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).
Hình 31 Bộ xử lý trung tâm VPN Cisco 3000 2.3.2 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.
Hình 32 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 33 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 VPN
Có 4 yêu cầu cần đạt được khi xây dựng mạng riêng ảo.
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
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 TUNNEL2.5.1 Các loại giao thức 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 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. Các chuẩn truyền thông sử dụng để quản lý các Tunnel và đóng gói dữ liệu của VPN. Nói tóm lại, kỹ thuật Tunneling cho mạng VPN truy cập từ xa phụ thuộc vào PPP. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 34 Mô hình Tunneling truy cập từ xa
2.5.2.2 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 đang 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.
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 Tunnel để tới máy tính của văn phòng từ xa.
2.6 CÁC GIAO THỨC SỬ DỤNG TRONG VPN
Hiện nay có ba giao thức chính dùng để xây dựng VPN là:
2.6.1 Giao thức định đường hầm điểm nối điểm PPTP (Point to Point Tunneling Protocol) Point Tunneling Protocol)
Đây là giao thức định đường hầm phổ biến nhất hiện nay, PPTP (Point 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.
Giao thức định đường hầm điểm - điểm PPTP (Point – to – Point Tunneling Protocol) được đưa ra đầu tiên bởi một nhóm các công ty được gọi là PPTP forum. Nhóm này bao gồm 3Com, Ascend comm, Microsoft, ECI Telematicsunication và US robotic. Ý tưởng cơ sở cho giao thức này là tách các chức năng chung và riêng của truy cập từ xa, lợi dụng lợi ích của cơ sở hạ tầng Internet sẵn có để tạo kết nối bảo mật giữa client và mạng riêng. Người dùng ở xa chỉ việc quay số đến nhà cung cấp dịch cụ ISP địa phương là có thể tạo một đường hầm bảo mật tới mạng riêng của họ.
Giao thức quay số truy cập vào Internet phổ biến nhất là giao thức 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.
Một ưu điểm của PPTP là được thiết kế để hoạt động ở lớp thứ 2 (lớp liên kết dữ liệu) trong khi IPSec chạy ở lớp thứ 3. Bằng cách hỗ trợ việc truyền dữ liệu ở lớp 2, PPTP có thể truyền trong đường hầm bằng các giao thức khác IP trong khi IPSec chỉ có thể truyền các gói IP trong đường hầm.
Hình 36 Giao thức PPTP
2.6.2 Giao thức định đường hầm lớp 2 - L2TP ( Layer 2 Tunneling Protocol ) Protocol )
Đây là giao thức chuẩn của IETF (Internet Engineering Task Force) sử dụng kỹ thuật khoá công cộng (public key technology) để thực hiện việc xác thực người dùng và có thể hoạt động thông qua một môi trường truyền thông đa dạng hơn so với PPTP. Một điểm đáng lưu ý là L2TP không thể sử dụng để thực hiện mã hoá. Microsoft bắt đầu cung cấp L2TP như một phần của RAS trong hệ điều hành Windows 2000.
Hình 37 Giao th c L2TPứ
2.6.3 Giao thức bảo mật IP – Ipsec
Đây là giao thức chuẩn của IETF dùng để cung cấp việc mã hoá. Lợi điểm lớn nhất của IPSec là giao thức này có thể được sử dụng để thiết lập một VPN một cách tự động và thích hợp với chính sách bảo mật tập trung và có thể sử dụng để thiết lập một VPN dựa trên cơ sở các máy tính mà không phải là người dùng. IPSec được cung cấp như một phần trong hệ điều hành Windows NT 4.0 và Window 2000.
Hình 38 Giao thức IPSec
Ngoài ra còn có giao thức chuyển tiếp lớp 2 L2F (Layer 2 Forwarding) là cơ sở để xây dựng nên L2TP.
2.7 LỢI ÍCH CỦA VPN
2.7.1 Đối với khách hàng
• Giảm thiểu chi phí sử dụng so với việc kết nối mạng diện rộng dùng các kênh thuê riêng. Theo thống kê thực tế chi phí sử dụng cho mạng riêng ảo chỉ bằng 60% so với chi phí của việc dùng kênh kết nối riêng. Ðiều này đặc biệt có ý nghĩa lớn đối với các công ty đa quốc gia, thông qua mạng riêng ảo giúp khách hàng giảm thiểu thời gian và đáp ứng nhu cầu làm việc trực tuyến.
+ Giảm thiểu thiết bị sử dụng.
+ Giảm thiểu chi phí kênh kết nối đường dài. + Giảm thiểu việc thiết kế và quản lý mạng.
+ Giảm thiểu việc lãng phí băng thông, khách hàng có khả năng trả theo cước lưu lượng sử dụng.
• Quản lý dễ dàng : Khách hàng có khả năng quản lý số lượng người sử dụng (khả năng thêm, xoá kênh kết nối liên tục, nhanh chóng). Hiện nay nhu cầu sử dụng tư vấn từ bên ngoài, các nguổn lực từ bên ngoài để phục vụ cho công tác kinh doanh đã trở thành một xu hướng. Tổ chức IDC dự đoán nhu cầu sử dụng các dịch vụ quản lý mạng từ bên ngoài tăng từ 2,4 tỷ trong năm 1998 lên 4,7 tỷ trong năm 2002.
2.7.2 Đối với nhà cung cấp dịch vụ
• Tăng doanh thu từ lưu lượng sử dụng cũng như xuất phát từ các dịch vụ gia tăng giá trị khác kèm theo.
• Tăng hiệu quả sử dụng mạng Internet hiện tại.
• Kéo theo khả năng tư vấn thiết kết mạng cho khách hàng đây là một yếu tố quan trọng tạo ra mối quan hệ gắn bó giữa nhà cung cấp dịch vụ với khách hàng đặc biệt là các khách hàng lớn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Ðầu tư không lớn hiệu quả đem lại cao.
• Mở ra lĩnh vực kinh doanh mới đối với nhà cung cấp dịch vụ: Thiết bị sử dụng cho mạng VPN.
2.8 ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM2.8.1 Ưu điểm 2.8.1 Ưu điểm
VPN mang lại lợi ích thực sự và tức thời cho công ty. Có thể dùng VPN để đơn giản hóa việc truy cập đối VPN với các nhân viên làm việc và người dùng lưu động, mở rộng Intranet đến từng văn phòng chi nhánh, thậm chí triển khai Extranet đến tận khách hàng và các đối tác chủ chốt và điều quan trọng là những công việc trên đều có chi phí thấp hơn nhiều so với việc mua thiết bị và đường dây cho mạng WAN riêng.
• Giảm chi phí thường xuyên : VPN cho phép tiết kiệm 60% chi phí so
với thuê đường truyền và giảm đáng kể tiền cước gọi đến của các nhân viên làm việc ở xa. Giảm được cước phí đường dài khi truy cập VPN cho các nhân viên di động và các nhân viên làm việc ở xa nhờ vào việc họ truy cập vào mạng thông qua các điểm kết nối POP (Point of Presence) ở địa phương, hạn chế gọi đường dài đến các modem tập trung
• Giảm chi phí đầu tư: Sẽ không tốn chi phí đầu tư cho máy chủ, bộ định
tuyến cho mạng đường trục và các bộ chuyển mạch phục vụ cho việc truy cập bởi vì các thiết bị này do các nhà cung cấp dịch vụ quản lý và làm chủ. Công ty cũng không phải mua, thiết lập cấu hình hoặc quản lý các nhóm modem phức tạp.
• Truy cập mọi lúc, mọi nơi: Các Client của VPN cũng có thể truy cập tất
cả các dịch vụ như www, e-mail, FTP … cũng như các ứng dụng thiết yếu khác mà không cần quan tâm đến những phần phức tạp bên dưới.
• Khả năng mở rộng : Do VPN sử dụng môi trường và các công nghệ
tương tự Internet cho nên với một Internet VPN, các văn phòng, nhóm và các đối tượng di động có thể trở nên một phần của mạng VPN ở bất kỳ nơi nào mà ISP cung cấp một điểm kết nối cục bộ POP
2.8.2 Nhược điểm
Với những ưu điểm như trên thì VPN đang là lựa chọn số 1 cho các doanh nghiệp. Tuy nhiên VPN không phải không có nhược điểm, mặc dù không ngừng được cải tiến, nâng cấp và hỗ trợ nhiều công cụ mới tăng tính bảo mật nhưng dường như đó vẫn là một vấn để khá lớn của VPN.
Vì sao vấn đề bảo mật lại lớn như vậy đối với VPN? Một lý do là VPN đưa các thông tin có tính riêng tư và quan trọng qua một mạng chung có độ bảo mật rất kém ( thường là Internet). Lý do bị tấn công của VPN thì có vài lý do sau : sự tranh đua giữa các công ty, sự tham lam muốn chiếm nguồn thông tin, sự trả thù, cảm giác mạnh…
QoS cho VPN cũng là một vấn đề đau đầu. Hai thông số về QoS cho mạng là độ trễ và thông lượng. Ta biết rằng VPN chạy trên một mạng chung Internet. Mà đặc thù của mạng Internet là mạng có cấu trúc đơn giản, lưu lượng tin lớn, khó dự đoán cũng chính vì thế mà việc quản lý chất lượng cho từng dịch vụ là rất khó khăn. Thường QoS trên Internet chỉ là best effort.
Khả năng quản lý cũng là vấn đề khó khăn của VPN. Cũng với lý do là chạy ngang qua mạng Internet nên khả năng quản lý kết nối end to end từ phía một nhà cung cấp đơn lẻ là điều không thể thực hiện được. Vì thế nhà cung cấp dịch vụ (ISP) không thể cung cấp chất lượng 100% như cam kết mà chỉ có thể cố hết sức. Cũng có một lối thoát là các nhà cung cấp ký kết với nhau các bản thoả thuận về các thông số mạng, đảm bảo chất lượng dịch vụ cho khách hàng. Tuy nhiên các cam kết