Đề tài: Mô hình hệ thống VPN

Chia sẻ: Huy Nhat | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:61

Thêm vào BST

Báo xấu

129
lượt xem 36
download

Đề tài: Mô hình hệ thống VPN

Mô tả tài liệu

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài: Mô hình hệ thống VPN giới thiệu về lịch sử hình thành và phát triển Internet, các loại mạng VPN, yêu cầu của một mạng VPN, phương pháp bảo mật và ưu - nhược điểm của hệ thống. Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho bạn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Mô hình hệ thống VPN

LỜI CAM ƠN ̉ -= ≡ ≡ = -- Chúng em xin chân thành cảm ơn quí thầy cô đã giúp đỡ chúng em thực hiện đề tài này. Đặc biệt thầy Trần Đồng Dũng đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo chúng em. Trong quá trình làm đề tài có gặp nhiều khó khăn cũng nhờ thầy động viên, giúp đỡ . Chúng em xin trân trọng cảm ơn những tình cảm quí báu mà các thầy cô Trường cao đẳng nghề ISPACE đã truyền đạt cho chúng em, những kinh nghiệm, kỹ thuật trong quá trình học tập cũng như cách thức xây dựng đề tài này. Nhân đây cũng xin gửi lời cảm ơn đến cộng đồng IT trên các diễn đàn cũng như các website liên quan đã tận tình giúp đỡ. Tuy nhiên, do thời gian có hạn nên chúng em không thể phát huy hết những ý tưởng. Trong quá trình làm đề tài, không thể tránh khỏi những sai xót, mong nhận được sự đóng góp và cảm thông của quí thầy cô và các bạn. Cao Đẳng Nghề ISPACE Nhóm Thực hiện đề tài: Nguyễn Quang Ninh Hứa Minh Thành Nguyễn Đăng Trung TPHCM, ngày…tháng…năm… ̣ ́ NHÂN XET CUA GIAO VIÊN ̉ ́ ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... Trang 1
..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... MỤC LỤC CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU I.1 Lịch sử hình thành và phát triển Internet Trang 2
I.2 Yêu cầu thực tế I.3 VPN là gì? CHƯƠNG II: NỘI DUNG 1.Các loại mạng VPN 2. Yêu cầu của một mạng VPN 3. Phương pháp bảo mật CHƯƠNG III: ƯU ĐIỂM, NHƯỢC ĐIỂM 1.Ưu điểm 2.Nhược điểm CHƯƠNG IV: HINH ANH THỰC HANH ̀ ̉ ̀ 1.VPN Client to site 2.VPN site to site Kết luận Tài liệu tham khảo CHƯƠNG I GIỚI THIỆU 1. Lịch sử hình thành và phát triển Internet Năm 1969, Bộ Quốc phòng Mĩ đã xây dựng dự án ARPANET để nghiên cứu lĩnh vực mạng, theo đó các máy tính được liên kết với nhau và có khả năng tự đ ịnh đ ường truyền . Vào khoảng năm 1974, thế giới lần đầu biết đến thuật ngữ “Internet”. Lúc đó, mạng vẫn được gọi là ARPANET. Trang 3
Thời kỳ bùng nổ thứ nhất của Internet được xác lập vào giữa thập niên 1980 khi tổ chức khoa học quốc gia Mỹ NSF thành lập mạng liên kết các trung tâm máy tính lớn với nhau gọi là NSFNET. Nhiều doanh nghiệp đã chuyển từ ARPANET sang NSFNET. Thời kỳ bùng nổ thứ hai với sự xuất hiện của WWW (World Wide Web) 2. Yêu cầu thực tế Bắt nguồn từ một nhu thực tế khi mà một khách hang hay một tổ chức mong muốn có thể kết nối một cách có hiệu quả tới trụ sở văn phòng chính thông qua mạng diện rộng WAN. Việc xây dựng một mạng riêng trên một khu vực nội bộ của một tòa nhà văn phòng thì có thể tương đối đơn giả, bởi vì các công ty thường có kiến trúc v ật lý riêng do đó ta có thể sử dụng cách kết nối mạng LAN để thực hiện. Nhưng việc xây dựng một mạng chung bao gồm những văn phòng khác nhau hay các kiến trúc cách rất xa nhau tại Thành phố hay tại các Nước. Việc đó một lựa chọn sử dụng một kênh thuê riêng(internet leased line) thuê từ một nhà cung cấp dịch vụ mạng nhu FTP chẳng hạn hay dung những phương tiện khoảng cách xa để kết nối những máy tính lại với nhau. Hình 1:Mô hình hệ thống VPN Những cách kết nối đó có các nhược điểm như: cứng nhắc về bản chất, ít mềm dẻo và chi phí cao. Trang 4
Vậy một vấn đề được đặt ra ở đây là làm thế nào để kết nối các tòa nhà ở xa l ại với nhau mà vẫn đảm bảo được tính an toàn dữ liệu mà chi phí lại thấp, dể quản lý, dễ bảo chì? Xin giới thiệu mạng riêng ảo(VPN) 3. VPN là gì? VPN không phải là công nghệ mới. Khái niệm đầu tiên về VPN được AT&T (tên 1 công ty viễn thông ở Mỹ) đưa ra vào khoảng cuối thập niên 80. VPN được biết đến như là “mạng được định nghĩa bởi phần mềm” (Software Defined Network – SDN). SDN là mạng WAN với khoảng cách xa, nó được thiết lập dành riêng cho người dùng. SDN dựa vào cơ sở dữ liệu truy nhập để phân loại truy nhập vào mạng ở gần hoặc từ xa. Dựa vào thông tin, gói dữ liệu sẽ được định tuyến đến đích thông qua cơ sở hạ tầng chuyển mạch công cộng. Thế hệ thứ 2 của VPN xuất hiện cùng với sự ra đời của công nghệ X25 và ISDN vào đầu thập kỷ 90. Trong một thời gian, giao thức X25 qua mạng ISDN được thiết lập như là 1 giao thức của VPN, tuy nhiên, tỉ lệ sai lỗi trong quá trình truyền dẫn vượt quá sự cho phép. Do đó thế hệ thứ hai của VPN nhanh chóng bị lãng quên trong một thời gian ngắn. Sau thế hệ thứ 2, thị trường VPN bị chậm lại cho đ ến khi công nghệ Frame Relay và công nghệ ATM ra đời - thế hệ thứ 3 của VPN dựa trên 2 công nghệ này. Những công nghệ này dựa trên khái niệm chuyển mạch kênh ảo. Trong thời gian gần đây, thương mại điện tử đã trở thành 1 phương thức thương mại hữu hiệu, những yêu cầu của người sử dụng mạng VPN cũng rõ ràng hơn. Người dùng mong muốn 1 giải pháp mà có thể dễ dàng được thực hiện, thay dổi, quản trị, có khả năng truy nhập trên toàn cầu và có khả năng cung cấp bảo mật ở mức cao, từ đầu cuối đến đầu cuối. Thế hệ gần đây (thế hệ thứ 4) của VPN là IP-VPN. IP-VPN đã đáp ứng được tất cả những yêu cầu này bằng cách ứng dụng công nghệ đường hầm. Trang 5
Hình 2: Mô hình VPN truy cập từ xa VPN là một mạng riêng sử dụng hệ thống mạng công cộng (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. Một mạng riêng ảo dựa trên Internet dùng cơ sở hạ tầng mở và phân tán của Internet cho việc truyền dữ liệu giữa các site. Về bản chất những công ty sử dụng Internet VPN thiết lập các kết nối đến các điểm kết nối cục bộ của nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP(internet Service Provider), gọi là POP(Poit of Presence) và để cho ISP bảo đảm rằng dữ liệu được truyền đến đích thông qua Internet. Trang 6
Hình 3: VPN thông qua dịch vụ Internet ISP Vì Internet là một mạng công cộng với việc truyền hầu hết dữ liệu mở. VPN bao gồm cung cấp cơ chế mã hóa dữ liệu truyền giữa các site VPN, nhằm bảo mật dữ liệu chống lại các cuộc tấn công ăn cấp dữ liệu từ những người truy cập bất hợp pháp. CHƯƠNG II NỘI DUNG 1. Các loại mạng VPN: Có hai loại phổ biến hiện nay là VPN truy cập từ xa (Remote-Access ) và VPN điểm-nối-điểm (site-to-site) a. VPN truy cập từ xa(Access VPN): VPN truy cập từ xa(Access VPN): còn được gọi là mạng Dial-up riêng ảo (VPDN), là một kết nối người dùng-đến-LAN. Ví dụ như công ty muốn thiết lập một VPN lớn phải cần đến một nhà cung cấp dịch vụ Internet(ISP). ISP này tạo ra một máy Trang 7
chủ truy cập mạng 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 đ ể liên hệ với máy chủ truy cập mạng 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. b. VPN điểm-nối-điểm(site to site): Là sự kết nối hai mạng riêng lẻ thông qua một đường hầm bảo mật. đường hầm bảo mật này có thể sử dụng các giao thức PPTP, L2TP, hoặc IPsec. Mục đích chính của LAN-to-LAN là kết nối hai mạng lại với nhau,thông qua việc thỏa hiệp tích hợp, chứng thực, sự cẩn mật của dữ liệu. có hai loại kết nối -Intranet VPN: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 -Extranet VPN: 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. Hình 3: Mô hình VPN site to site Trang 8
2. Yêu cầu của một mạng VPN Tính tương thích Tính khả dụng An toàn và bảo mật dữ liệu Hình 4: VPN Client to site và VPN site to site a. 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 t ục khác nhau và không tuân theo một chuẩn nhất định của nhà cung cấp dịch vụ. Rất nhi ều các h ệ 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. b. Tính khả dụng Tính khả dụng (Availability): Một giải pháp VPN cần thiết phải cung cấp đ ược tính bảo đảm về chất lượng, hiệu suất sử dụng dịch vụ cũng như dung lượng truy ền. 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. c. An toàn dữ liệu Mạng VPN cần cung cấp 4 chức năng giới hạn để đảm bảo độ bảo mật cho giữ liệu: + Xác thực(Authentication): đảm bảo giữ liệu đến từ 1 nguồn yêu cầu + Điều khiển truy cập(Access control): han chế việc đạt được quyền cho phép vào mạng của những người dùng bất hợp pháp + Tin cậy(Confidentiality): ngăn không cho một a đó đọc hay sao chép dữ liệu khi dữ liệu được truyền đi qua mạng Internet + Tính toàn vẹn của dữ liệu(Data integrity): đảm bảo không cho ai làm thay đổi dữ liệu khi nó truyền đi trên mạng Internet Trang 9
3. Các phương pháp bảo mật a. 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. b. Hệ thống xác thực: - 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. - Dựa vào các phương pháp xác thực mật khẩu như: mật khẩu truyền thống, mật khẩu một lần (S/Key) hay các hệ thống mật khẩu khác (PAP, CHAP, TACACS, RADIUS). - Một khóa hay một card token:Các card giống như thẻ ATM hay thẻ tín dụng - Đặc tính nhận dạng: Giọng nói, quét võng mạc, dấu vân tay … Tất cả các phương pháp bảo mật đó đều được thông qua các giao thức đường hầm bảo mật của mạng VPN: - Giao thức chuyển tiếp lớp 2 L2F(Layer 2 Forwarding) - Giao thức định đường hầm điểm-điểm PPTP(Point-to-Point Tunneling Protocol) - Giao thức định đường hầm lớp 2 L2TP(Layer 2 Tunneling Protocol) - Giao thức mạng VPN bảo mật IPSec Đường hầm trong mạng VPN: -IP,HA,ESP: là các phương pháp mã hóa dữ liệu -Tiêu đề: gắn địa chỉ IP của máy gửi và máy nhận - IP AH ESP Tiêu đề Dữ liệu Hình 5: Gói tin trong đường hầm VPN Trang 10
CHƯƠNG III ƯU ĐIỂM, NHƯỢC ĐIỂM 1. Ưu điểm - Giảm thiểu các yêu cầu về thiết bị. 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 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. - Đáp ứng các nhu cầu thương mại. cho phép tích hợp nhiều công nghệ mới vào mạng 2. Nhược điểm Trang 11
-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 : s ự tranh đua gi ữa các công ty, sự tham lam muốn chiếm nguồn thông tin, sự trả thù, cảm giác mạnh… + Hai thông số mạng là độ trễ và thông l ượng: Ta biết r ằng VPN ch ạy trên m ột mạng chung Internet. Mà đặc thù của mạng Internet là mạng có cấu trúc đ ơn gi ản, l ưu lượng tin lớn, khó dự đoán cũng chính vì thế mà việc quản lý chất lượng cho từng dịch vụ là rất khó khăn. +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 này cũng không đảm bảo 100%. CHƯƠNG IV HÌNH ẢNH THỰC HÀNH VPN CLIENT-TO-SITE VÀ SITE-TO-SITE Trang 12
Thiết bị sử dụng Yêu cầu phần cứng : • Một Modem ADSL • Cần có một đường truyền ADSL tốc độ cao (Nếu là dịch vụ ADSL với địa chỉ IP tĩnh càng tốt) phục vụ cho quá trình kết nối và truyền thông gi ữa trong và ngoài công ty. Các người dùng ở xa (VPN Client) sẽ kết nối đến máy chủ cung cấp dịch vụ VPN Server để gia nhập hệ thống mạng riêng ảo của công ty và được cấp phát địa chỉ IP thích hợp để kết nối với các tài nguyên nội bộ của công ty. • Một máy chủ cài đặt Windows Server 2003 hoặc Windows Server 2000 làm máy chủ VPN (VPN Server), có 1 card mạng kết nối với hệ thống mạng nội bộ và một card mạng kết nối tới lớp mạng chạy dịch vụ Internet bên ngoài ADSL • Các máy chủ Server làm máy Mail server hay Web server… và các máy client kết nối với card mạng nội bộ thông qua máy VPN server • Đối với user bên ngoài có thể dùng máy PC hay laptop và kết nối Internet thông qua các đường truyền như Dial-up, ADSL… Yêu cầu phần mềm: • Một máy tính VPN server sử dụng Windows server 2003. • Một máy chủ DC sử dụng Windows server 2003 • Một máy tính VPN client sử dụng Windows XP, Vista hay Windows 7. 1. Client to site Trang 13
IP của Site chính Máy Đặc tính PC01 PC02 PC03 Isa_HCM.iamvp Name DC.iamvpn0.com Client n0.com Trang 14
IP Address 192.168.1.10 192.168.1.35 Subnet Mask 255.255.255.0 255.255.255.0 Card Externel Default gateway 192.168.1.1 192.168.1.1 Preferred DNS 192.168.1.1 192.168.1.1 IP Address 172.168.10.1 172.168.10.2 Card Internel Subnet Mask 255.255.255.0 255.255.255.0 Default gateway 172.168.10.1 Preferred DNS 172.168.10.2 172.168.10.2 CARD External của PC01 nối với Modem và cấp địa chỉ IP tĩnh CARD Internal của PC01 nối với PC02 Trên máy ISA 2006 cấp phát IP cho máy remote tới mạng nội bộ Trang 15
Click hoạt VPN client access Trang 16
Trên DC tạo user truy cập VPN Trang 17
Cho phép uservpn1 try cập VPN Trang 18
Tạo Rule VPN client to site Trang 19
Mở tất cả các traffic Trang 20