- Có hai loại:
1.4FIREWALL và mạng VPN
1.4.1 Firewall
1.4.1.1 Khái niệm cơ bản
Thuật ngữ Firewall có nguồn gốc từ một kỹ thuật thiết kế trong xây dựng để ngăn chặn, hạn chế hỏa hoạn. Trong công nghệ mạng thông tin, Firewall là một kỹ thuật được tích hợp vào hệ thống mạng để chống sự truy cập trái phép, nhằm bảo vệ các nguồn thông tin nội bộ và hạn chế sự xâm nhập không mong muốn vào hệ thống. Cũng có thể hiểu Firewall là một cơ chế để bảo vệ mạng tin tưởng khỏi các mạng không tin tưởng.
Nói cách khác, Firewall là hệ thống ngăn chặn việc truy nhập trái phép từ bên ngoài vào mạng cũng như những kết nối không hợp lệ từ bên trong ra. Firewall thực hiện việc lọc bỏ những địa chỉ không hợp lệ dựa theo các quy tắc hay chỉ tiêu định trước.
1.4.1.2 Các kiểu firewall
Firewall dựa trên Application level gateway
Hình 14 Application level gateway Cổng vòng (Circuit level gateway)
Hình 15 Circuit level gateway
1.4.2 Mạng VPN1.4.2.1 Định nghĩa 1.4.2.1 Định nghĩa
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.
1.4.2.2 Thành phần: có 4 thành phần chính.
- VPN Server- VPN Client - VPN Client - Tunnel
- Public Network
1.4.2.3 Giao thức: VPN sử dụng các loại giao thức chủ yếu sau.- Point to Point Protocol (PPP) - Point to Point Protocol (PPP)
- Point to Point Tunneling Protocol (PPTP) - Layer 2 Forwarding (L2F) protocol - Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP) - IP Security (IPSec)
1.4.2.4 Kiểu VPN: có 3 kiểu VPN.
- Remote Access VPN- Intranet VPN - Intranet VPN
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VPN 2.1 Khái quát chung
2.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển
Bắt nguồn từ yêu cầu của hộ khách (client), mong muốn có thể kết nối một cách có hiệu quả các tổng đài thuê bao (PBX) lại với nhau, thông qua mạng diện rộng WAN. PBX hệ thống điện thoại nhóm (group telephone) hoặc mạng cục bộ LAN trước kia sử dụng dây thuê bao riêng cho việc tổ chức mạng chuyên dung để thực hiện nối thông.
Năm 1975, viễn thông Pháp (France telecom) đã đưa ra một loại nghiệp vụ được gọi là Colisee, cung cấp dịch vụ dây chuyên dụng loại chuyển mạch cho các hộ khách thương mại loại lớn. Kết cấu của nó là lấy tổng đài chuyển tiếp E 10 N3 của Alcatel làm cơ sở thông qua dây thuê chung, nối các bộ phận của công ty lớn đến thiết bị tập trung này, đặt tại Paris. Colisee có thể cung cấp phương án gọi số chuyên dụng cho hộ khách. Căn cứ lượng nghiệp vụ mà đưa ra cước phí và nhiều tính năng quản lý khác (như quản lý hóa đơn nợ chi tiết, chất lượng và thống kê lượng nghiệp vụ…). Mạng dây chuyên dùng loại hình cùng hưởng thụ này chính là hình thức đầu tiên của VPN, chủ yếu là dùng để nối thông tổng đài thuê bao, cung cấp dịch vụ chuyển mạch âm thoại và quản lý mạng lưới cho hộ khách. Nhưng phạm vi bao phủ của VPN lấy tổng đài làm cơ sở để thực hiện này rất hẹp, chủng loại tính năng nghiệp vụ cung cấp không nhiều, có thể tiếp nhập PBX mà không thể tiếp nhập hộ dùng chỉ có một đôi dây, nên không thực sự linh hoạt. Bắt đầu từ năm 1985, ba công ty viễn thông đường dài cỡ lớn của Mỹ là AT&T, MCI và Sprint đã lần lượt đưa ra nghiệp vụ mạng chuyên dùng ảo, có tên riêng là SDN (Software Defined Network – mạng được định nghĩa bằng phần mềm), Vnet và VPN, đây được coi như là một phương tiện tương đối rẻ tiền dùng để thay thế cho dây chuyên dùng. Do chi phí VPN rẻ hơn dây thuê dùng đối với các hộ khách có lượng nghiệp vụ không bằng nhau, được áp dụng các ưu đãi về cước phí với mức độ khác nhau, nên nhiều hộ khách có mạng chuyên dùng lớn đều bắt đầu chuyển sang áp dụng nghiệp vụ VPN. Khoảng năm 1988, trên mặt nghiệp vụ VPN, ba công ty nói trên đã triển khai một cuộc chiến quyết liệt về giá cả, làm cho một số xí nghiệp vừa và nhỏ cũng chịu nổi cước phí sử dụng VPN và có thể tiết kiệm được gần 30% chi phí thông tin, đã kích thích sự phát triển nhanh chóng của dịch vụ này tại Mỹ. Hiện nay VPN không chỉ dùng cho nghiệp vụ âm thoại mà còn có thể dùng cho nghiệp vụ dữ liệu.
Sự phát triển toàn cầu hóa của kinh tế cũng kéo theo sự phát triển nhanh chóng của VPN trên toàn cầu. Sự hình thành của một số tổ chức thương mại tầm cỡ thế giới và liên minh kinh tế có tính khu vực, như liên minh Châu Âu chẳng hạn, làm cho tỷ trọng thương mại quốc tế hóa tăng lên rất nhiều, từ đó cũng dẫn đến sự tăng trưởng nhu cầu dịch vụ viễn thông quốc tế. Một số liên minh và công ty đa quốc gia cần có mạng lưới toàn cầu phức tạp nối liền với chất lượng cao các bộ máy thương mại trên toàn thế giới của họ lại với nhau và phải có sự phục vụ kịp thời về mặt quản lý và bảo dưỡng. Do mạng lưới quốc tế áp dụng VPN có thể thỏa mãn một cách có hiệu quả nhu cầu của số hộ khách này. Và so với đường dây trong nước, có thể tiết
tập đoàn đa quốc gia càng có tính hấp dẫn, những tổ chức này ồ ạt chuyển từ các mạng chuyên dùng đã được thiết lập sang sử dụng VPN. Một số hộ khách thương mại lớn còn liên kết lại với nhau hình thành hiệp hội hộ dùng VPN, như hiệp hội dùng VPN châu Âu (EVUA), và có ảnh hưởng tương đối lớn, mục đích là nhằm có thể đạt được tỷ lệ tính năng trên giá cả tốt nhất trong việc sử dụng nghiệp vụ VPN. Nhờ có những ảnh hưởng đó, nghiệp vụ VPN quốc tế (IVPN) hay còn gọi là VPN toàn cầu (GPN), đã phát triển nhanh nhất.
2.1.2 Khái niệm VPN
Hiện nay 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.
Hình17 Mô hình mạng VPN cơ bản
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 tại gia) hoặc người sử dụng (Nhân viên di động) truy cập đến từ bên ngoài.
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.
Có nhiều khái niệm khác nhau về mạng riêng ảo VPN (Virtual Private Network) tuỳ thuộc vào hình thức tổ chức mạng và thiết bị của nhà cung cấp. Nếu xét theo góc độ đơn giản nhất thì dịch vụ VPN là mạng được cấu thành bởi các kênh ảo (không cố định) nhằm truyền tải lưu lượng thông tin cho một tổ chức riêng rẽ. Đối tượng dịch vụ chính của VPN là các doanh nghiệp, các tổ chức có nhu cầu thiết lập mạng dùng riêng.
2.2 Phân loại VPN
Có 2 cách chủ yếu sử dụng các mạng riêng ảo VPN. Trước tiên, các mạng VPN có thể kết nối hai mạng với nhau. Điều này được biết đến như một mạng kết nối LAN to LAN VPN hay mạng kết nối site to site VPN. Thứ hai, một VPN truy cập từ xa có thể kết nối người dùng từ xa tới mạng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.2.1 VPN truy cập từ xa (Remote Access)
Remote Access, hay còn gọi là virtual private dial-up network (VPDN). Cung cấp các truy cập từ xa đến một Intranet hay Extranet dựa trên cấu trúc hạ tầng chia sẻ Access VPN, đây là kết nối user to LAN dành cho nhân viên muốn kết nối từ xa đến mạng cục bộ công ty bằng dial-up. Khi công ty muốn thiết lập Remote access trên qui mô rộng, có thể thuê một ESP (Enterprise Service Provider) và ESP này sẽ thiết lập một NAS (Network Access Server), người dùng từ xa sẽ quay số truy cập đến NAS và dùng một phần mềm VPN đầu cuối để kết nối với mạng cục bộ của công ty. Đường truyền trong Access VPN có thể là tương tự, quay số, ISDN, các đường thuê bao số (DSL).
Hình 18 Mô hình VPN truy cập từ xa
2.2.2 VPN điểm nối điểm (Site to Site)
Đây là cách kết nối nhiều văn phòng trụ sở xa nhau thông qua các thiết bị chuyên dụng và một đường truyền được mã hoá ở qui mô lớn hoạt động trên nền Internet. Site to Site VPN gồm 2 loại:
Các VPN nội bộ (Intranet VPN )
Đây là kiểu kết nối site to site VPN. Các chi nhánh có riêng một Sever VPN và kết nối lại với nhau thông qua Internet. Và các chi nhánh này sẽ kết nối lại với nhau thành một mạng riêng duy nhất (Intranet VPN) và kết nối LAN to LAN.
Khi một công ty có quan hệ mật thiết với công ty khác (ví dụ như một đối tác, nhà cung cấp hay khách hàng) họ có thể xây dựng một extranet VPN nhằm kết nối Lan to Lan và cho phép các công ty này cùng làm việc trao đổi trong một môi trường chia sẻ riêng biệt (tất nhiên vẫn trên nền Internet).
Hình 19 Mô hình VPN điểm nối điểm
2.3 Sản phẩm công nghệ dành cho VPN
Tùy vào loại VPN (truy cập từ xa hay điểm nối điểm), bạn sẽ cần phải cài đặt những bộ phận hợp thành nào đó để thiết lập mạng riêng ảo. Đó có thể là:
Phần mềm cho desktop của máy khách dành cho người sử dụng từ xa. Phần cứng cao cấp như bộ xử lý trung tâm VPN hoặc firewall bảo mật PIX. 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.
2.3.1 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).
2.3.2 Router dùngcho 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.
Hình 21 Router Cisco
2.3.3 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.
Hình 22 Bộ Cisco PIX Firewall
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.
2.4 Các yêu cầu cơ bản đối với một giải pháp VPN2.4.1 Tính tương thích 2.4.1 Tính tương thích
Tính tương thích (Compatibility): Mỗi công ty, mỗi doanh nghiệp đều được xây dựng các hệ thống mạng nội bộ và diện rộng của mình dựa trên các thủ tục khác nhau và không tuân theo một chuẩn nhất định của nhà cung cấp dịch vụ. Rất nhiều các hệ thống mạng không sử dụng các chuẩn TCP/IP vì vậy không thể kết nối trực tiếp với Internet. Để có thể sử dụng được IP VPN tất cả các hệ thống mạng riêng đều phải được chuyển sang một hệ thống địa chỉ theo chuẩn sử dụng trong Internet cũng như bổ sung các tính năng về tạo kênh kết nối ảo, cài đặt cổng kết nối Internet có chức năng trong việc chuyển đổi các thủ tục khác nhau sang chuẩn IP. 77% số lượng khách hàng được hỏi yêu cầu khi chọn một nhà cung cấp dịch vụ IP VPN phải tương thích với các thiết bị hiện có của họ.
2.4.2 Tính bảo mật
Tính bảo mật (Security): Tính bảo mật cho khách hàng là một yếu tố quan trọng nhất đối với một giải pháp VPN. Người sử dụng cần được đảm bảo các dữ liệu thông qua mạng VPN đạt được mức độ an toàn giống như trong một hệ thống mạng dùng riêng do họ tự xây dựng và quản lý. Việc cung cấp tính năng bảo đảm an toàn cần đảm bảo hai mục tiêu sau:
Cung cấp tính năng an toàn thích hợp bao gồm: cung cấp mật khẩu cho người sử dụng trong mạng và mã hoá dữ liệu khi truyền.
Đơn giản trong việc duy trì quản lý, sử dụng. Đòi hỏi thuận tiện và đơn giản cho người sử dụng cũng như nhà quản trị mạng trong việc cài đặt cũng như quản trị hệ thống.
2.4.3 Tính khả dụng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tính khả dụng (Availability): Một giải pháp VPN cần thiết phải cung cấp được tính bảo đảm về chất lượng, hiệu suất sử dụng dịch vụ cũng như dung lượng truyền. Tiêu chuẩn về chất lượng dịch vụ (QoS): Tiêu chuẩn đánh giá của một mạng lưới có khả năng đảm bảo chất lượng dịch vụ cung cấp đầu cuối đến đầu cuối. QoS liên quan đến khả năng đảm bảo độ trễ dịch vụ trong một phạm vi nhất định hoặc liên quan đến cả hai vấn đề trên.
2.4.4 Khả năng hoạt động tương tác
Mặc dù VPN đã xuất hiện trên thị trường khoảng 2 năm trở lại đây nhưng các tiêu chuẩn liên quan đến dịch vụ này vẫn chưa được tiêu chuẩn hoá một cách toàn diện, các nhà sản xuất thiết bị vẫn phát triển các chuẩn kỹ thuật riêng của mình. Vì vậy cần chú ý việc lựa chọn thiết bị nào trong khi phát triển mạng riêng ảo, cũng như đảm bảo tính đồng bộ của thiết bị sử dụng. Trên thế giới hiện có tới 60 giải pháp khác nhau liên quan đến VPN.
2.5 Thiết lập kết nối TUNNEL 2.5.1 Các loại giao thức
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 tiêu đề (header) 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 tiêu đề 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.
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 liệu gốc.
Giao thức gói tin (Passenger Protocol) là giao thức của dữ liệu gốc được truyền đi (như IPX, NetBeui, IP).
Người dùng có thể đặt một gói tin sử dụng giao thức không được hỗ trợ trên Internet (như NetBeui) bên trong một gói IP và gửi nó an toàn qua Internet. Hoặc, họ có thể đặt một gói tin 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.
2.5.2 Kỹ thuật Tunneling trong mạng VPN
2.5.2.1 Kỹ thuật Tunneling trong mạng VPN truy cập từ xa
Tunneling là một phần quan trọng trong việc xây dựng một mạng VPN , nó thường