شبکه های VPN
در طی ده سال گذشته دنيا دستخوش تحولات فراوانی در عرصه ارتباطات بوده است . اغلب سازمانها و موسسات ارائه دهنده کالا و خدمات که در گذشته بسيار محدود و منطقه ای مسائل را دنبال و در صدد ارائه راهکارهای مربوطه بودند ، امروزه بيش از گذشته نيازمند تفکر در محدوده جهانی برای ارائه خدمات و کالای توليده شده را دارند. به عبارت ديگر تفکرات منطقه ای و محلی حاکم بر فعاليت های تجاری جای خود را به تفکرات جهانی و سراسری داده اند. امروزه با سازمانهای زيادی برخورد می نمائيم که در سطح يک کشور دارای دفاتر فعال و حتی در سطح دنيا دارای دفاتر متفاوتی می باشند . تمام سازمانهای فوق قبل از هر چيز بدنبال يک اصل بسيار مهم می باشند : يک روش سريع ، ايمن و قابل اعتماد به منظور برقراری ارتباط با دفاتر و نمايندگی در اقصی نقاط يک کشور و يا در سطح دنيا .
اکثر سازمانها و موسسات به منظور ايجاد يک شبکه WAN از خطوط اختصاصی (Leased Line) استفاده می نمايند.خطوط فوق دارای انواع متفاوتی می باشند. ISDN ( با سرعت 128 کيلوبيت در ثانيه )، ( OC3 Optical Carrier-3) ( با سرعت 155 مگابيت در ثانيه ) دامنه وسيع خطوط اختصاصی را نشان می دهد. يک شبکه WAN دارای مزايای عمده ای نسبت به يک شبکه عمومی نظير اينترنت از بعد امنيت وکارآئی است . پشتيانی و نگهداری يک شبکه WAN در عمل و زمانيکه از خطوط اختصاصی استفاده می گردد ، مستلزم صرف هزينه بالائی است .
همزمان با عموميت يافتن اينترنت ، اغلب سازمانها و موسسات ضرورت توسعه شبکه اختصاصی خود را بدرستی احساس کردند. در ابتدا شبکه های اينترانت مطرح گرديدند.اين نوع شبکه بصورت کاملا" اختصاصی بوده و کارمندان يک سازمان با استفاده از رمز عبور تعريف شده ، قادر به ورود به شبکه و استفاده از منابع موجود می باشند. اخيرا" ، تعداد زيادی از موسسات و سازمانها با توجه به مطرح شدن خواسته های جديد ( کارمندان از راه دور ، ادارات از راه دور )، اقدام به ايجاد شبکه های اختصاصی مجازی VPN)Virtual Private Network) نموده اند.
يک VPN ، شبکه ای اختصاصی بوده که از يک شبکه عمومی ( عموما" اينترنت ) ، برای ارتباط با سايت های از راه دور و ارتباط کاربران بايکديگر، استفاده می نمايد. اين نوع شبکه ها در عوض استفاده از خطوط واقعی نظير : خطوط Leased ، از يک ارتباط مجازی بکمک اينترنت برای شبکه اختصاصی به منظور ارتباط به سايت ها استفاده می کند.
• دستيابی از راه دور (Remote-Access) . به اين نوع از شبکه ها VPDN)Virtual private dial-up network)، نيز گفته می شود.در شبکه های فوق از مدل ارتباطی User-To-Lan ( ارتباط کاربر به يک شبکه محلی ) استفاده می گردد. سازمانهائی که از مدل فوق استفاده می نمايند ، بدنبال ايجاد تسهيلات لازم برای ارتباط پرسنل ( عموما" کاربران از راه دور و در هر مکانی می توانند حضور داشته باشند ) به شبکه سازمان می باشند. سازمانهائی که تمايل به برپاسازی يک شبکه بزرگ " دستيابی از راه دور " می باشند ، می بايست از امکانات يک مرکز ارائه دهنده خدمات اينترنت جهانی ESP)Enterprise service provider) استفاده نمايند. سرويس دهنده ESP ، به منظور نصب و پيکربندی VPN ، يک NAS)Network access server) را پيکربندی و نرم افزاری را در اختيار کاربران از راه دور به منظور ارتباط با سايت قرار خواهد داد. کاربران در ادامه با برقراری ارتباط قادر به دستيابی به NAS و استفاده از نرم افزار مربوطه به منظور دستيابی به شبکه سازمان خود خواهند بود.
• سايت به سايت (Site-to-Site) . در مدل فوق يک سازمان با توجه به سياست های موجود ، قادر به اتصال چندين سايت ثابت از طريق يک شبکه عمومی نظير اينترنت است . شبکه های VPN که از روش فوق استفاده می نمايند ، دارای گونه های خاصی در اين زمينه می باشند:
- مبتنی بر اينترانت . در صورتی که سازمانی دارای يک و يا بيش از يک محل ( راه دور) بوده و تمايل به الحاق آنها در يک شبکه اختصاصی باشد ، می توان يک اينترانت VPN را به منظور برقرای ارتباط هر يک از شبکه های محلی با يکديگر ايجاد نمود.
- مبتنی بر اکسترانت . در موارديکه سازمانی در تعامل اطلاعاتی بسيار نزديک با سازمان ديگر باشد ، می توان يک اکسترانت VPN را به منظور ارتباط شبکه های محلی هر يک از سازمانها ايجاد کرد. در چنين حالتی سازمانهای متعدد قادر به فعاليت در يک محيط اشتراکی خواهند بود.
استفاده از VPN برای يک سازمان دارای مزايای متعددی نظير : گسترش محدوه جغرافيائی ارتباطی ، بهبود وضعيت امنيت ، کاهش هزينه های عملياتی در مقايسه با روش های سنتی WAN ، کاهش زمان ارسال و حمل اطلاعات برای کاربران از راه دور ، بهبود بهره وری ، توپولوژی آسان ،... است . در يکه شبکه VPN به عوامل متفاوتی نظير : امنيت ، اعتمادپذيری ، مديريت شبکه و سياست ها نياز خواهد بود.
با توجه به موارد گفته شده ، چه ضرورتی به منظور استفاده از VPN وجود داشته و VPN تامين کننده ، کداميک از اهداف و خواسته های مورد نظر است ؟ با توجه به مقايسه انجام شده در مثال فرضی ، می توان گفت که با استفاده از VPN به هريک از ساکنين جزيره يک زيردريائی داده می شود. زيردريائی فوق دارای خصايص متفاوت نظير :
• دارای سرعت بالا است .
• هدايت آن ساده است .
• قادر به استتار( مخفی نمودن) شما از ساير زيردريا ئيها و کشتی ها است .
• قابل اعتماد است .
• پس از تامين اولين زيردريائی ، افزودن امکانات جانبی و حتی يک زيردريائی ديگرمقرون به صرفه خواهد بود
در مدل فوق ، با وجود ترافيک در اقيانوس ، هر يک از ساکنين دو جزيره قادر به تردد در طول مسير در زمان دلخواه خود با رعايت مسايل ايمنی می باشند. مثال فوق دقيقا" بيانگر تحوه عملکرد VPN است . هر يک از کاربران از راه دور شبکه قادربه برقراری ارتباطی امن و مطمئن با استفاده از يک محيط انتقال عمومی ( نظير اينترنت ) با شبکه محلی (LAN) موجود در سازمان خود خواهند بود. توسعه يک VPN ( افزايش تعداد کاربران از راه دور و يا افزايش مکان های مورد نظر ) بمراتب آسانتر از شبکه هائی است که از خطوط اختصاصی استفاده می نمايند. قابليت توسعه فراگير از مهمتزين ويژگی های يک VPN نسبت به خطوط اختصاصی است .
• فايروال . فايروال يک ديواره مجازی بين شبکه اختصای يک سازمان و اينترنت ايجاد می نمايد. با استفاده از فايروال می توان عمليات متفاوتی را در جهت اعمال سياست های امنيتی يک سازمان انجام داد. ايجاد محدوديت در تعداد پورت ها فعال ، ايجاد محدوديت در رابطه به پروتکل های خاص ، ايجاد محدوديت در نوع بسته های اطلاعاتی و ... نمونه هائی از عملياتی است که می توان با استفاده از يک فايروال انجام داد.
• رمزنگاری . فرآيندی است که با استفاده از آن کامپيوتر مبداء اطلاعاتی رمزشده را برای کامپيوتر ديگر ارسال می نمايد. ساير کامپيوترها ی مجاز قادر به رمزگشائی اطلاعات ارسالی خواهند بود. بدين ترتيب پس از ارسال اطلاعات توسط فرستنده ، دريافت کنندگان، قبل از استفاده از اطلاعات می بايست اقدام به رمزگشائی اطلاعات ارسال شده نمايند. سيستم های رمزنگاری در کامپيوتر به دو گروه عمده تقسيم می گردد : رمزنگاری کليد متقارن و رمزنگاری کليد عمومی
در رمز نگاری " کليد متقارن " هر يک از کامپيوترها دارای يک کليد Secret ( کد ) بوده که با استفاده از آن قادر به رمزنگاری يک بسته اطلاعاتی قبل از ارسال در شبکه برای کامپيوتر ديگر می باشند. در روش فوق می بايست در ابتدا نسبت به کامپيوترهائی که قصد برقراری و ارسال اطلاعات برای يکديگر را دارند ، آگاهی کامل وجود داشته باشد. هر يک از کامپيوترهای شرکت کننده در مبادله اطلاعاتی می بايست دارای کليد رمز مشابه به منظور رمزگشائی اطلاعات باشند. به منظور رمزنگاری اطلاعات ارسالی نيز از کليد فوق استفاده خواهد شد. فرض کنيد قصد ارسال يک پيام رمز شده برای يکی از دوستان خود را داشته باشيد. بدين منظور از يک الگوريتم خاص برای رمزنگاری استفاده می شود .در الگوريتم فوق هر حرف به دوحرف بعد از خود تبديل می گردد.(حرف A به حرف C ، حرف B به حرف D ) .پس از رمزنمودن پيام و ارسال آن ، می بايست دريافت کننده پيام به اين حقيقت واقف باشد که برای رمزگشائی پيام لرسال شده ، هر حرف به دو حرق قبل از خود می باطست تبديل گردد. در چنين حالتی می باطست به دوست امين خود ، واقعيت فوق ( کليد رمز ) گفته شود. در صورتی که پيام فوق توسط افراد ديگری دريافت گردد ، بدليل عدم آگاهی از کليد ، آنان قادر به رمزگشائی و استفاده از پيام ارسال شده نخواهند بود.
در رمزنگاری عمومی از ترکيب يک کليد خصوصی و يک کليد عمومی استفاده می شود. کليد خصوصی صرفا" برای کامپيوتر شما ( ارسال کننده) قابل شناسائی و استفاده است . کليد عمومی توسط کامپيوتر شما در اختيار تمام کامپيوترهای ديگر که قصد ارتباط با آن را داشته باشند ، گذاشته می شود. به منظور رمزگشائی يک پيام رمز شده ، يک کامپيوتر می بايست با استفاده از کليد عمومی ( ارائه شده توسط کامپيوتر ارسال کننده ) ، کليد خصوصی مربوط به خود اقدام به رمزگشائی پيام ارسالی نمايد . يکی از متداولترين ابزار "رمزنگاری کليد عمومی" ، روشی با نام PGP)Pretty Good Privacy) است . با استفاده از روش فوق می توان اقدام به رمزنگاری اطلاعات دلخواه خود نمود.
• IPSec . پروتکل IPsec)Internet protocol security protocol) ، يکی از امکانات موجود برای ايجاد امنيت در ارسال و دريافت اطلاعات می باشد . قابليت روش فوق در مقايسه با الگوريتم های رمزنگاری بمراتب بيشتر است . پروتکل فوق دارای دو روش رمزنگاری است : Tunnel ، Transport . در روش tunel ، هدر و Payload رمز شده درحاليکه در روش transport صرفا" payload رمز می گردد. پروتکل فوق قادر به رمزنگاری اطلاعات بين دستگاههای متفاوت است :
- روتر به روتر
- فايروال به روتر
- کامپيوتر به روتر
- کامپيوتر به سرويس دهنده
• سرويس دهنده AAA . سرويس دهندگان( AAA : Authentication ,Authorization,Accounting) به منظور ايجاد امنيت بالا در محيط های VPN از نوع " دستيابی از راه دور " استفاده می گردند. زمانيکه کاربران با استفاده از خط تلفن به سيستم متصل می گردند ، سرويس دهنده AAA درخواست آنها را اخذ و عمايات زير را انجام خواهد داد :
- شما چه کسی هستيد؟ ( تاييد ، Authentication )
- شما مجاز به انجام چه کاری هستيد؟ ( مجوز ، Authorization )
- چه کارهائی را انجام داده ايد؟ ( حسابداری ، Accounting )
• نرم افزارهای مربوط به کاربران از راه دور
• سخت افزارهای اختصاصی نظير يک " کانکتور VPN" و يا يک فايروال PIX
• سرويس دهنده اختصاصی VPN به منظور سرويُس های Dial-up
• سرويس دهنده NAS که توسط مرکز ارائه خدمات اينترنت به منظور دستيابی به VPN از نوع "دستيابی از را دور" استفاده می شود.
• شبکه VPN و مرکز مديريت سياست ها
با توجه به اينکه تاکنون يک استاندارد قابل قبول و عمومی به منظور ايجاد شVPN ايجاد نشده است ، شرکت های متعدد هر يک اقدام به توليد محصولات اختصاصی خود نموده اند.
• کانکتور VPN . سخت افزار فوق توسط شرکت سيسکو طراحی و عرضه شده است. کانکتور فوق در مدل های متفاوت و قابليت های گوناگون عرضه شده است . در برخی از نمونه های دستگاه فوق امکان فعاليت همزمان 100 کاربر از راه دور و در برخی نمونه های ديگر تا 10.000 کاربر از راه دور قادر به اتصال به شبکه خواهند بود.
• روتر مختص VPN . روتر فوق توسط شرکت سيسکو ارائه شده است . اين روتر دارای قابليت های متعدد به منظور استفاده در محيط های گوناگون است . در طراحی روتر فوق شبکه های VPN نيز مورد توجه قرار گرفته و امکانات مربوط در آن بگونه ای بهينه سازی شده اند.
• فايروال PIX . ( فايروال PIX (Private Internet eXchange قابليت هائی نظير NAT ، سرويس دهنده Proxy ، فيلتر نمودن بسته ای اطلاعاتی ، فايروال و VPN را در يک سخت افزار فراهم نموده است .
• پروتکل حمل کننده . از پروتکل فوق شبکه حامل اطلاعات استفاده می نمايد.
• پروتکل کپسوله سازی . از پروتکل هائی نظير: IPSec,L2F,PPTP,L2TP,GRE استفاده می گردد.
• پروتکل مسافر . از پروتکل هائی نظير IPX,IP,NetBeui به منظور انتقال داده های اوليه استفاده می شود.
با استفاده از روش Tunneling می توان عمليات جالبی را انجام داد. مثلا" می توان از بسته ای اطلاعاتی که پروتکل اينترنت را حمايت نمی کند ( نظير NetBeui) درون يک بسته اطلاعاتی IP استفاده و آن را از طريق اينترنت ارسال نمود و يا می توان يک بسته اطلاعاتی را که از يک آدرس IP غير قابل روت ( اختصاصی ) استفاده می نمايد ، درون يک بسته اطلاعاتی که از آدرس های معتبر IP استفاده می کند ، مستقر و از طريق اينترنت ارسال نمود.
در شبکه های VPN از نوع " سايت به سايت " ، GRE)generic routing encapsulation) به عنوان پروتکل کپسوله سازی استفاده می گردد. فرآيند فوق نحوه استقرار و بسته بندی " پروتکل مسافر" از طريق پروتکل " حمل کننده " برای انتقال را تبين می نمايد. ( پروتکل حمل کننده ، عموما" IP است ) . فرآيند فوق شامل اطلاعاتی در رابطه با نوع بست های اطلاعاتی برای کپسوله نمودن و اطلاعاتی در رابطه با ارتباط بين سرويس گيرنده و سرويس دهنده است . در برخی موارد از پروتکل IPSec ( در حالت tunnel) برای کپسوله سازی استفاده می گردد.پروتکل IPSec ، قابل استفاده در دو نوع شبکه VPN ( سايت به يايت و دستيابی از راه دور ) است . اينترفيش های Tunnel می بايست دارای امکانات حمايتی از IPSec باشند.
در شبکه های VPN از نوع " دستيابی از راه دور " ، Tunneling با استفاده از PPP انجام می گيرد. PPP به عنوان حمل کننده ساير پروتکل های IP در زمان برقراری ارتباط بين يک سيستم ميزبان و يک سيستم ازه دور ، مورد استفاده قرار می گيرد.
هر يک از پروتکل های زير با استفاده از ساختار اوليه PPP ايجاد و توسط شبکه های VPN از نوع " دستيابی از راه دور " استفاده می گردند:
• L2F)Layer 2 Forwarding) . پروتکل فوق توسط سيسکو ايجاد شده است . در پروتکل فوق از مدل های تعيين اعتبار کاربر که توسط PPP حمايت شده اند ، استفاده شد ه است .
• PPTP)Point-to-Point Tunneling Protocol) . پروتکل فوق توسط کنسرسيومی متشکل از شرکت های متفاوت ايجاد شده است . اين پروتکل امکان رمزنگاری 40 بيتی و 128 بيتی را دارا بوده و از مدل های تائيد اعتبار کاربر که توسط PPP حمايت می گردد ، استفاده می نمايد.
• L2TP)Layer 2 Tunneling Protocol) . پروتکل فوق با همکاری چندين شرکت ايجاد شده است .پروتکل فوق از ويژگی های PPTP و L2F استفاده کرده است . پروتکل L2TP بصورت کامل IPSec را حمايت می کند. از پروتکل فوق به منظور ايجاد تونل بين موارد زير استفاده می گردد :
- سرويس گيرنده و روتر
- NAS و روتر
- روتر و روتر
عملکرد Tunneling مشابه حمل يک کامپيوتر توسط يک کاميون است . فروشنده ، پس از بسته بندی کامپيوتر ( پروتکل مسافر ) درون يک جعبه ( پروتکل کپسوله سازی ) آن را توسط يک کاميون ( پروتکل حمل کننده ) از انبار خود ( ايترفيس ورودی تونل ) برای متقاضی ارسال می دارد. کاميون ( پروتکل حمل کننده ) از طريق بزرگراه ( اينترنت ) مسير خود را طی ، تا به منزل شما ( اينترفيش خروجی تونل ) برسد. شما در منزل جعبه ( پروتکل کپسول سازی ) را باز و کامپيوتر ( پروتکل مسافر) را از آن خارج می نمائيد.
اکثر سازمانها و موسسات به منظور ايجاد يک شبکه WAN از خطوط اختصاصی (Leased Line) استفاده می نمايند.خطوط فوق دارای انواع متفاوتی می باشند. ISDN ( با سرعت 128 کيلوبيت در ثانيه )، ( OC3 Optical Carrier-3) ( با سرعت 155 مگابيت در ثانيه ) دامنه وسيع خطوط اختصاصی را نشان می دهد. يک شبکه WAN دارای مزايای عمده ای نسبت به يک شبکه عمومی نظير اينترنت از بعد امنيت وکارآئی است . پشتيانی و نگهداری يک شبکه WAN در عمل و زمانيکه از خطوط اختصاصی استفاده می گردد ، مستلزم صرف هزينه بالائی است .
همزمان با عموميت يافتن اينترنت ، اغلب سازمانها و موسسات ضرورت توسعه شبکه اختصاصی خود را بدرستی احساس کردند. در ابتدا شبکه های اينترانت مطرح گرديدند.اين نوع شبکه بصورت کاملا" اختصاصی بوده و کارمندان يک سازمان با استفاده از رمز عبور تعريف شده ، قادر به ورود به شبکه و استفاده از منابع موجود می باشند. اخيرا" ، تعداد زيادی از موسسات و سازمانها با توجه به مطرح شدن خواسته های جديد ( کارمندان از راه دور ، ادارات از راه دور )، اقدام به ايجاد شبکه های اختصاصی مجازی VPN)Virtual Private Network) نموده اند.
يک VPN ، شبکه ای اختصاصی بوده که از يک شبکه عمومی ( عموما" اينترنت ) ، برای ارتباط با سايت های از راه دور و ارتباط کاربران بايکديگر، استفاده می نمايد. اين نوع شبکه ها در عوض استفاده از خطوط واقعی نظير : خطوط Leased ، از يک ارتباط مجازی بکمک اينترنت برای شبکه اختصاصی به منظور ارتباط به سايت ها استفاده می کند.
عناصر تشکيل دهنده يک VPN
• دستيابی از راه دور (Remote-Access) . به اين نوع از شبکه ها VPDN)Virtual private dial-up network)، نيز گفته می شود.در شبکه های فوق از مدل ارتباطی User-To-Lan ( ارتباط کاربر به يک شبکه محلی ) استفاده می گردد. سازمانهائی که از مدل فوق استفاده می نمايند ، بدنبال ايجاد تسهيلات لازم برای ارتباط پرسنل ( عموما" کاربران از راه دور و در هر مکانی می توانند حضور داشته باشند ) به شبکه سازمان می باشند. سازمانهائی که تمايل به برپاسازی يک شبکه بزرگ " دستيابی از راه دور " می باشند ، می بايست از امکانات يک مرکز ارائه دهنده خدمات اينترنت جهانی ESP)Enterprise service provider) استفاده نمايند. سرويس دهنده ESP ، به منظور نصب و پيکربندی VPN ، يک NAS)Network access server) را پيکربندی و نرم افزاری را در اختيار کاربران از راه دور به منظور ارتباط با سايت قرار خواهد داد. کاربران در ادامه با برقراری ارتباط قادر به دستيابی به NAS و استفاده از نرم افزار مربوطه به منظور دستيابی به شبکه سازمان خود خواهند بود.
• سايت به سايت (Site-to-Site) . در مدل فوق يک سازمان با توجه به سياست های موجود ، قادر به اتصال چندين سايت ثابت از طريق يک شبکه عمومی نظير اينترنت است . شبکه های VPN که از روش فوق استفاده می نمايند ، دارای گونه های خاصی در اين زمينه می باشند:
- مبتنی بر اينترانت . در صورتی که سازمانی دارای يک و يا بيش از يک محل ( راه دور) بوده و تمايل به الحاق آنها در يک شبکه اختصاصی باشد ، می توان يک اينترانت VPN را به منظور برقرای ارتباط هر يک از شبکه های محلی با يکديگر ايجاد نمود.
- مبتنی بر اکسترانت . در موارديکه سازمانی در تعامل اطلاعاتی بسيار نزديک با سازمان ديگر باشد ، می توان يک اکسترانت VPN را به منظور ارتباط شبکه های محلی هر يک از سازمانها ايجاد کرد. در چنين حالتی سازمانهای متعدد قادر به فعاليت در يک محيط اشتراکی خواهند بود.
استفاده از VPN برای يک سازمان دارای مزايای متعددی نظير : گسترش محدوه جغرافيائی ارتباطی ، بهبود وضعيت امنيت ، کاهش هزينه های عملياتی در مقايسه با روش های سنتی WAN ، کاهش زمان ارسال و حمل اطلاعات برای کاربران از راه دور ، بهبود بهره وری ، توپولوژی آسان ،... است . در يکه شبکه VPN به عوامل متفاوتی نظير : امنيت ، اعتمادپذيری ، مديريت شبکه و سياست ها نياز خواهد بود.
شبکه های LAN جزاير اطلاعاتی
با توجه به موارد گفته شده ، چه ضرورتی به منظور استفاده از VPN وجود داشته و VPN تامين کننده ، کداميک از اهداف و خواسته های مورد نظر است ؟ با توجه به مقايسه انجام شده در مثال فرضی ، می توان گفت که با استفاده از VPN به هريک از ساکنين جزيره يک زيردريائی داده می شود. زيردريائی فوق دارای خصايص متفاوت نظير :
• دارای سرعت بالا است .
• هدايت آن ساده است .
• قادر به استتار( مخفی نمودن) شما از ساير زيردريا ئيها و کشتی ها است .
• قابل اعتماد است .
• پس از تامين اولين زيردريائی ، افزودن امکانات جانبی و حتی يک زيردريائی ديگرمقرون به صرفه خواهد بود
در مدل فوق ، با وجود ترافيک در اقيانوس ، هر يک از ساکنين دو جزيره قادر به تردد در طول مسير در زمان دلخواه خود با رعايت مسايل ايمنی می باشند. مثال فوق دقيقا" بيانگر تحوه عملکرد VPN است . هر يک از کاربران از راه دور شبکه قادربه برقراری ارتباطی امن و مطمئن با استفاده از يک محيط انتقال عمومی ( نظير اينترنت ) با شبکه محلی (LAN) موجود در سازمان خود خواهند بود. توسعه يک VPN ( افزايش تعداد کاربران از راه دور و يا افزايش مکان های مورد نظر ) بمراتب آسانتر از شبکه هائی است که از خطوط اختصاصی استفاده می نمايند. قابليت توسعه فراگير از مهمتزين ويژگی های يک VPN نسبت به خطوط اختصاصی است .
امنيت VPN
• فايروال . فايروال يک ديواره مجازی بين شبکه اختصای يک سازمان و اينترنت ايجاد می نمايد. با استفاده از فايروال می توان عمليات متفاوتی را در جهت اعمال سياست های امنيتی يک سازمان انجام داد. ايجاد محدوديت در تعداد پورت ها فعال ، ايجاد محدوديت در رابطه به پروتکل های خاص ، ايجاد محدوديت در نوع بسته های اطلاعاتی و ... نمونه هائی از عملياتی است که می توان با استفاده از يک فايروال انجام داد.
• رمزنگاری . فرآيندی است که با استفاده از آن کامپيوتر مبداء اطلاعاتی رمزشده را برای کامپيوتر ديگر ارسال می نمايد. ساير کامپيوترها ی مجاز قادر به رمزگشائی اطلاعات ارسالی خواهند بود. بدين ترتيب پس از ارسال اطلاعات توسط فرستنده ، دريافت کنندگان، قبل از استفاده از اطلاعات می بايست اقدام به رمزگشائی اطلاعات ارسال شده نمايند. سيستم های رمزنگاری در کامپيوتر به دو گروه عمده تقسيم می گردد : رمزنگاری کليد متقارن و رمزنگاری کليد عمومی
در رمز نگاری " کليد متقارن " هر يک از کامپيوترها دارای يک کليد Secret ( کد ) بوده که با استفاده از آن قادر به رمزنگاری يک بسته اطلاعاتی قبل از ارسال در شبکه برای کامپيوتر ديگر می باشند. در روش فوق می بايست در ابتدا نسبت به کامپيوترهائی که قصد برقراری و ارسال اطلاعات برای يکديگر را دارند ، آگاهی کامل وجود داشته باشد. هر يک از کامپيوترهای شرکت کننده در مبادله اطلاعاتی می بايست دارای کليد رمز مشابه به منظور رمزگشائی اطلاعات باشند. به منظور رمزنگاری اطلاعات ارسالی نيز از کليد فوق استفاده خواهد شد. فرض کنيد قصد ارسال يک پيام رمز شده برای يکی از دوستان خود را داشته باشيد. بدين منظور از يک الگوريتم خاص برای رمزنگاری استفاده می شود .در الگوريتم فوق هر حرف به دوحرف بعد از خود تبديل می گردد.(حرف A به حرف C ، حرف B به حرف D ) .پس از رمزنمودن پيام و ارسال آن ، می بايست دريافت کننده پيام به اين حقيقت واقف باشد که برای رمزگشائی پيام لرسال شده ، هر حرف به دو حرق قبل از خود می باطست تبديل گردد. در چنين حالتی می باطست به دوست امين خود ، واقعيت فوق ( کليد رمز ) گفته شود. در صورتی که پيام فوق توسط افراد ديگری دريافت گردد ، بدليل عدم آگاهی از کليد ، آنان قادر به رمزگشائی و استفاده از پيام ارسال شده نخواهند بود.
در رمزنگاری عمومی از ترکيب يک کليد خصوصی و يک کليد عمومی استفاده می شود. کليد خصوصی صرفا" برای کامپيوتر شما ( ارسال کننده) قابل شناسائی و استفاده است . کليد عمومی توسط کامپيوتر شما در اختيار تمام کامپيوترهای ديگر که قصد ارتباط با آن را داشته باشند ، گذاشته می شود. به منظور رمزگشائی يک پيام رمز شده ، يک کامپيوتر می بايست با استفاده از کليد عمومی ( ارائه شده توسط کامپيوتر ارسال کننده ) ، کليد خصوصی مربوط به خود اقدام به رمزگشائی پيام ارسالی نمايد . يکی از متداولترين ابزار "رمزنگاری کليد عمومی" ، روشی با نام PGP)Pretty Good Privacy) است . با استفاده از روش فوق می توان اقدام به رمزنگاری اطلاعات دلخواه خود نمود.
• IPSec . پروتکل IPsec)Internet protocol security protocol) ، يکی از امکانات موجود برای ايجاد امنيت در ارسال و دريافت اطلاعات می باشد . قابليت روش فوق در مقايسه با الگوريتم های رمزنگاری بمراتب بيشتر است . پروتکل فوق دارای دو روش رمزنگاری است : Tunnel ، Transport . در روش tunel ، هدر و Payload رمز شده درحاليکه در روش transport صرفا" payload رمز می گردد. پروتکل فوق قادر به رمزنگاری اطلاعات بين دستگاههای متفاوت است :
- روتر به روتر
- فايروال به روتر
- کامپيوتر به روتر
- کامپيوتر به سرويس دهنده
• سرويس دهنده AAA . سرويس دهندگان( AAA : Authentication ,Authorization,Accounting) به منظور ايجاد امنيت بالا در محيط های VPN از نوع " دستيابی از راه دور " استفاده می گردند. زمانيکه کاربران با استفاده از خط تلفن به سيستم متصل می گردند ، سرويس دهنده AAA درخواست آنها را اخذ و عمايات زير را انجام خواهد داد :
- شما چه کسی هستيد؟ ( تاييد ، Authentication )
- شما مجاز به انجام چه کاری هستيد؟ ( مجوز ، Authorization )
- چه کارهائی را انجام داده ايد؟ ( حسابداری ، Accounting )
تکنولوژی های VPN
• نرم افزارهای مربوط به کاربران از راه دور
• سخت افزارهای اختصاصی نظير يک " کانکتور VPN" و يا يک فايروال PIX
• سرويس دهنده اختصاصی VPN به منظور سرويُس های Dial-up
• سرويس دهنده NAS که توسط مرکز ارائه خدمات اينترنت به منظور دستيابی به VPN از نوع "دستيابی از را دور" استفاده می شود.
• شبکه VPN و مرکز مديريت سياست ها
با توجه به اينکه تاکنون يک استاندارد قابل قبول و عمومی به منظور ايجاد شVPN ايجاد نشده است ، شرکت های متعدد هر يک اقدام به توليد محصولات اختصاصی خود نموده اند.
• کانکتور VPN . سخت افزار فوق توسط شرکت سيسکو طراحی و عرضه شده است. کانکتور فوق در مدل های متفاوت و قابليت های گوناگون عرضه شده است . در برخی از نمونه های دستگاه فوق امکان فعاليت همزمان 100 کاربر از راه دور و در برخی نمونه های ديگر تا 10.000 کاربر از راه دور قادر به اتصال به شبکه خواهند بود.
• روتر مختص VPN . روتر فوق توسط شرکت سيسکو ارائه شده است . اين روتر دارای قابليت های متعدد به منظور استفاده در محيط های گوناگون است . در طراحی روتر فوق شبکه های VPN نيز مورد توجه قرار گرفته و امکانات مربوط در آن بگونه ای بهينه سازی شده اند.
• فايروال PIX . ( فايروال PIX (Private Internet eXchange قابليت هائی نظير NAT ، سرويس دهنده Proxy ، فيلتر نمودن بسته ای اطلاعاتی ، فايروال و VPN را در يک سخت افزار فراهم نموده است .
Tunneling( تونل سازی )
• پروتکل حمل کننده . از پروتکل فوق شبکه حامل اطلاعات استفاده می نمايد.
• پروتکل کپسوله سازی . از پروتکل هائی نظير: IPSec,L2F,PPTP,L2TP,GRE استفاده می گردد.
• پروتکل مسافر . از پروتکل هائی نظير IPX,IP,NetBeui به منظور انتقال داده های اوليه استفاده می شود.
با استفاده از روش Tunneling می توان عمليات جالبی را انجام داد. مثلا" می توان از بسته ای اطلاعاتی که پروتکل اينترنت را حمايت نمی کند ( نظير NetBeui) درون يک بسته اطلاعاتی IP استفاده و آن را از طريق اينترنت ارسال نمود و يا می توان يک بسته اطلاعاتی را که از يک آدرس IP غير قابل روت ( اختصاصی ) استفاده می نمايد ، درون يک بسته اطلاعاتی که از آدرس های معتبر IP استفاده می کند ، مستقر و از طريق اينترنت ارسال نمود.
در شبکه های VPN از نوع " سايت به سايت " ، GRE)generic routing encapsulation) به عنوان پروتکل کپسوله سازی استفاده می گردد. فرآيند فوق نحوه استقرار و بسته بندی " پروتکل مسافر" از طريق پروتکل " حمل کننده " برای انتقال را تبين می نمايد. ( پروتکل حمل کننده ، عموما" IP است ) . فرآيند فوق شامل اطلاعاتی در رابطه با نوع بست های اطلاعاتی برای کپسوله نمودن و اطلاعاتی در رابطه با ارتباط بين سرويس گيرنده و سرويس دهنده است . در برخی موارد از پروتکل IPSec ( در حالت tunnel) برای کپسوله سازی استفاده می گردد.پروتکل IPSec ، قابل استفاده در دو نوع شبکه VPN ( سايت به يايت و دستيابی از راه دور ) است . اينترفيش های Tunnel می بايست دارای امکانات حمايتی از IPSec باشند.
در شبکه های VPN از نوع " دستيابی از راه دور " ، Tunneling با استفاده از PPP انجام می گيرد. PPP به عنوان حمل کننده ساير پروتکل های IP در زمان برقراری ارتباط بين يک سيستم ميزبان و يک سيستم ازه دور ، مورد استفاده قرار می گيرد.
هر يک از پروتکل های زير با استفاده از ساختار اوليه PPP ايجاد و توسط شبکه های VPN از نوع " دستيابی از راه دور " استفاده می گردند:
• L2F)Layer 2 Forwarding) . پروتکل فوق توسط سيسکو ايجاد شده است . در پروتکل فوق از مدل های تعيين اعتبار کاربر که توسط PPP حمايت شده اند ، استفاده شد ه است .
• PPTP)Point-to-Point Tunneling Protocol) . پروتکل فوق توسط کنسرسيومی متشکل از شرکت های متفاوت ايجاد شده است . اين پروتکل امکان رمزنگاری 40 بيتی و 128 بيتی را دارا بوده و از مدل های تائيد اعتبار کاربر که توسط PPP حمايت می گردد ، استفاده می نمايد.
• L2TP)Layer 2 Tunneling Protocol) . پروتکل فوق با همکاری چندين شرکت ايجاد شده است .پروتکل فوق از ويژگی های PPTP و L2F استفاده کرده است . پروتکل L2TP بصورت کامل IPSec را حمايت می کند. از پروتکل فوق به منظور ايجاد تونل بين موارد زير استفاده می گردد :
- سرويس گيرنده و روتر
- NAS و روتر
- روتر و روتر
عملکرد Tunneling مشابه حمل يک کامپيوتر توسط يک کاميون است . فروشنده ، پس از بسته بندی کامپيوتر ( پروتکل مسافر ) درون يک جعبه ( پروتکل کپسوله سازی ) آن را توسط يک کاميون ( پروتکل حمل کننده ) از انبار خود ( ايترفيس ورودی تونل ) برای متقاضی ارسال می دارد. کاميون ( پروتکل حمل کننده ) از طريق بزرگراه ( اينترنت ) مسير خود را طی ، تا به منزل شما ( اينترفيش خروجی تونل ) برسد. شما در منزل جعبه ( پروتکل کپسول سازی ) را باز و کامپيوتر ( پروتکل مسافر) را از آن خارج می نمائيد.
