Виртуальные частные сети. Технология MPLS VPN

Содержание

Введение

1. Глава 1. VPN – Виртуальные частные сети

1.1 Как все начиналось

1.2 Что такое VPN

1.3 Принцип работы технологии VPN

1.4 Общее описание технологии VPN

1.5 Основы туннелирования

1.6 Протоколы

1.7 Достоинства VPN

1.8 Недостатки VPN

1.9 Перспективы VPN

2. Глава 2. Обзор технологии VPN

2.1 Оверлейная модель

2.2 Недостатки оверлейной модели

2.3 Одноранговая модель (Peer Model)

2.4 Преимущества одноранговой модели

2.5 Трудности реализации одноранговой модели

2.6 Варианты построения

3. Глава 3. Техноогия MPLS-VPN

3.1 Компоненты MPLS VPN

3.2 Путешествие пакета по сети MPLS VPN

3.3 Стандарты MPLS VPN

3.4 Терминология

3.5 Преимущества организации VPN на базе MPLS

3.6 Безопасность в сетях MPLS-VPN

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Cовременное развитие информационных технологий и, в частности, сети Internet, приводит к необходимости защиты информации, передаваемой в рамках распределенной корпоративной сети, использующей сети открытого доступа. При использовании своих собственных физических каналов доступа эта проблема так остро не стоит, так как в эту сеть не имеет доступа никто из посторонних. Однако стоимость таких каналов высока, поэтому не каждая компания позволит себе использовать их. В связи с этим Internet является наиболее доступным. Internet является незащищенной сетью, поэтому приходиться изобретать способы защиты конфиденциальных данных, передаваемых по незащищенной сети.

VPN - это технология, которая объединяет доверенные сети, узлы и пользователей через открытые сети, которым нет доверия". На мой взгляд, это наиболее яркий образ технологии, которая получает все большее распространение среди не только технических специалистов, но и среди рядовых пользователей, которым также требуется защищать свою информацию (например, пользователи Internet-банков или Internet-порталов).

Специалисты в области технологии VPN используют сугубо технические понятия, такие как "используемый алгоритм криптографического преобразования", "туннелирование", "сервер сертификатов" и т.д. Но для конечных пользователей эта терминология ничего не скажет. Скорее их интересует несколько иная интерпретация вопросов - сколько лет можно не беспокоиться за сохранность своей информации и насколько медленнее будет работать сеть, защищенная с помощью VPN-устройства.

ГЛАВА 1. VPN – Виртуальные частные сети

Любая организация, будь она производственной, торговой, финансовой компании или государственным учреждением, обязательно сталкивается с вопросом передачи информации между своими филиалами, а также с вопросом защиты этой информации. Не каждая фирма может себе позволить иметь собственные физические каналы доступа, и здесь помогает технология VPN, на основе которой и соединяются все подразделения и филиалы, что обеспечивает достаточную гибкость и одновременно высокую безопасность сети, а также существенную экономию затрат.

Виртуальная частная сеть (VPN - Virtual Private Network) создается на базе общедоступной сети Интернет. И если связь через Интернет имеет свои недостатки, главным из которых является то, что она подвержена потенциальным нарушениям защиты и конфиденциальности, то VPN могут гарантировать, что направляемый через Интернет трафик так же защищен, как и передача внутри локальной сети. В тоже время виртуальные сети обеспечивают существенную экономию затрат по сравнению с содержанием собственной сети глобального масштаба.

1.1 Как все начиналось

История появления VPN тесно связана с услугой Centrex в телефонных сетях. Понятие Centrex появилось на рубеже шестидесятых годов в США как общее название способа предоставления услуг деловой связи абонентам нескольких компаний на основе совместно используемого оборудования одной учрежденческой станции PBX (Private Branch Exchange). С началом внедрения в США и Канаде станций с программным управлением термин приобрел иной смысл и стал означать способ предоставления деловым абонентам дополнительных услуг телефонной связи, эквивалентных услугам PBX, на базе модифицированных станций сети общего пользования. Основное преимущество Centrex заключалось в том, что фирмы и компании при создании выделенных корпоративных сетей экономили значительные средства, необходимые на покупку, монтаж и эксплуатацию собственных станций. Хотя для связи между собой абоненты Centrex используют ресурсы и оборудование сети общего пользования, сами они образуют так называемые замкнутые группы пользователей CUG (Closed Users Group) с ограниченным доступом извне, для которых в станциях сети реализуются виртуальные PBX.

В стремлении преодолеть свойственные Centrex ограничения была выдвинута идея виртуальной частной сети VPN - как объединение CUG, составляющих одну корпоративную сеть и находящихся на удалении друг от друга

1.2 Что такое VPN

Что же такое VPN? Существует множество определений, однако главной отличительной чертой данной технологии является использование сети Internet в качестве магистрали для передачи корпоративного IP-трафика. Сети VPN предназначены для решения задач подключения конечного пользователя к удаленной сети и соединения нескольких локальных сетей. Структура VPN включает в себя каналы глобальной сети, защищенные протоколы и маршрутизаторы.

1.3 Принцип работы технологии VPN

VPN-устройство располагается между внутренней сетью и Интернет на каждом конце соединения. Когда данные передаются через VPN, они исчезают «с поверхности» в точке отправки и вновь появляются только в точке назначения. Этот процесс принято называть «туннелированием». Это означает создание логического туннеля в сети Интернет, который соединяет две крайние точки. Благодаря туннелированию частная информация становится невидимой для других пользователей Интернета. Прежде чем попасть в интернет-туннель, данные шифруются, что обеспечивает их дополнительную защиту. Протоколы шифрования бывают разные. Все зависит от того, какой протокол туннелирования поддерживается тем или иным VPN-решением. Еще одной важной характеристикой VPN-решений является диапазон поддерживаемых протоколов аутентификации. Большинство популярных продуктов работают со стандартами, основанными на использовании открытого ключа, такими как X.509. Это означает, что, усилив свою виртуальную частную сеть соответствующим протоколом аутентификации, вы сможете гарантировать, что доступ к вашим защищенным туннелям получат только известные вам люди.

Рисунок 1. Принцип работы технологии VPN

1.4 Общее описание технологии VPN

Сегодня технология VPN (Virtual Private Network - виртуальная частная сеть) завоевала всеобщее признание и любой администратор считает своим долгом организовать VPN-каналы для сотрудников, работающих вне офиса (рисунок 2).

Рисунок 2. VPN для удаленных пользователей

VPN (рисунок 3) представляет собой объединение отдельных машин или локальных сетей в виртуальной сети, которая обеспечивает целостность и безопасность передаваемых данных. Она обладает свойствами выделенной частной сети и позволяет передавать данные между двумя компьютерами через промежуточную сеть (internetwork), например Internet.

VPN отличается рядом экономических преимуществ по сравнению с другими методами удаленного доступа. Во-первых, пользователи могут обращаться к корпоративной сети, не устанавливая c ней коммутируемое соединение, таким образом, отпадает надобность в использовании модемов. Во-вторых, можно обойтись без выделенных линий.

Рисунок 3. VPN для двух офисных сетей

Имея доступ в Интернет, любой пользователь может без проблем подключиться к сети офиса своей фирмы. Следует заметить, что общедоступность данных совсем не означает их незащищенность. Система безопасности VPN - это броня, которая защищает всю корпоративную информацию от несанкционированного доступа. Прежде всего, информация передается в зашифрованном виде. Прочитать полученные данные может лишь обладатель ключа к шифру. Наиболее часто используемым алгоритмом кодирования является Triple DES, который обеспечивает тройное шифрование (168 разрядов) с использованием трех разных ключей.

Подтверждение подлинности включает в себя проверку целостности данных и идентификацию пользователей, задействованных в VPN. Первая гарантирует, что данные дошли до адресата именно в том виде, в каком были посланы. Самые популярные алгоритмы проверки целостности данных - MD5 и SHA1. Далее система проверяет, не были ли изменены данные во время движения по сетям, по ошибке или злонамеренно. Таким образом, построение VPN предполагает создание защищенных от постороннего доступа туннелей между несколькими локальными сетями или удаленными пользователями.

Для построения VPN необходимо иметь на обоих концах линии связи программы шифрования исходящего и дешифрования входящего трафиков. Они могут работать как на специализированных аппаратных устройствах, так и на ПК с такими операционными системами как Windows, Linux или NetWare.

Управление доступом, аутентификация и шифрование - важнейшие элементы защищенного соединения.

1.5 Основы туннелирования

Туннелирование (tunneling), или инкапсуляция (encapsulation), - это способ передачи полезной информации через промежуточную сеть. Такой информацией могут быть кадры (или пакеты) другого протокола. При инкапсуляции кадр не передается в сгенерированном узлом-отправителем виде, а снабжается дополнительным заголовком, содержащим информацию о маршруте, позволяющую инкапсулированным пакетам проходить через промежуточную сеть (Internet). На конце туннеля кадры деинкапсулируются и передаются получателю.

Этот процесс (включающий инкапсуляцию и передачу пакетов) и есть туннелирование. Логический путь передвижения инкапсулированных пакетов в транзитной сети называется туннелем.

1.6 Протоколы

Протокол VPN определяет, каким образом система VPN взаимодействует с другими системами в интернете, а также уровень защищенности трафика. Если рассматриваемая организация использует VPN только для внутреннего информационного обмена, вопрос о взаимодействии можно оставить без внимания. Однако если организация использует VPN для соединения с другими организациями, собственные протоколы использовать, скорее всего, не удастся. В разговоре об алгоритме шифрования было упомянуто, что внешние окружающие факторы могут оказывать большее влияние на безопасность системы, чем алгоритм шифрования. Протокол VPN оказывает влияние на общий уровень безопасности системы. Причиной этому является тот факт, что протокол VPN используется для обмена ключами шифрования между двумя конечными узлами. Если этот обмен не защищен, злоумышленник может перехватить ключи и затем расшифровать трафик, сведя на нет все преимущества VPN.

Для того чтобы была возможность создания VPN на базе оборудования и программного обеспечения от различных производителей необходим некоторый стандартный механизм. Таким механизмом построения VPN является протокол Internet Protocol Security (IPSec). IPSec описывает все стандартные методы VPN. Этот протокол определяет методы идентификации при инициализации туннеля, методы шифрования, используемые конечными точками туннеля и механизмы обмена и управления ключами шифрования между этими точками. Из недостатков этого протокола можно отметить то, что он ориентирован на IP.

Другими протоколами построения VPN являются протоколы PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol), разработанный компаниями Ascend Communications и 3Com, L2F (Layer-2 Forwarding) - компании Cisco Systems и L2TP (Layer-2 Tunneling Protocol), объединивший оба вышеназванных протокола. Однако эти протоколы, в отличие от IPSec, не являются полнофункциональными (например, PPTP не определяет метод шифрования)

Говоря об IPSec, нельзя забывать о протоколе IKE (Internet Key Exchange), позволяющем обеспечить передачу информации по туннелю, исключая вмешательство извне. Этот протокол решает задачи безопасного управления и обмена криптографическими ключами между удаленными устройствами, в то время, как IPSec кодирует и подписывает пакеты. IKE автоматизирует процесс передачи ключей, используя механизм шифрования открытым ключом, для установления безопасного соединения. Помимо этого, IKE позволяет производить изменение ключа для уже установленного соединения, что значительно повышает конфиденциальность передаваемой информации.

Инкапсуляция - обеспечивает мультиплексирование нескольких транспортных протоколов по одному каналу;

Протокол LCP - PPP задает гибкий LCP для установки, настройки и проверки канала связи. LCP обеспечивает согласование формата инкапсуляции, размера пакета, параметры установки и разрыва соединения, а также параметры аутентификации. В качестве протоколов аутентификации могут использоваться PAP, CHAP и др.;

Протоколы управления сетью - предоставляют специфические конфигурационные параметры для соответствующих транспортных протоколов. Например, IPCP протокол управления IP.

Для формирования туннелей VPN используются протоколы PPTP, L2TP, IPsec, IP-IP.

Протокол PPTP - позволяет инкапсулировать IP-, IPX- и NetBEUI-трафик в заголовки IP для передачи по IP-сети, например Internet.

Протокол L2TP - позволяет шифровать и передавать IP-трафик с использованием любых протоколов, поддерживающих режим “точка-точка” доставки дейтаграмм. Например, к ним относятся протокол IP, ретрансляция кадров и асинхронный режим передачи (АТМ).

Протокол IPsec - позволяет шифровать и инкапсулировать полезную информацию протокола IP в заголовки IP для передачи по IP-сетям.

Протокол IP-IP - IP-дейтаграмма инкапсулируется с помощью дополнительного заголовка IP. Главное назначение IP-IP - туннелирование многоадресного трафика в частях сети, не поддерживающих многоадресную маршрутизацию.

Для технической реализации VPN, кроме стандартного сетевого оборудования, понадобится шлюз VPN, выполняющий все функции по формированию туннелей, защите информации, контролю трафика, а нередко и функции централизованного управления.

На сегодняшний день VPN - это экономичное, надежное и общедоступное решение организации удаленного доступа. Каким бы ни было расстояние, VPN обеспечит соединение с любой точкой мира и сохранность передачи самых важных данных.

1.7 Достоинства VPN

Виртуальные частные сети имеют несколько преимуществ над традиционными частными сетями. Главные из них - экономичность, гибкость и удобство использования.

Экономичность. С помощью VPN-сетей предприятиям удается хотя бы частично ограничить рост числа модемов, серверов доступа, коммутируемых линий и других технических средств, которые организации вынуждены внедрять, чтобы обеспечить удаленным пользователям доступ к своим корпоративным сетям. Кроме того, виртуальные частные сети дают возможность удаленным пользователям обращаться к сетевым ресурсам компании не по дорогим арендованным линиям, а через местную телефонную связь.

Особенно выгодны виртуальные частные сети в тех случаях, когда пользователи удалены на большие расстояния и поэтому арендованные линии обходятся очень дорого, а также когда таких пользователей много, в связи с чем и им требуется большое количество арендованных линий. Однако эти преимущества могут сойти на нет, если объем трафика в VPN-сети настолько велик, что система не успевает зашифровывать и расшифровывать пакеты данных. Чтобы избежать возникновения таких узких мест, предприятие вынуждено покупать дополнительное оборудование.

Кроме того, из-за относительной новизны технологии VPN и сложности используемых средств безопасности системный администратор для виртуальной сети обходится дороже, чем для традиционной.

Исследовательская компания Forrester Research опубликовала следующие данные, характеризующие преимущество применения VPN поверх Internet (из расчета 1000 пользователей) по сравнению с созданием центра удаленного доступа (Remote Access Service).

Таблица 1

Преимущество применения VPN поверх Internet

Из таблицы можно видеть, что использование VPN позволяет снизить многие статьи затрат, включая закупку коммуникационного оборудования, оплату услуг Internet-провайдера и т.д. Эти, а также другие исследования, позволили Международной Ассоциации Компьютерной Безопасности (International Computer Security Association, ICSA) причислить технологию VPN к десятке самых известных технологий, которые будут в первую очередь применяться многими компаниями. Это подтверждает и компания Gartner Group, которая в одном из своих отчетов предсказала, что средства построения VPN будут применяться в 2002 г. в 90% компаний. Именно с этим связан прогноз рынка средств VPN, который исчисляется 11,94 миллиардами долларов в 2002 году и 18,77 миллиардами в 2004 году (по данным Frost & Sullivan).

Гибкость и удобство. Эти достоинства виртуальных частных сетей объясняются тем, что в отличие от традиционных такие сети могут обеспечить удаленный доступ к ресурсам компании любому уполномоченному пользователю, имеющему связь с Internet. Благодаря этому VPN-сети позволяют партнерам легко получить доступ к сетевым ресурсам предприятия через Internet, что способствует укреплению альянсов и повышению конкурентоспособности. Этого трудно достичь с помощью традиционных частных сетей, так как предприятия, желающие совместно использовать сетевые ресурсы, часто имеют несовместимые системы. Особенно остро эта проблема возникает, когда большое число организаций, таких как крупное предприятие розничной торговли и его поставщики, хотят работать вместе через сеть.

1.8 Недостатки VPN

Проблемы защиты данных, недостаток надежности и производительности, а также отсутствие открытых стандартов затрудняют широкое распространение виртуальных частных сетей.

Защита. Для большинства технологий Internet вопросы обеспечения безопасности при передаче данных являются ключевыми. И виртуальные частные сети не исключение. Для них главные проблемы заключаются в аутентификации пользователей с помощью паролей и защите зашифрованного VPN-канала (тоннеля). Кроме того, сетевые администраторы должны тщательно выбирать методы, которые помогают пользователям получать доступ к виртуальным частным сетям.

Эти проблемы заставили некоторых потенциальных пользователей усомниться в том, что степень защиты данных будет удовлетворительной, если виртуальной частной сетью управляет провайдер услуг Internet. Чтобы успокоить недоверчивых пользователей, провайдеры поддерживают широкий набор различных схем шифрования и аутентификации. Например, фирма Aventail, выпускающая ПО для виртуальных частных сетей, предлагает пакет программ для аутентификации клиентов и шифрования на уровне сеанса. Компания VPNet Technologies поставляет оборудование, устанавливаемое между маршрутизатором и глобальной сетью, которое выполняет шифрование, аутентификацию и сжатие данных.

Большинство поставщиков используют методы шифрования с 56-разрядным ключом, соответствующие стандарту DES. По их мнению, такая длина ключа обеспечивает достаточно высокий уровень безопасности. Однако многие эксперты и аналитики полагают, что 56-разрядный ключ недостаточно надежен. Некоторые поставщики продуктов для виртуальных частных сетей предлагают шифрование со 112-разрядным ключом. Тем не менее следует помнить, что увеличение длины ключа снижает производительность, так как чем сложнее алгоритм шифрования, тем более интенсивной вычислительной обработки он требует.

1.9 Перспективы VPN

По мере своего развития VPN превратятся в системы взаимосвязанных сетей, которые будут соединять мобильных пользователей, торговых партнеров и поставщиков с критически важными корпоративными приложениями, работающими в протоколе IP. VPN станут фундаментом для новых коммерческих операций и услуг, которые будут стимулировать рынок и помогать модернизировать производство.

Вероятно, первым из основных компонентов завтрашних VPN станет сервер каталогов, содержащий профили конечных пользователей и данные о конфигурации сети. Это отдельная компьети, управляемая провайдером VPN. При наличии сетевых каталогов и обеспечении безопасности информации и качества обслуживания конечные пользователи смогут практически мгновенно устанавливать соединения по VPN.

Вполне возможно, что будет использоваться протокол IpV6, работы над которым активно продолжаются. Данный протокол обладает всеми возможностями взаимодействия с VPN, какие только могут пожелать сетевые разработчики, в частности, управление полосой пропускания, определение принадлежности IpV6-пакетов к конкретному потоку (например, высший приоритет будут получать пакеты мультимедийных данных для передачи в реальном времени).

Главные игроки сетевого рынка уже активно готовятся к грядущему буму VPN. Нынешние вендоры программного обеспечения и оборудования предлагают наборы устройств для создания и эксплуатации VPN.

Выгоду от развертывания VPN следующего поколения получат не только сетевые разработчики. Не менее заинтересованы в них и операторы. Фирмы AT&T Level 3 Communications, MCI Worldcom и Sprint создают высокоскоростные IP-каналы в АТМ-сетях для передачи видео, голоса и данных. VPN в настоящее время оказывают едва ли не решающее влияние на разработку стратегии глобальных операторов, в частности, Unisource (AT&T, Telia, PTT Suisse и PTT Netherlands), Concert (BT/MCI) и Global One (Deutsche Telekom, France Telekom). Чем больше компаний будут предлагать VPN-услуги, тем заметнее будет расти их качество и падать цены, что, в свою очередь, повлияет на число клиентов.

Каждая революция в бизнесе начиналась с изобретения, которое способствовало активизации частной инициативы. Например, разделение перевозчиков и компаний, эксплуатирующих государственную железную дорогу, привело к резкому росту коммерческих перевозок. То же самое происходит при создании VPN поверх национальных и международных телекоммуникационных инфраструктур. Ближайшее время покажет, к каким изменениям это приведет.

ГЛАВА 2. Обзор технологии VPN

Чтобы составить правильное представление о преимуществах сетей MPLS-VPN в плане масштабирования, нужно для начала рассмотреть различные модели VPN, доступные на современном рынке. Вначале мы рассмотрим ограничения, присущие оверлейной или наложенной модели, а затем посмотрим, какие преимущества по сравнению с ней дает одноранговая модель.

2.1 Оверлейная модель

Сервис-провайдер предоставляет корпоративному заказчику технологию соединений между его офисами и отделениями по частной WAN IP-сети. Для этого в каждой точке подключения нужно установить маршрутизатор и связать его по какому-либо IGP-протоко-лу маршрутизации по крайней мере с центральным маршрутизатором. В этом случае мы говорим, что сервис-провайдер предоставляет корпоративному заказчику частную сетевую магистраль (private network backbone).

Если транспортная сеть и магистральные коммутаторы действительно принадлежат корпорации, это значит, что она имеет настоящую частную сеть. Однако чаще всего транспортная сеть и по крайней мере часть магистральных коммутаторов принадлежат сервис-провайдеру и совместно используются несколькими корпоративными сетями. В этом случае мы говорим, что каждая из этих корпоративных сетей является не настоящей, а виртуальной частной сетью (VPN). В сети VPN с коммутацией каналов маршрутизаторы, которые находятся в разных отделениях компании, связываются между собой либо по выделенным, либо по коммутируемым линиям. В любом случае роль магистрали будет чаще всего выполнять телефонная сеть общего доступа. Сети Frame Relay и ATM основаны на технологии коммутации каналов. В этом случае маршрутизаторы, находящиеся в отделениях компании-заказчика, связываются между собой с помощью виртуальных каналов. Эти виртуальные каналы, подобно реальным, поддерживают соединения типа «точка—точка».

Корпоративные маршрутизаторы могут поддерживать соединения «точка—точка» и с помощью средств 1Р-тун-нелирования, например, IPSec или GRE. В таких частных или виртуальных частных сетях задачи дизайна и функционирования магистральной топологии решает сама корпорация или сервис-провайдер (если в сети предоставляются услуги по управлению). Маршрутизаторы, установленные в отделениях корпорации, связываются с соседними маршрутизаторами по каналам «точка—точка». Обмен данными о маршрутизации происходит напрямую по этим каналам.

С точки зрения магистральной сети сервис-провайдера, передаваемая маршрутная информация представляет собой обычные данные, которые обрабатываются «прозрачно», то есть так же, как и все остальные. Со своей стороны, корпоративные маршрутизаторы не имеют ни знаний, ни средств контроля над маршрутизирующими функциями магистрали. Этот домен относится к сфере, за которую отвечает сервис-провайдер.

Мы говорим, что в этом случае корпоративная IP-сеть является оверлейной, то есть «накладывается» поверх провайдерской магистрали. При этом корпоративную сеть можно рассматривать как сеть более высокого уровня, а магистраль — как сеть более низкого уровня. Обе сети существуют независимо друг от друга. Такой способ построения сети более высокого уровня поверх сети более низкого уровня называется оверлейной моделью.

2.2 Недостатки оверлейной модели

Чтобы добиться оптимальной маршрутизации в корпоративной сети, надстроенной поверх магистрали, корпоративная сеть должна иметь узловую структуру (meshed network). Это означает, что в каждом отделении корпорации должен устанавливаться маршрутизатор, соединенный с соседними маршрутизаторами, находящимися в других отделениях.

Если корпоративная сеть будет хотя бы частично отклоняться от узловой топологии (meshed), то возникнут случаи, когда трафик будет передаваться от одного корпоративного маршрутизатора в магистраль провайдера, затем поступать на корпоративный магистральный (центральный) маршрутизатор, затем передаваться обратно в провайдерскую магистраль и лишь затем поступать на оконечный (удаленный) маршрутизатор в пункте назначения. Поскольку удаленные маршрутизаторы подключаются к общей магистрали (магистрали сервис-провайдера), вариант, при котором трафик покидает магистраль, проходит через второй маршрутизатор и снова попадает в магистраль, нельзя признать эффективным.

Если сеть имеет полносвязную структуру (fully meshed), вышеуказанная ситуация не встречается, однако возникают другие проблемы. Корпорация должна платить за виртуальные каналы (а провайдер должен подкреплять их соответствующими сетевыми ресурсами), но при увеличении количества корпоративных отделений количество каналов возрастает в геометрической прогрессии. Помимо высокой стоимости проблема усугубляется тем, что алгоритмы IP-маршрутизации плохо масштабируются в случае наращивания количества прямых связей между маршрутизаторами.

2.3 Одноранговая модель (Peer Model)

Для того, чтобы пользоваться услугами VPN, предприятию совсем не нужно проектировать и эксплуатировать собственную магистральную сеть. Сервис-провайдер, который уже имеет магистральную сетевую инфраструктуру, вполне может взять эту задачу на себя. Одноранговая модель VPN требует только подключения маршрутизатора заказчика к одному из маршрутизаторов сервис-провайдера.

В одноранговой VPN два маршрутизатора С считаются одноранговыми только в том случае, когда они находятся на одном сайте. Поэтому принадлежащий заказчику маршрутизатор С1 не имеет одноранговых (соседских) отношений с маршрутизатором С2, который принадлежит тому же заказчику, но установлен на другом сайте (в другом месте). Получается, что на каждом сайте заказчика имеется по крайней мере один корпоративный маршрутизатор (СЕ), связанный одноранговыми отношениями по крайней мере с одним маршрутизатором сервис-провайдера (РЕ).

СЕ-маршрутизаторы не обмениваются друг с другом данными о маршрутах. Нет вообще никакой необходимости в обмене какими-либо данными между СЕ-маршрути-заторами. Данные передаются от входящего СЕ-маршру-тизатора через входящий РЕ-маршрутизатор сервис-провайдера и проходят через один или несколько магистральных Р-маршрутизаторов. В итоге они достигают исходящего РЕ-маршрутизатора сервис-провайдера и попадают на исходящий корпоративный СЕ-маршрутизатор.Таким образом маршрутизация становится оптимальной.

Поскольку СЕ-маршрутизаторы не обмениваются друг с другом данными о маршрутах, корпорации не нужно иметь свою магистраль или управлять ею. Разумеется, корпоративный заказчик может пользоваться IP-магистралью так, как будто у него имеется сеть Frame Relay, и создавать своего рода «виртуальные каналы» между СЕ-маршрутизаторами. Обычно для этого используется одна из форм IP-туннелирования. Однако это приводит нас обратно к оверлейной модели со всеми ее проблемами. Одноранговая модель таких проблем не имеет.

2.4 Преимущества одноранговой модели

Одноранговая модель имеет целый ряд преимуществ:

1) В одноранговой модели количество работы, которую должен выполнить сервис-провайдер для технического обеспечения и управления VPN, прямо пропорционально количеству сайтов заказчика, подключенных к VPN. В оверлейной модели количество этой работы пропорционально квадрату сайтов заказчика, подключенных к VPN.

2) Одноранговая модель поддерживает оптимальную маршрутизацию пользовательского трафика по магистрали сервис-провайдера, так как в этой модели нет необходимости в транзитных СЕ-устройствах. Корпоративному заказчику не нужно управлять собственной магистралью. Ему нужно только подключить СЕ-маршрутизатор на каждом сайте.

Таким образом, одноранговая модель выгодна и сервис-провайдеру, и заказчику. Для провайдера она означает сокращение объема работ, а для корпоративного заказчика — более ценные услуги.

2.5 Трудности реализации одноранговой модели

Хотя одноранговая модель имеет множество преимуществ по сравнению с оверлейной, на пути ее реализации также стоит ряд проблем, которые перечислены ниже:

1) Перегрузка Р-маршрутизаторов информацией о маршрутах. Одной из основных проблем крупных IP-магистралей является большое количество ресурсов (памяти, процессорных мощностей, полосы пропускания), необходимых для хранения данных о маршрутизации. Если взять IP-магистраль и пустить по ней данные о маршрутах всех корпоративных сетей, Р-маршрутизаторы никогда с ней не справятся.

2) Несогласованные (несмежные) адресные пространства. Обычно Интернет-сервис-провайдеры (ISP) стараются присваивать адреса осмысленно. Это значит, что адрес системы должен указывать на место, в котором эта система подключается к сети ISP. Однако многие корпоративные сети имеют адресные схемы, которые трудно совместить с магистральной топологией любого сервис-провайдера. В этих схемах адреса сайтов распределяются без какого-либо учета точки, в которой осуществляется подключение к провайдерской сети. Это сокращает возможности агрегации маршрутов и увеличивает объем данных о маршрутах, которые передаются по Р-сети.

3) Частная адресация в С-сетях. Адреса во многих корпоративных сетях не являются уникальными. Это значит, что тот или иной адрес является уникальным только в пределах одного предприятия, но теряет уникальность при связи между предприятиями. Если IP-магистраль сервис-провайдера используется как общая магистраль для двух разных корпоративных сетей и если адреса в этих сетях не являются уникальными, Р-маршрутизаторы не смогут гарантировать доставку пакетов по месту назначения.

4) Подслушивание. Для защиты данных нужно устанавливать шифрованные туннели «точка—точка» между каждой парой СЕ-маршрутизаторов (модель IPSec). Это решение хорошо подходит для оверлейной модели, полькольку она и без того использует туннель «точка—точка» между парами «соседних» СЕ-маршрутизаторов. Для одноранговой модели это решение подходит не столь хорошо, потому что здесь СЕ-маршрутизатор никогда не может определить, куда он будет передавать следующий пакет.

2.6 Варианты построения

Можно выделить четыре основных варианта построения сети VPN, которые используются во всем мире. Данная классификация предлагается компанией Check Point Software Technologies, которая не без основания считается законодателем моды в области VPN. Так, например, по данным независимых консалтинговых и аналитических агентств компания Check Point захватила 52% мирового рынка VPN-решений (по данным Dataquest).

Вариант "Intranet VPN", который позволяет объединить в единую защищенную сеть несколько распределенных филиалов одной организации, взаимодействующих по открытым каналам связи. Именно этот вариант получил широкое распространение во всем мире, и именно его в первую очередь реализуют компании-разработчики.

Вариант "Remote Access VPN", который позволяет реализовать защищенное взаимодействие между сегментом корпоративной сети (центральным офисом или филиалом) и одиночным пользователем, который подключается к корпоративным ресурсам из дома (домашний пользователь) или через notebook (мобильный пользователь). Данный вариант отличается от первого тем, что удаленный пользователь, как правило, не имеет статического адреса, и он подключается к защищаемому ресурсу не через выделенное устройство VPN, а прямиком со своего собственного компьютера, на котором и устанавливается программное обеспечение, реализующее функции VPN. Компонент VPN для удаленного пользователя может быть выполнен как в программном, так и в программно-аппаратном виде. В первом случае программное обеспечение может быть как встроенным в операционную систему (например, в Windows 2000), так и разработанным специально (например, АП "Континент-К"). Во втором случае для реализации VPN используются небольшие устройства класса SOHO (Small OfficeHome Office), которые не требуют серьезной настройки и могут быть использованы даже неквалифицированным персоналом. Такие устройства получают сейчас широкое распространение за рубежом.

Вариант "Client/Server VPN", который обеспечивает защиту передаваемых данных между двумя узлами (не сетями) корпоративной сети. Особенность данного варианта в том, что VPN строится между узлами, находящимися, как правило, в одном сегменте сети, например, между рабочей станцией и сервером. Такая необходимость очень часто возникает в тех случаях, когда в одной физической сети необходимо создать несколько логических сетей. Например, когда надо разделить трафик между финансовым департаментом и отделом кадров, обращающихся к серверам, находящимся в одном физическом сегменте.

Последний вариант