Tìm Hiểu Về Mạng Riêng Ảo VPN

• 1/ Khái niệm– Về cơ bản, VPN là một mạng riêng sử dụng hệ thống mạng công cộng thường là Internet để kết nối các địa điểm hoặc người sử dụng từ xa với một mạng LAN ở trụ sở trung tâm

Trang 1

GVHD:Nguyễn Hữu Hà

Nhóm sv thực hiện: Nguyễn Hồng Linh

Bùi Thành Nam Phạm Ngọc Thắng Phan Thị Chương

Trang 2

Nội dung tìm hiểu

I Giới thiệu về mạng riêng ảo VPN

II Kỹ thuật TUNNELING

V Truy cập từ xa theo giao thức L2TP/IPsec

IV Cài đặt theo giao thức PPTP

VI Cài đặt VPN kiểu LAN nối LAN theo giao thức L2tp/IPSec

VII Ứng dụng

III Giao thức PPTP

Trang 3

Giới thiệu về mạng riêng ảo VPN

Một mạng VPN điển hình bao gồm mạng LAN chính tại trụ sở

(Văn phòng chính), các mạng LAN khác tại những văn

phòng từ xa, các điểm kết nối (như 'Văn phòng, đối tác

kinh doanh….)

Giải pháp VPN (Virtual Private Network) được thiết kế cho những tổ chức có xu hướng tăng cường thông tin từ xa vì địa bàn hoạt động rộng (trên toàn quốc hay toàn cầu) Tài nguyên ở trung tâm có thể kết nối đến từ nhiều nguồn nên tiết kiệm được được chi phí và thời gian

Trang 4

• 1/ Khái niệm

– Về cơ bản, VPN là một mạng riêng sử dụng hệ thống mạng

công cộng (thường là Internet) để kết nối các địa điểm hoặc

người sử dụng từ xa với một mạng LAN ở trụ sở trung tâm

Thay vì dùng kết nối thật khá phức tạp như đường dây thuê bao

số, VPN tạo ra các liên kết ảo được truyền qua Internet giữa mạng riêng của một tổ chức với địa điểm hoặc người sử dụng ở

xa

• 2/ Các loại VPN

– Có hai loại phổ biến hiện nay là VPN truy cập từ xa Access ) và VPN điểm-nối-điểm (site-to-site)

Trang 5

(Remote-• VPN truy cập từ xa còn được gọi là mạng Dial-up riêng ảo

(VPDN), là một kết nối người dùng-đến-LAN, thường là nhu cầu của một tổ chức có nhiều nhân viên cần liên hệ với mạng riêng của mình từ rất nhiều địa điểm ở xa Ví dụ như công ty muốn thiết lập một VPN lớn phải cần đến một nhà cung cấp dịch vụ doanh nghiệp (ESP) ESP này tạo ra một máy chủ truy cập

mạng (NAS) và cung cấp cho những người sử dụng từ xa một phần mềm máy khách cho máy tính của họ Sau đó, người sử dụng có thể gọi một số miễn phí để liên hệ với NAS và dùng phần mềm VPN máy khách để truy cập vào mạng riêng của

công ty Loại VPN này cho phép các kết nối an toàn, có mật mã.

– Hình minh họa cho thấy kết nối giữa Văn phòng chính và "Văn phòng" tại gia hoặc nhân viên di động là loại VPN (truy cập từ xa ).

Trang 6

• VPN điểm-nối-điểm là việc sử dụng mật mã dành cho nhiều

người để kết nối nhiều điểm cố định với nhau thông qua một mạng công cộng như Internet Loại này có thể dựa trên

Intranet hoặc Extranet Loại dựa trên Intranet: Nếu một công ty

có vài địa điểm từ xa muốn tham gia vào một mạng riêng duy nhất, họ có thể tạo ra một VPN intranet (VPN nội bộ) để nối

LAN với LAN Loại dựa trên Extranet: Khi một công ty có mối quan hệ mật thiết với một công ty khác (ví dụ như đối tác cung cấp, khách hàng ), họ có thể xây dựng một VPN extranet (VPN

mở rộng) kết nối LAN với LAN để nhiều tổ chức khác nhau có thể làm việc trên một môi trường chung.

– Trong hình minh họa trên, kết nối giữa Văn phòng chính và Văn phòng từ xa là loại VPN Intranet, kết nối giữa Văn phòng chính với Đối tác kinh doanh là VPN Extranet.

Back

Trang 8

Back

Trang 9

• 3/ Bảo mật trong VPN

– Tường lửa (firewall) là rào chắn vững chắc giữa mạng riêng và Internet Bạn có

thể thiết lập các tường lửa để hạn chế số lượng cổng mở, loại gói tin và giao thức được chuyển qua Một số sản phẩm dùng cho VPN như router 1700 của Cisco có thể nâng cấp để gộp những tính năng của tường lửa bằng cách chạy

hệ điều hành Internet Cisco IOS thích hợp Tốt nhất là hãy cài tường lửa thật tốt trước khi thiết lập VPN.

– Mật mã truy cập là khi một máy tính mã hóa dữ liệu và gửi nó tới một máy tính

khác thì chỉ có máy đó mới giải mã được Có hai loại là mật mã riêng và mật mã chung.

– Mật mã riêng (Symmetric-Key Encryption): Mỗi máy tính đều có một mã bí mật

để mã hóa gói tin trước khi gửi tới máy tính khác trong mạng Mã riêng yêu cầu bạn phải biết mình đang liên hệ với những máy tính nào để có thể cài mã lên đó,

để máy tính của người nhận có thể giải mã được

– Mật mã chung (Public-Key Encryption) kết hợp mã riêng và một mã công cộng

Mã riêng này chỉ có máy của bạn nhận biết, còn mã chung thì do máy của bạn cấp cho bất kỳ máy nào muốn liên hệ (một cách an toàn) với nó Để giải mã một message, máy tính phải dùng mã chung được máy tính nguồn cung cấp, đồng thời cần đến mã riêng của nó nữa Có một ứng dụng loại này được dùng rất phổ biến là Pretty Good Privacy (PGP), cho phép bạn mã hóa hầu như bất cứ thứ gì.

Trang 10

– Giao thức bảo mật giao thức Internet (IPSec) cung cấp

những tính năng an ninh cao cấp như các thuật toán mã hóa tốt hơn, quá trình thẩm định quyền đăng nhập toàn diện hơn.

• IPSec có hai cơ chế mã hóa là Tunnel và Transport Tunnel mã hóa tiêu đề (header) và kích thước của mỗi gói tin còn Transport chỉ mã hóa kích thước Chỉ những hệ thống nào hỗ trợ IPSec mới có thể tận dụng được giao thức này Ngoài ra, tất cả các thiết bị phải sử dụng một mã khóa chung và các tường lửa trên mỗi hệ thống phải

có các thiết lập bảo mật giống nhau IPSec có thể mã hóa dữ liệu giữa nhiều thiết bị khác nhau như router với router, firewall với

router, PC với router, PC với máy chủ

Trang 11

• 4/ Máy chủ AAA

– AAA là viết tắt của ba chữ Authentication (thẩm định quyền truy cập), Authorization (cho phép) và Accounting (kiểm soát) Các server này được dùng để đảm bảo truy cập an toàn hơn Khi yêu cầu thiết lập một kết nối được gửi tới từ máy khách, nó sẽ phải qua máy chủ AAA để

kiểm tra Các thông tin về những hoạt động của người sử dụng là hết sức cần thiết để theo dõi vì mục đích an toàn

- Server VPN cao cấp dành cho dịch vụ Dial-up

- NAS (máy chủ truy cập mạng) do nhà cung cấp sử dụng để phục vụ người sử dụng từ xa

- Mạng VPN và trung tâm quản lý

Trang 12

• 6/ Bộ xử lý trung tâm VPN

– Có nhiều loại máy xử lý VPN của các hãng khác nhau, nhưng sản phẩm của Cisco tỏ ra vượt trội ở một số tính năng Tích hợp các kỹ thuật mã hóa và thẩm định quyền truy cập cao cấp nhất hiện nay, máy xử lý VPN được thiết kế chuyên biệt cho loại mạng này Chúng chứa các module xử lý mã hóa SEP, cho phép người sử dụng dễ dàng tăng dung lượng và số lượng gói tin truyền tải Dòng sản phẩm có các model thích hợp cho các mô hình doanh nghiệp từ nhỏ đến lớn (từ100 cho đến 10.000 điểm kết nối từ xa truy cập cùng lúc).

Bộ xử lý trung tâm VPN số hiệu 3000 của hãng Cisco ( Ảnh:

quadrantcommunications)

Trang 13

• 7/ Router dùng cho VPN

– Thiết bị này cung cấp các tính năng truyền dẫn, bảo mật Dựa trên hệ điều hành Internet IOS của mình, hãng Cisco phát triển loại router thích hợp cho mọi trường hợp, từ truy cập nhà-tới-văn phòng cho đến nhu cầu của các doanh nghiệp quy mô lớn

• 8/ Tường lửa PIX của Cisco

– Firewall trao đổi Internet riêng (Private Internet Exchange) bao gồm một

cơ chế dịch địa chỉ mạng rất mạnh, máy chủ proxy, bộ lọc gói tin, các tính năng VPN và chặn truy cập bất hợp pháp

– Thay vì dùng IOS, thiết bị này có hệ điều hành với khả năng tổ chức cao, xoay sở được với nhiều giao thức, hoạt động rất mạnh bằng cách tập trung vào IP

Trang 14

Trang 15

Kỹ Thuật TUNNELING

• Hầu hết các VPN đều dựa vào kỹ thuật

gọi là Tunneling để tạo ra một mạng riêng trên nền Internet Về bản chất, đây là quá trình đặt toàn bộ gói tin vào trong một lớp header (tiêu đề) chứa thông tin định tuyến có thể truyền qua

hệ thống mạng trung gian theo những

"đường ống" riêng (tunnel)

• Khi gói tin được truyền đến đích, chúng được tách lớp header và chuyển đến các máy trạm cuối cùng cần nhận dữ liệu Để thiết lập kết nối Tunnel, máy khách và máy chủ phải sử dụng chung một giao thức (tunnel

protocol)

• Giao thức của gói tin bọc ngoài được

cả mạng và hai điểm đầu cuối nhận biết Hai điểm đầu cuối này được gọi

là giao diện Tunnel (tunnel interface), nơi gói tin đi vào và đi ra trong mạng.

Trong mô hình này, gói tin được chuyển từ

một máy tính ở văn phòng chính qua máy

chủ truy cập, tới router (tại đây giao thức mã

hóa GRE diễn ra), qua

Trang 16

• Kỹ thuật Tunneling yêu cầu 3 giao thức khác nhau:

– Giao thức truyền tải (Carrier Protocol) là giao thức được sử

dụng bởi mạng có thông tin đang đi qua.

– Giao thức mã hóa dữ liệu (Encapsulating Protocol) là giao thức (như GRE, IPSec, L2F, PPTP, L2TP) được bọc quanh gói dữ

dùng địa chỉ IP riêng (không định tuyến) bên trong một gói

khác dùng địa chỉ IP chung (định tuyến) để mở rộng một mạng riêng trên Internet.

Trang 17

• 1/ Kỹ thuật Tunneling trong mạng VPN điểm-nối điểm

– Trong VPN loại này, giao thức mã hóa định tuyến GRE (Generic Routing Encapsulation) cung cấp cơ cấu "đóng gói" giao thức gói tin (Passenger Protocol) để truyền đi trên giao thức truyền tải (Carier Protocol) Nó bao gồm thông tin về loại gói tin mà bạn đnag mã hóa và thông tin về kết nối giữa máy chủ với máy

khách Nhưng IPSec trong cơ chế Tunnel, thay vì dùng GRE, đôi khi lại đóng vai trò là giao thức mã hóa IPSec hoạt động tốt trên cả hai loại mạng VPN truy cập từ xa và điểm- nối-điểm Tất nhiên, nó phải được hỗ trợ ở cả hai giao diện Tunnel

Trang 18

• 2/ Kỹ thuật Tunneling trong mạng VPN truy

cập từ xa

– Với loại VPN này, Tunneling thường dùng giao thức điểm-nối-điểm PPP (Point-to-Point Protocol) Là một phần của TCP/IP, PPP đóng vai trò truyền tải cho các giao thức IP khác khi liên hệ trên mạng giữa máy chủ

và máy truy cập từ xa Nói tóm lại, kỹ thuật Tunneling cho mạng VPN truy cập từ xa phụ thuộc vào PPP

– Các giao thức dưới đây được thiết lập dựa trên cấu trúc cơ bản của PPP và dùng trong mạng VPN truy cập từ xa

• L2F (Layer 2 Forwarding) được Cisco phát triển L2 F dùng bất kỳ cơ chế

thẩm định quyền truy cập nào được PPP hỗ trợ.

• PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol) được tập đoàn PPTP Forum phát

triển Giao thức này hỗ trợ mã hóa 40 bit và 128 bit, dùng bất kỳ cơ chế thẩm định quyền truy cập nào được PPP hỗ trợ.

• L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol) là sản phẩm của sự hợp tác giữa các

thành viên PPTP Forum, Cisco và IETF Kết hợp các tính năng của cả PPTP

và L2F, L2TP cũng hỗ trợ đầy đủ IPSec L2TP có thể được sử dụng làm giao thức Tunneling cho mạng VPN điểm-nối-điểm và VPN truy cập từ xa Trên thực tế, L2TP có thể tạo ra một tunnel giữa máy khách và router, NAS

và router, router và router So với PPTP thì L2TP có nhiều đặc tính mạnh và

an toàn hơn

Trang 19

• 3/ Cách cài đặt mạng VPN loại truy cập từ xa

theo giao thức Tunneling điểm-nối-điểm

(PPTP).

Mô hình VPN truy cập từ xa đơn

giản hóa với 5 máy tính.

Mô hình thực nghiệm này dùng hệ điều hành Windows XP cho máy truy cập từ

xa và Windows Server 2003 cho các máy chủ

Trang 20

• VPN ở đây được đơn giản hóa với 5 máy tính cần thiết đóng các vai

trò khác nhau trong một mạng riêng ảo.

– Máy tính chạy Windows Server 2003, phiên bản Enterprise Edition, đặt tên là DC1, hoạt động như một trung tâm điều khiển domain (domain controller), một máy chủ DNS (Domain Name System), một máy chủ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) và một trung tâm chứng thực CA (certification authority)

– Máy tính chạy Windows Server 2003, bản Standard Edition, mang tên VPN1, hoạt động như một máy chủ VPN VPN1 được lắp đặt 2 adapter mạng.

– Máy tính chạy Windows Server 2003, bản Standard Edition, mang tên IAS1, hoạt động như một máy chủ quản lý người sử dụng truy cập từ xa RADIUS (Remote Authentication Dial-in User Service).

– Máy tính chạy Windows Server 2003, bản Standard Edition, mang tên IIS1, hoạt động như một máy chủ về web và file.

– Một máy tính chạy Windows XP Professional, mang tên CLIENT1, hoạt động như một máy khách truy cập từ xa.

Ở đây có các phân đoạn mạng Intranet dành cho mạng LAN của công ty và phân đoạn mạng Internet Tất cả các máy tính ở Intranet được kết nối với một HUB (máy chủ truy cập) hoặc switch Layer 2 Tất cả các máy tính trên mạng Internet được kết nối với một HUB hoặc switch Layer 2 Ta sử dụng các địa chỉ 172.16.0.0/24 cho Intranet; địa chỉ 10.0.0.0/24 cho Internet IIS1 chứa cấu hình địa chỉ IP, sử dụng giao thức DHCP CLIENT1 cũng dùng giao thức DHCP cho cấu hình địa chỉ IP nhưng cũng được xác định bằng một cấu hình IP khác để có thể đặt trên mạng Intranet hoặc Internet

Trang 21

Trang 22

Giao thức định đường hầm điểm nối điểm PPTP (Point to Point Tunneling Protocol)

to Point Tunneling Protocol) được cung cấp như một phần của dịch

vụ truy cập từ xa RAS (Remote Access Services) trong hệ điều hành Windows NT 4.0 và Window 2000, sử dụng cách mã hoá sẵn có của Windows, xác thực người dùng và cơ sở cấu hình của giao thức điểm

- điểm PPP (Point to Point Protocol) để thiết lập các khoá mã.

điểm - điểm PPP (Point to Point Protocol) PPTP được xây dựng dựa trên chức năng của PPP, cung cấp khả năng quay số truy cập tạo ra một đường hầm bảo mật thông qua Internet đến site đích PPTP sử dụng giao thức bọc gói định tuyến chung GRE (Generic Routing

Encapsulation) được mô tả lại để đóng và tách gói PPP, giao thức này cho phép PPTP mềm dẻo xử lý các giao thức khác không phải là IP như IPX, NETBEUI chẳng hạn

Trang 23

Trang 24

Cài đặt theo giao thức PPTP

Mô hình thích hợp với các tổ chức, công ty

có nhiều văn phòng ở cách xa nhau

Những thiết bị cần dùng:

Chúng ta sẽ dùng mô hình thực nghiệm với 5 máy tính đóng các vai trò khác nhau Đây là con số tối thiểu để chạy được VPN điểm-nối-điểm Trên thực tế, quy mô của từng mạng LAN và máy chủ của VPN sẽ lớn hơn nhiều, như thẩm định quyền truy cập, kiểm soát domain, IAS Giả

sử mạng này là của công ty XYZ với hai LAN ở Hà Nội và TP HCM Máy khách ở đầu TP HCM đang cần gọi tới văn phòng Hà Nội

Trang 25

Ngoài ra, mạng cần đến 4 hub (hoặc switch Layer 2)

- Một hub nối văn phòng Hà Nội (máy CLIENT1) với router trả lời

(ROUTER1)

- Một hub nối văn phòng ở TP HCM (CLIENT2) với router gọi đi (ROUTER2)

- Một hub nối router gọi (ROUTER1) với router Internet (INTERNET)

- Một hub nối router gọi (ROUTER2) với router Internet (INTERNET)

Định dạng
Số trang	41
Dung lượng	1,15 MB