

Такое положение дел таит в себе две проблемы. Первая заключается в том, что передаваемая через туннель информация может быть перехвачена злоумышленниками. Если она конфиденциальна (номера банковских карточек, финансовые отчеты, сведения личного характера), то вполне реальна угроза ее компрометации, что уже само по себе неприятно. Хуже того, злоумышленники имеют возможность модифицировать передаваемые через туннель данные так, что получатель не сможет проверить их достоверность. Последствия могут быть самыми плачевными. Учитывая сказанное, мы приходим к выводу, что туннель в чистом виде пригоден разве что для некоторых типов сетевых компьютерных игр и не может претендовать на более серьезное применение. Обе проблемы решаются современными средствами криптографической защиты информации. Чтобы воспрепятствовать внесению несанкционированных изменений в пакет с данными на пути его следования по туннелю, используется метод электронной цифровой подписи (). Суть метода состоит в том, что каждый передаваемый пакет снабжается дополнительным блоком информации, который вырабатывается в соответствии с асимметричным криптографическим алгоритмом и уникален для содержимого пакета и секретного ключа ЭЦП отправителя. Этот блок информации является ЭЦП пакета и позволяет выполнить аутентификацию данных получателем, которому известен открытый ключ ЭЦП отправителя. Защита передаваемых через туннель данных от несанкционированного просмотра достигается путем использования сильных алгоритмов шифрования.

3.2 Аутентификация

Обеспечение безопасности является основной функцией VPN. Все данные от компьютеров-клиентов проходят через Internet к VPN-серверу. Такой сервер может находиться на большом расстоянии от клиентского компьютера, и данные на пути к сети организации проходят через оборудование множества провайдеров. Как убедиться, что данные не были прочитаны или изменены? Для этого применяются различные методы аутентификации и шифрования.

Для аутентификации пользователей PPTP может задействовать любой из протоколов, применяемых для PPP

  • EAP или Extensible Authentication Protocol;
  • MSCHAP или Microsoft Challenge Handshake Authentication Protocol (версии 1 и 2);
  • CHAP или Challenge Handshake Authentication Protocol;
  • SPAP или Shiva Password Authentication Protocol;
  • PAP или Password Authentication Protocol.

Лучшими считаются протоколы MSCHAP версии 2 и Transport Layer Security (EAP-TLS), поскольку они обеспечивают взаимную аутентификацию, т.е. VPN-сервер и клиент идентифицируют друг друга. Во всех остальных протоколах только сервер проводит аутентификацию клиентов.

Хотя PPTP обеспечивает достаточную степень безопасности, но все же L2TP поверх IPSec надежнее. L2TP поверх IPSec обеспечивает аутентификацию на уровнях «пользователь» и "компьютер", а также выполняет аутентификацию и шифрование данных.

Аутентификация осуществляется либо отрытым тестом (clear text password), либо по схеме запрос / отклик (challenge/response). С прямым текстом все ясно. Клиент посылает серверу пароль. Сервер сравнивает это с эталоном и либо запрещает доступ, либо говорит «добро пожаловать». Открытая аутентификация практически не встречается.

Схема запрос / отклик намного более продвинута. В общем виде она выглядит так:

  • клиент посылает серверу запрос (request) на аутентификацию;
  • сервер возвращает случайный отклик (challenge);
  • клиент снимает со своего пароля хеш (хешем называется результат хеш-функции, которая преобразовывает входной массив данных произвольной длины в выходную битовую строку фиксированной длины), шифрует им отклик и передает его серверу;
  • то же самое проделывает и сервер, сравнивая полученный результат с ответом клиента;
  • если зашифрованный отклик совпадает, аутентификация считается успешной;

На первом этапе аутентификации клиентов и серверов VPN, L2TP поверх IPSec использует локальные сертификаты, полученные от службы сертификации. Клиент и сервер обмениваются сертификатами и создают защищенное соединение ESP SA (security association). После того как L2TP (поверх IPSec) завершает процесс аутентификации компьютера, выполняется аутентификация на уровне пользователя. Для аутентификации можно задействовать любой протокол, даже PAP, передающий имя пользователя и пароль в открытом виде. Это вполне безопасно, так как L2TP поверх IPSec шифрует всю сессию. Однако проведение аутентификации пользователя при помощи MSCHAP, применяющего различные ключи шифрования для аутентификации компьютера и пользователя, может усилить защиту.

3.3. Шифрование

Шифрование с помощью PPTP гарантирует, что никто не сможет получить доступ к данным при пересылке через Internet. В настоящее время поддерживаются два метода шифрования:

  • Протокол шифрования MPPE или Microsoft Point-to-Point Encryption совместим только с MSCHAP (версии 1 и 2);
  • EAP-TLS и умеет автоматически выбирать длину ключа шифрования при согласовании параметров между клиентом и сервером.

MPPE поддерживает работу с ключами длиной 40, 56 или 128 бит. Старые операционные системы Windows поддерживают шифрование с длиной ключа только 40 бит, поэтому в смешанной среде Windows следует выбирать минимальную длину ключа.

PPTP изменяет значение ключа шифрации после каждого принятого пакета. Протокол MMPE разрабатывался для каналов связи точка-точка, в которых пакеты передаются последовательно, и потеря данных очень мала. В этой ситуации значение ключа для очередного пакета зависит от результатов дешифрации предыдущего пакета. При построении виртуальных сетей через сети общего доступа эти условия соблюдать невозможно, так как пакеты данных часто приходят к получателю не в той последовательности, в какой были отправлены. Поэтому PPTP использует для изменения ключа шифрования порядковые номера пакетов. Это позволяет выполнять дешифрацию независимо от предыдущих принятых пакетов.

Оба протокола реализованы как в Microsoft Windows, так и вне ее (например, в BSD), на алгоритмы работы VPN могут существенно отличаться.

Таким образом, связка «туннелирование + аутентификация + шифрование» позволяет передавать данные между двумя точками через сеть общего пользования, моделируя работу частной (локальной) сети. Иными словами, рассмотренные средства позволяют построить виртуальную частную сеть.

Дополнительным приятным эффектом VPN-соединения является возможность (и даже необходимость) использования системы адресации, принятой в локальной сети.

Реализация виртуальной частной сети на практике выглядит следующим образом. В локальной вычислительной сети офиса фирмы устанавливается сервер VPN. Удаленный пользователь (или маршрутизатор, если осуществляется соединение двух офисов) с использованием клиентского программного обеспечения VPN инициирует процедуру соединения с сервером. Происходит аутентификация пользователя - первая фаза установления VPN-соединения. В случае подтверждения полномочий наступает вторая фаза - между клиентом и сервером выполняется согласование деталей обеспечения безопасности соединения. После этого организуется VPN-соединение, обеспечивающее обмен информацией между клиентом и сервером в форме, когда каждый пакет с данными проходит через процедуры шифрования / дешифрования и проверки целостности - аутентификации данных.

Основной проблемой сетей VPN является отсутствие устоявшихся стандартов аутентификации и обмена шифрованной информацией. Эти стандарты все еще находятся в процессе разработки и потому продукты различных производителей не могут устанавливать VPN-соединения и автоматически обмениваться ключами. Данная проблема влечет за собой замедление распространения VPN, так как трудно заставить различные компании пользоваться продукцией одного производителя, а потому затруднен процесс объединения сетей компаний-партнеров в, так называемые, extranet-сети.

Преимущества технологии VPN в том, что организация удалённого доступа делается не через телефонную линию, а через Интернет, что намного дешевле и лучше. Недостаток технологии VPN в том, что средства построения VPN не являются полноценными средствами обнаружения и блокирования атак. Они могут предотвратить ряд несанкционированных действий, но далеко не все возможности, которые могут использоваться для проникновения в корпоративную сеть. Но, несмотря на все это технология VPN имеет перспективы на дальнейшее развитие.

Чего же можно ожидать в плане развития технологий VPN в будущем? Без всякого сомнения, будет выработан и утвержден единый стандарт построения подобных сетей. Скорее всего, основой этого стандарта будет, уже зарекомендовавший себя протокол IPSec. Далее, производители сконцентрируются на повышении производительности своих продуктов и на создании удобных средств управления VPN. Скорее всего, развитие средств построения VPN будет идти в направлении VPN на базе маршрутизаторов, так как данное решение сочетает в себе достаточно высокую производительность, интеграцию VPN и маршрутизации в одном устройстве. Однако будут развиваться и недорогие решения для небольших организаций. В заключение, надо сказать, что, несмотря на то, что технология VPN еще очень молода, ее ожидает большое будущее.

Оставьте свой комментарий!

Интернет прочно вошел в нашу жизнь, и если ранее, в годы господства аналоговых модемов, для выхода в Интернет приходилось учитывать и объем трафика, и время соединения, то сегодня нормой стало безлимитное подключение к Интернету. То есть если Интернета нет в любое время и в любом «объеме», то это уже что-то из ряда вон выходящее. Причем если раньше наличие безлимитного Интернета считалось стандартом де-факто для корпоративных сетей, то сегодня это уже стало нормой для конечных пользователей. Вместе с развитием Интернета меняется и концептуальная модель его использования. Появляются все новые сервисы, например видео по запросу и VoIP, развиваются пиринговые файлообменные сети (BitTorrent) и пр. В последнее время очень популярной стала организация виртуальных частных сетей (VPN) через Интернет с возможностью организации удаленного доступа к любому компьютеру в составе этой сети. О том, как это можно сделать, и пойдет речь в настоящей статье.

Зачем это нужно

Организация VPN-сетей через Интернет или внутри локальной сети имеет много сценариев использования: сетевые игры в Интернете в обход игровых серверов (точно так же, как игры по локальной сети), создание закрытой от посторонних сети для передачи конфиденциальной информации, возможность удаленного и безопасного управления компьютерами (полный контроль над удаленным ПК), организация защищенного доступа для сотрудников, находящихся в командировке, к ресурсам корпоративной сети, связь по виртуальной сети отдельных офисов (локальных сетей).

Традиционный подход к развертыванию такой виртуальной частной сети заключается в том, что в корпоративной сети поднимается и конфигурируется VPN-сервер (обычно на базе ОС Linux) и удаленные пользователи заходят в корпоративную сеть по VPN-соединениям.

Однако такой подход неприменим в случае, когда пользователю необходимо получить удаленный доступ к своему домашнему компьютеру. Вряд ли ситуацию, когда дома поднимается отдельный VPN-сервер, можно считать обычной. Впрочем, не стоит отчаиваться. Задача создания VPN-сети решаема и под силу даже начинающему пользователю. Для этой цели существует специальная программа Hamachi, которую можно свободно скачать из Интернета (http://www.hamachi.cc/download/list.php). Что особенно радует, так это наличие ее русифицированной версии, так что освоить программу сможет любой пользователь.

Hamachi 1.0.2.2

Итак, Hamachi (текущая версия - 1.0.2.2) - это программа, позволяющая создать виртуальную частную сеть (VPN) через Интернет и объединить в ней несколько компьютеров. После создания такой сети пользователи могут устанавливать VPN-сессии между собой и работать в этой сети точно так же, как в обычной локальной (LAN) сети с возможностью обмена файлами, удаленного администрирования компьютеров и т.д. Преимущество VPN-сети заключается в том, что она полностью защищена от несанкционированного вмешательства и невидима из Интернета, хотя и существует в нем.

Программа Hamachi должна быть установлена на всех компьютерах, которые предполагается объединить в виртуальную частную сеть.

Виртуальная сеть создается с помощью специализированного сервера Hamachi в Интернете. Для соединения с этим сервером используются порты 12975 и 32976. Первый порт (12975) применяется только для установки соединения, а второй - во время работы. Впрочем, обычным пользователям вряд ли потребуется столь подробная информация.

После того как с помощью сервера Hamachi создается виртуальная сеть между выбранными компьютерами, обмен информацией между клиентами VPN-сети происходит уже напрямую, то есть без участия сервера Hamachi. Для обмена данными между клиентами VPN-сети используется протокол UDP.

Установка программы

Программа Hamachi устанавливается на компьютеры с операционной системой Windows 2000/XP/2003/Vista. Существуют также консольные версии программы для Linux и Mac OS X. Далее мы рассмотрим установку и настройку программы на примере операционной системы Windows XP.

Установка программы Hamachi достаточно проста и не вызывает проблем (особенно учитывая, что интерфейс запускаемого мастера установки русский). После начала установки программы на компьютере запускается мастер установки, который предложит согласиться с лицензионным соглашением, выбрать папку для установки программы (рис. 1), создать иконку на рабочем столе и т.д.

Среди полезных опциональных возможностей, которые можно активировать в процессе установки программы, - автоматический запуск Hamachi при загрузке компьютера и блокирование уязвимых служб для соединений Hamachi (рис. 2). В последнем случае будет заблокирована служба Windows File Sharing для виртуального сетевого адаптера Hamachi. В результате другие пользователи VPN-сети не получат доступа к имеющимся в вашем компьютере файлам и папкам, открытым для совместного использования. При этом данные файлы и папки останутся доступными для обычных пользователей локальной сети, для соединения с которыми не применяется VPN-соединение.

Рис. 1. Мастер установки программы Hamachi позволяет указать папку
для размещения программы, создать иконку на рабочем столе
и выбрать опциональную возможность автоматического запуска программы
при загрузке компьютера

Кроме блокирования службы Windows File Sharing, блокирование уязвимых служб для соединений Hamachi также приводит к блокированию удаленного доступа к определенным службам Windows, которые часто подвергаются атакам. Соответственно если вы используете программу Hamachi для соединения с надежными клиентами, которым вы доверяете, то опцию блокирования уязвимых служб лучше отключить.

Рис. 2. Мастер установки программы Hamachi позволяет заблокировать
уязвимые службы для соединений Hamachi

На последнем этапе мастер установки предложит выбрать, какой вариант программы установить: базовую версию или Premium. Программа Hamachi существует в двух версиях. Базовая версия является бесплатной, а версия Premium, обладающая более широкими возможностями, - платной. Отметим, что для большинства пользователей вполне достаточно бесплатной базовой версии программы (о детальных отличиях базовой версии от версии Premium мы расскажем чуть позже), но стандартный поход следующий: сначала устанавливается Premium-версия на 45 дней (бесплатно), а по истечении этого периода автоматически происходит переход к базовой версии.

После установки и запуска программы Hamachi на компьютере в том случае, если программа устанавливалась впервые, запустится краткий путеводитель по Hamachi, в котором описывается, как работать с программой.

Первый запуск программы

При первом запуске программы будет создана ваша учетная запись. На этом этапе необходимо задать имя компьютера, под которым он будет виден другим пользователям VPN-сети (рис. 3).

Рис. 3. Задание имени компьютера, под которым
он будет виден другим пользователям VPN-сети

Когда имя компьютера задано, программа устанавливает соединение с сервером базы данных Hamachi и запрашивает IP-адрес, который будет присвоен виртуальному сетевому адаптеру Hamachi и будет использоваться в дальнейшем для установления VPN-соединения. Каждому клиенту Hamachi присваивается IP-адрес из диапазона 5.0.0.0/8 (маска подсети 255.0.0.0), который в принципе не относится к зарезервированным для применения в Интернете диапазонам адресов. К таким зарезервированным для частного использования в локальных сетях относятся следующие диапазоны: 10.0.0.0/8 (диапазон от 10.0.0.0 до 10.255.255.254), 172.16.0.0/12 (диапазон от 172.16.0.0 до 172.31.255.254) и 192.168.0.0/16 (диапазон от 192.168.0.0 до 192.168.255.254). Однако диапазон 5.0.0.0/8 на протяжении уже более 10 лет зарезервирован организацией IANA (Internet Assigned Numbers Authority - американская организация, управляющая пространствами IP-адресов) и не используется в качестве публичных (внешних) адресов Интернета. Таким образом, диапазон 5.0.0.0/8, с одной стороны, относится к диапазону внешних (публичных) адресов Интернета, то есть исключена вероятность, что присвоенный вам IP-адрес уже применяется в вашей локальной сети (в локальных сетях используются только зарезервированные для частного применения IP-адреса), а с другой - эти адреса еще никем не заняты.

После присвоения вам IP-адреса из диапазона 5.0.0.0/8 он становится своеобразным идентификатором вашего компьютера в виртуальной частной сети. Этот IP-адрес присваивается виртуальному сетевому адаптеру Hamachi. Так, если набрать в командной строке команду ipconfig/all, то кроме настроек сетевого интерфейса реального сетевого адаптера (который физически присутствует в вашем ПК) можно обнаружить, что появился еще один виртуальный Ethernet-адаптер Hamachi с присвоенными ему MAC-адресом, IP-адресом, маской подсети, IP-адресом шлюза и т.д. (рис. 4).

Рис. 4. После первого запуска программы виртуальному сетевому адаптеру
Hamachi присваивается IP-адрес из диапазона 5.0.0.0/8 и производится настройка
сетевого интерфейса

Итак, после того как программа Hamachi сконфигурировала виртуальный сетевой адаптер, можно приступать к работе с программой.

На этом этапе ваш компьютер еще не является членом какой-либо виртуальной частной сети, поэтому первым делом нужно подключиться к уже существующей виртуальной частной сети или создать новую VPN-сеть.

Работа с программой

Интерфейс программы очень прост (рис. 5). Имеется всего три функциональных кнопки: «включить/выключить», кнопка сетевого меню и кнопка системного меню.

Рис. 5. Интерфейс программы
Hamachi очень простой -
всего три функциональные кнопки

Для создания новой VPN-сети или присоединения компьютера к уже существующей нажмите на кнопку сетевого меню и выберите соответствующий пункт (рис. 6).

Рис. 6. Кнопка сетевого меню позволяет
создать новую VPN-сеть или присоединить
компьютер к уже существующей

Присоединение ПК к существующей виртуальной сети и выход из нее

Если требуется подсоединить компьютер к уже существующей виртуальной сети и известно ее название и пароль (в случае, если он используется), то в сетевом меню выберите пункт Войти в существующую сеть… Далее откроется окно, в котором необходимо задать имя сети и пароль (рис. 7).

Рис. 7. Добавление компьютера
в существующую виртуальную сеть

После этого в окне программы появятся название сети и список присоединенных к ней компьютеров (кроме вашего) - рис. 8.

Рис. 8. После присоединения компьютера
к виртуальной сети в окне программы
отображается список присоединенных
к ней компьютеров

Если рядом с названием компьютера стоит зеленая точка или звезда, то это означает, что связь с компьютером установлена. Мигание зеленой точки свидетельствует о том, что связь находится в процессе установки. Светлый круг вокруг зеленой точки указывает на то, что с данным компьютером идет обмен информацией.

Хуже всего, когда рядом с названием компьютера стоит желтая точка - это означает, что прямое соединение с ним по каким-то причинам установить не удалось. Если желтым цветом отображается название компьютера, то это означает, что связь с ним потеряна.

Появление голубой точки указывает на то, что прямое соединение с компьютером установить не удалось и связь осуществляется через сервер Hamachi. Проблема заключается в том, что в этом случае канал связи с компьютером имеет очень низкую пропускную способность и большие задержки.

Если название компьютера и точка около его имени отображаются серым цветом, то это означает, что компьютер хотя и присоединен к данной виртуальной сети, но недоступен (например, ПК выключен, нет соединения с Интернетом или не запущена программа Hamachi).

Для того чтобы выйти из сети, достаточно щелкнуть правой кнопкой мыши на ее названии и в ниспадающем списке выбрать пункт Отключиться или Покинуть сеть . В первом случае вы лишь временно покидаете сеть и список присоединенных к ней компьютеров остается для вас видимым. Во втором случае для входа в сеть придется заново повторить всю процедуру присоединения компьютера к существующей сети.

Создание новой сети и удаление созданной сети

Если требуется создать новую виртуальную сеть, то в сетевом меню выберите пункт Создать новую сеть… Откроется окно, в котором необходимо задать имя создаваемой сети и пароль, который будут использовать другие пользователи для присоединения к этой сети (рис. 9).

Рис. 9. Создание новой VPN-сети

После создания новой сети к ней можно присоединять компьютеры пользователей. Если сеть создана вами, то вы являетесь ее администратором и получаете полный контроль над нею, которого лишены другие пользователи. При этом важно помнить, что управлять созданной сетью можно только с того компьютера, на котором она была создана. Если точнее, то управлять сетью можно только с компьютера, которому присвоен точно такой же виртуальный IP-адрес, как тот, что использовался при создании виртуальной сети. Почему это замечание так важно? Представьте себе ситуацию: вы установили программу Hamachi и создали новую VPN-сеть. Потом вы полностью удалили (включая все конфигурационные файлы) программу Hamachi и через некоторое время установили ее вновь. Вам будет присвоен новый виртуальный IP-адрес, но, используя его, вы уже не сможете контролировать созданную вами ранее VPN-сеть.

Если вы являетесь администратором сети, то можете удалить ее. Для этого щелкните правой кнопкой мыши по названию сети и в ниспадающем списке выберите пункт Удалить . Отметим, что при удалении сети полностью уничтожаются все связи между другими ее пользователями.

Другие действия с компьютерами сети

Если вы присоединились к сети, то можете совершать над присоединенными к ней компьютерами следующие действия:

  • проверка доступности;
  • просмотр папок;
  • отправка сообщения;
  • копирование адреса;
  • блокирование;
  • установка метки.

Для того чтобы выполнить одно из них, щелкните на имени компьютера правой кнопкой мыши и в ниспадающем меню выберите соответствующий пункт (рис. 10).

Рис. 10. Список возможных действий
с выбранным компьютером сети

При выборе пункта Проверить доступность будет выполнена обычная команда ping по адресу соответствующего компьютера.

Пункт Просмотреть папки позволяет получить доступ к открытым для совместного доступа (Sharing) папкам на компьютере.

Пункт Отправить сообщение дает возможность обмениваться сообщениями между отдельными компьютерами сети наподобие тому, как это делается в ICQ.

Пункт Копировать адрес вставляет в буфер обмена IP-адрес выбранного компьютера, что удобно, если требуется использовать этот адрес в других программах (например, удаленного администрирования).

Пункт Блокировать позволяет временно заблокировать выбранный компьютер, то есть ваш с ним VPN-канал окажется заблокированным и обмен информацией будет невозможен.

Пункт Установить метку позволяет выбрать формат отображения атрибутов компьютера в сети. По умолчанию отображается IP-адрес компьютера и его название. Можно задать отображение только имени компьютера или только IP-адреса.

Настройка программы

Для того чтобы получить доступ к настройке программы, необходимо нажать на кнопку системного меню и выбрать пункт Установки… (рис. 11).

Рис. 11. Получение доступа к настройкам
программы

После этого откроется окно Статус и конфигурация , позволяющее произвести детальную настройку программы (рис. 12).

Рис. 12. Окно детальной конфигурации программы

Собственно, здесь все достаточно просто, и вряд ли нужны подробные комментарии, поэтому просто перечислим возможности, которые можно реализовать в окне конфигурации. Итак, в этом окне можно изменить имя компьютера, произвести детальную настройку соединения, задать тип запуска программы, заблокировать или разблокировать уязвимые службы Windows, заблокировать новых членов сети и реализовать другие, менее значимые опции. Среди важных возможностей отметим отключение шифрования при передаче данных между отдельными компьютерами сети. Для того чтобы сделать это, необходимо нажать на иконку Окно и в группе Внешний вид отметить пункт Show «Advanced…» per menu item (рис. 13).

Рис. 13. Добавление пункта Advanced…
в ниспадающее меню

После этого, если на имени компьютера, присоединенного к сети, щелкнуть правой кнопкой мыши, в ниспадающем меню появится пункт Advanced… Если выбрать его, то откроется окно Tunnel Configuration , позволяющее изменить настройки VPN-туннеля. Для отключения шифрования в пункте Encryption необходимо выбрать значение Оff . В этом случае данные с вашего компьютера будут передаваться на выбранный ПК в незашифрованном виде. Однако в обратном направлении данные будут передаваться зашифрованными. Для того чтобы полностью отключить шифрование для VPN-туннеля между двумя компьютерами, его нужно отключить на обоих компьютерах.

Отметим, что отключать шифрование следует только в исключительных случаях, поскольку сама процедура шифрования вряд ли отразится на трафике. Дело в том, что трафик будет определяться пропускной способностью вашего интернет-канала, а отнюдь не применением или отсутствием шифрования. Только в том случае, если VPN-туннель образуется между компьютерами в пределах одной локальной сети и его пропускная способность составляет порядка 100 Мбит/с, использование шифрования может немного снизить максимальную скорость передачи (до 70-80 Мбит/с).

Заключение

Программа Hamachi - это мощный инструмент, позволяющий очень быстро создавать VPN-сети. Отметим, что изначально она была создана для того, чтобы пользователи могли играть в сетевые игры в обход игровых серверов. Однако возможные сценарии применения этой программы значительно шире. Так, создав виртуальную сеть и присоединив к ней компьютеры, можно, воспользовавшись стандартными программами удаленного администрирования, получить удаленный доступ к любому компьютеру виртуальной сети, поскольку каждый компьютер такой сети имеет свой выделенный IP-адрес.

В то же время нужно отметить, что далеко не всегда удается установить прямое соединение между отдельными компьютерами. И несмотря на то, что на сайте производителя утверждается, что программа легко «пробивает» маршрутизаторы и NAT-устройства, на самом деле все не столь оптимистично. В документации к программе утверждается, что в 5% случаев прямое соединение между отдельными компьютерами установить не удается, однако, как нам кажется, эта цифра явно занижена. Реальная ситуация такова: если речь идет о соединении двух компьютеров, которым присваивается динамический или статический публичный IP-адрес, то проблем не возникает. То есть если у вас дома имеется всего один компьютер с выходом в Интернет и вам нужно соединиться с пользователем, у которого также один компьютер с выходом в Интернет, то никаких проблем не будет. Как показывает практика, не возникает проблем установления соединения и между компьютером пользователя с присвоенным ему динамическим или статическим публичным IP-адресом и компьютером в составе локальной сети, защищенной маршрутизатором. Однако если связь устанавливается между двумя компьютерами, принадлежащими разным локальным сетям, защищенным маршрутизаторами, то возможны проблемы и не факт, что прямое соединение будет установлено. То есть соединение может быть установлено, но с большой вероятностью оно будет не прямое, а через сервер Hamachi. Соответственно скорость такого канала связи окажется очень низкой и проку от такого соединения будет не много. К примеру, у вас дома выход в Интернет реализован с использованием беспроводного маршрутизатора, то есть ваш компьютер находится в составе домашней локальной сети и ему присваивается IP-адрес из диапазона зарезервированных для частного применения адресов, а публичный адрес присваивается WAN-порту маршрутизатора, через который вы выходите в Интернет. Если вы пытаетесь установить соединение с другим компьютером, который также находится в составе локальной сети (например, с рабочим компьютером в офисе или с компьютером пользователя, у которого дома развернута локальная сеть и используется маршрутизатор), то в большинстве случаев появляются проблемы.

В руководстве пользователя программы Hamachi описывается, каким образом можно избежать подобных проблем. Для этого предлагается использовать фиксированный (а не динамический) UDP-порт и реализовать функцию перенаправления портов на маршрутизаторе. Однако, как показывает практика, перенаправление портов или применение демилитаризованной зоны в маршрутизаторе далеко не всегда помогает.

VPN (Virtual Private Network) – широко распространённая технология, позволяющая организовывать виртуальные сети поверх существующих реальных сетей. В данной статье речь пойдёт о терминологии и общих принципах, настройка таких сетей будет рассматриваться отдельно.

Не смотря на слово «Private» в названии технологии, существует возможность организации и общедоступных – нешифрованных сетей. Вообще, организация VPN может осуществляться огромным количеством способов с использованием разных технологий (SSL VPN, IPSec, GRE и др.).

Любое построение VPN-а означает создание туннелей, под туннелем подразумевается канал между двумя устройствами, по которому передаётся данные. Важное условие – данные изолированы от особенностей построения канала. Устройство, передающее полезные данные делает это так, как будто бы никакого туннеля нет, а настройка самого туннеля при этом выделяется в отдельную задачу. Существует два типа VPN туннелей:

  1. Remote access VPN – означает, что туннель организуется между приложением на компьютере клиента и каким-либо устройством, которое выступает в качестве сервера и организовывает подключения от различных клиентов (например, VPN-концентратор, маршрутизатор, Cisco ASA и т.п.)
  2. Site-to-site VPN – подразумевает наличие двух устройств (например, маршрутизаторов), между которыми имеется перманентный туннель, в этом случае, пользователи находятся за устройствами, в локальный сетях и на их компьютерах не требуется установки какого-либо специального программного обеспечения.

Первый тип используется для подключения, например, удалённых работников в корпоративную сеть предприятия по защищённому каналу. В этом случае работник может находиться в любом месте, где есть интернет, и программное обеспечение на его компьютере построит туннель до маршрутизатора компании, по которому будут передаваться полезные данные. Второй тип используется в случае необходимости стационарного соединения между двумя удалёнными филиалами, или филиалом и центральным офисом. В этом случае сотрудники без специального ПО работают в локальной сети офиса, а на границе этой сети стоит маршрутизатор, который незаметно для пользователя создаёт туннель с удалённым маршрутизатором и передаёт на него полезный трафик.

В туннеле обычно используется три прослойки протоколов:

  1. Транспортный протокол (например, IP). Это протокол, на котором построена существующая реальная сеть, то есть, он изначально не связан с VPN-ом, но используется для транспортировки инкапсулированных пакетов, содержащих внутри себя зашифрованную, или открытую информацию, относящуюся ко внутренней сети туннеля.
  2. Протокол инкапсуляции (например, GRE) – используется как прослойка между транспортным протоколом и внутренним транспортируемым протоколом.
  3. Инкапсулированный (транспортируемый) протокол (например, IP, IPX, IPSec) – это собственно пакеты внутритуннельной сети, пользователь, подключенный к VPN-у отправляет пакеты, которые на входе в туннель становятся инкапсулированными, например, в GRE, который, в свою очередь, инкапсулируется в транспортный протокол.

Таким образом, общий порядок инкапсуляции, в случае использования site-to-site VPN следующий: пользователь отправляет обычный пакет, пакет доходит до устройства, на котором поднят туннель, устройство заворачивает этот полезный пакет в поле «data» протокола инкапсуляции, который, в свою очередь заворачивается в поле «data» транспортного протокола. После чего из устройства выходит с виду обычный, например, ip пакет, в котором, на самом деле, в поле с полезными данными содержится GRE-пакет, в котором, в свою очередь, содержится другой внутренний IP пакет. Это позволяет использовать независимую адресацию внутри туннеля и снаружи туннеля. Когда целевое устройство получает такой пакет, оно разворачивает его, декапсулируя из него GRE и потом внутренний IP пакет. После чего внутренний пакет направляется получателю. В данной ситуации, как не сложно догадаться, отправитель и получатель ничего не знаю о наличии туннеля, и работают так, как будто бы его нет. При этом в транспортном протоколе используется одна адресация (например, публичные IP адреса), а в транспортируемом протоколе могут использоваться приватные адреса, что не мешает ему транспортироваться через интернет (так как маршрутизация осуществляется для внешнего, транспортного пакета).

В этой статье подробно рассмотрим процесс настройки VPN сервера в операционной системе Windows Server, а также ответим на вопросы: Что такое VPN и как настроить VPN соединение?

Что такое VPN соединение?

VPN (Virtual Private Network) – это виртуальная частная сеть, которая используются для обеспечения защищенного подключения к сети. Технология, позволяющая объединить любое количество устройств в частную сеть. Как правило, через интернет.

Хотя это технология не новая, но за последнее время она приобрела актуальность из-за желания пользователей сохранить целостность данных или приватность в режиме реального времени.

Такой способ соединения называется VPN туннель. Подключится к VPN можно с любого компьютера, с любой операционной системой, которая поддерживает VPN соединение. Либо установлен VPN-Client, который способен делать проброс портов с использованием TCP/IP в виртуальную сеть.

Что делает VPN

VPN обеспечивает удалённое подключение к частным сетям

Так же вы можете безопасно объединить несколько сетей и серверов

Компьютеры с ip адресами с 192.168.0.10 по 192.168.0.125 подключается через сетевой шлюз, который выполняет роль VPN сервера. Предварительно на сервере и маршрутизаторе должны быть прописаны правила для соединений по каналу VPN.

VPN позволяет спокойно использовать интернет при подключении даже к открытым wi-fi сетям в общедоступных зонах (в торговых центрах, отелях или аэропортах)

А так же обойти ограничения на показ контента в определенных странах

VPN предотвращает киберугорозы по перехвату злоумышленником информации на лету, незаметным для получателя.

Принцип работы VPN

Давайте рассмотрим, как в принципе работает VPN соединение.

Представим, что передача это движение пакета по автомобильной дороге из точки А в точку Б, на пути движения пакета встречаются контрольные пункты пропуска пакета данных. При использовании VPN, этот маршрут дополнительно защищён системой шифрования и аутентификацией пользователя, что бы обезопасить трафик, в котором содержится пакет данных. Такой метод называется «Туннелированнем» (tunneling – использование туннеля»

В этом канале все коммуникации надежно защищены, а все промежуточные узлы передачи данных имеют дело зашифрованным пакетом и только при передаче данных информации адресату, данные в пакете дешифруются и становятся доступны для авторизованного получателя.

VPN обеспечит приватность вашей информации вместе с комплексным антивирусом.

VPN поддерживает такие сертификаты как OpenVPN, L2TP, IPSec, PPTP, PPOE и получается вполне защищенный и безопасный способ передачи данных.

VPN туннелирование применяется:

  1. Внутри корпоративной сети.
  2. Объединение удалённых офисов, а так же мелких филиалов.
  3. Доступ к внешним it-ресурсам.
  4. Для построения видеоконференций.

Создание VPN выбор и настройка оборудования.

Для корпоративной связи в крупных организациях или объединения удаленных друг от друга офисов используется аппаратное оборудования способное поддерживать бесперебойную работу и защищенность в сети.

Для использования vpn-сервиса, в роли сетевого шлюза могут выступать: сервера linux/Windows, маршрутизатор и сетевой шлюз на котором поднят VPN.

Маршрутизатор должен обеспечивать надёжную работу сети без «зависаний». Встроенная функция VPN позволяет изменять конфигурация для работы дома, в организации или филиале офиса.

Настройка VPN сервера.

Если вы хотите установить и использовать VPN сервер на базе семейства Windows , то необходимо понимать, что клиенские машины Windows XP/7/8/10 данную функцию не поддерживают, вам необходима система виртуализации, либо физический сервер на платформе Windows 2000/2003/2008/2012/2016, но мы рассмотрим данную функцию на Windows Server 2008 R2.

1. Для начала необходимо установить роль сервера "Службы политики сети и доступа" Для этого открываем диспетчер сервера и нажимаем на ссылку "Добавить роль":

Выбираем роль "Службы политики сети и доступа" и нажимаем далее:

Выбираем "Службы маршрутизации и удаленного доступа" и нажимаем Далее и Установить.

2. После установки роли необходимо настроить ее. Переходим в диспетчер сервера, раскрываем ветку "Роли", выбираем роль "Службы политики сети и доступа", разворачиваем, кликаем правой кнопкой по "Маршрутизация и удаленный доступ" и выбираем "Настроить и включить маршрутизацию и удаленный доступ"

После запуска службы считаем настройку роли законченной. Теперь необходимо разрешить пользователям доступ до сервера и настроить выдачу ip-адресов клиентам.

Порты которые поддерживает VPN. После поднятие службы они открываются в брендмауэре.

Для PPTP: 1723 (TCP);

Для L2TP: 1701 (TCP)

Для SSTP: 443 (TCP).

Протокол L2TP/IpSec является более предпочтительным для построения VPN-сетей, в основном это касается безопасности и более высокой доступности, благодаря тому, что для каналов данных и управления используется одна UDP-сессия. Сегодня мы рассмотрим настройку L2TP/IpSec VPN-сервера на платформе Windows Server 2008 r2.

Вы же можете попробовать развернуть на протоколах: PPTP, PPOE, SSTP, L2TP/L2TP/IpSec

Переходим в Диспетчер сервера: Роли - Маршрутизация и удалённый доступ , щелкаем по этой роли правой кнопкой мыши и выбираем «Свойства» , на вкладке «Общие» ставим галочку в полях IPv4-маршрутизатор, выбираем «локальной сети и вызова по требованию», и IPv4-сервер удаленного доступа:

Теперь нам необходимо ввести предварительный ключ. Переходим на вкладку Безопасность и в поле Разрешить особые IPSec-политики для L2TP-подключения поставьте галочку и введите Ваш ключ. (По поводу ключа. Вы можете ввести туда произвольную комбинацию букв и цифр главный принцип, чем сложнее комбинация - тем безопаснее, и еще запомните или запишите эту комбинацию она нам еще понадобиться). Во вкладке «Поставщик службы проверки подлинности» выберите «Windows - проверка подлинности».

Теперь нам необходимо настроить Безопасность подключений . Для этого перейдем на вкладку Безопасность и выберем Методы проверки подлинности , поставьте галочки на Протокол EAP и Шифрованная проверка (Microsoft, версия 2, MS-CHAP v2):

Далее перейдем на вкладку IPv4 , там укажем какой интерфейс будет принимать подключения VPN, а так же настроим пул выдаваемых адресов клиентам L2TP VPN на вкладке IPv4 (Интерфейсом выставьте «Разрешить RAS выбирать адаптер»):

Теперь перейдем на появившуюся вкладку Порты , нажмем правой кнопкой мыши и Свойства , выберем подключение L2TP и нажмем Настроить , в новом окне выставим Подключение удаленного доступа (только входящие) и Подключение по требованию (входящие и исходящие) и выставим максимальное количество портов, число портов должно соответствовать или превышать предполагаемое количество клиентов. Неиспользуемые протоколы лучше отключить, убрав в их свойствах обе галочки.

Список портов, которые у нас остались в указанном количестве.

На этом настройка сервера закончена. Осталось только разрешить пользователям подключатся к серверу. Перейдите в Диспетчере сервера Active Directory – пользователи – находим пользователя которому хотим разрешить доступ нажимаем свойства , заходим в закладку входящие звонки