Tìm hiểu mạng riêng ảo VPN (Phần 1)

Giải pháp VPN
(Virtual Private Network) được thiết kế cho những tổ chức có xu hướng
tăng cường thông tin từ xa vì địa bàn hoạt động rộng (trên toàn quốc
hay toàn cầu). Tài nguyên ở trung tâm có thể kết nối đến từ nhiều nguồn
nên tiết kiệm được được chi phí và thời gian.

Một mạng VPN điển hình bao gồm mạng LAN chính tại trụ sở (Văn phòng chính), các mạng LAN khác tại những văn phòng từ xa, các điểm kết nối (như \’Văn phòng\’ tại gia) hoặc người sử dụng (Nhân viên di động) truy cập đến từ bên ngoài.

Khái niệm

Về cơ bản, VPN là một mạng riêng sử dụng hệ thống
mạng công cộng (thường là Internet) để kết nối các địa điểm hoặc người
sử dụng từ xa với một mạng LAN ở trụ sở trung tâm. Thay vì dùng kết nối
thật khá phức tạp như đường dây thuê bao số, VPN tạo ra các liên kết ảo
được truyền qua Internet giữa mạng riêng của một tổ chức với địa điểm
hoặc người sử dụng ở xa.

Các loại VPN

Có hai loại phổ biến hiện nay là VPN truy cập từ xa (Remote-Access ) và VPN điểm-nối-điểm (site-to-site)

VPN truy cập từ xa còn được gọi là mạng
Dial-up riêng ảo (VPDN), là một kết nối người dùng-đến-LAN, thường là
nhu cầu của một tổ chức có nhiều nhân viên cần liên hệ với mạng riêng
của mình từ rất nhiều địa điểm ở xa. Ví dụ như công ty muốn thiết lập
một VPN lớn phải cần đến một nhà cung cấp dịch vụ doanh nghiệp (ESP).
ESP này tạo ra một máy chủ truy cập mạng (NAS) 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 để liên hệ với NAS 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.

Hình minh họa cho thấy kết nối giữa Văn phòng chính và "Văn phòng" tại gia hoặc nhân viên di động là loại VPN truy cập từ xa).

VPN điểm-nối-điểm là việc sử dụng mật mã
dành cho nhiều người để kết nối nhiều điểm cố định với nhau thông qua
một mạng công cộng như Internet. Loại này có thể dựa trên Intranet hoặc
Extranet. Loại dựa trên Intranet: 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. Loại dựa trên Extranet: 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.

Trong hình minh họa trên, kết nối giữa Văn phòng
chính và Văn phòng từ xa là loại VPN Intranet, kết nối giữa Văn phòng
chính với Đối tác kinh doanh là VPN Extranet.

Bảo mật trong VPN

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. Một số
sản phẩm dùng cho VPN như router 1700 của Cisco có thể nâng cấp để gộp
những tính năng của tường lửa bằng cách chạy hệ điều hành Internet
Cisco IOS thích hợp. Tốt nhất là hãy cài tường lửa thật tốt trước khi
thiết lập VPN.

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.

Giao thức bảo mật giao thức Internet (IPSec)
cung cấp những tính năng an ninh cao cấp như các thuật toán mã hóa tốt
hơn, quá trình thẩm định quyền đăng nhập toàn diện hơn.

IPSec có hai cơ chế mã hóa là Tunnel và Transport.
Tunnel mã hóa tiêu đề (header) và kích thước của mỗi gói tin còn
Transport chỉ mã hóa kích thước. Chỉ những hệ thống nào hỗ trợ IPSec
mới có thể tận dụng được giao thức này. Ngoài ra, tất cả các thiết bị
phải sử dụng một mã khóa chung và các tường lửa trên mỗi hệ thống phải
có các thiết lập bảo mật giống nhau. IPSec có thể mã hóa dữ liệu giữa
nhiều thiết bị khác nhau như router với router, firewall với router, PC
với router, PC với máy chủ.

Máy chủ AAA

AAA là viết tắt của ba chữ Authentication (thẩm định
quyền truy cập), Authorization (cho phép) và Accounting (kiểm soát).
Các server này được dùng để đảm bảo truy cập an toàn hơn. Khi yêu cầu
thiết lập một kết nối được gửi tới từ máy khách, nó sẽ phải qua máy chủ
AAA để kiểm tra. Các thông tin về những hoạt động của người sử dụng là
hết sức cần thiết để theo dõi vì mục đích an toàn.

Sản phẩm công nghệ dành cho VPN

Tùy vào loại VPN (truy cập từ xa hay điểm-nối-điểm),
bạn sẽ cần phải cài đặt những bộ phận hợp thành nào đó để thiết lập
mạng riêng ảo. Đó có thể là:

– Phần mềm cho desktop của máy khách dành cho người sử dụng từ xa.
– Phần cứng cao cấp như bộ xử lý trung tâm VPN hoặc firewall bảo mật PIX.
– Server VPN cao cấp dành cho dịch vụ Dial-up.
– NAS (máy chủ truy cập mạng) do nhà cung cấp sử dụng để phục vụ người sử dụng từ xa.
– Mạng VPN và trung tâm quản lý.

Bộ xử lý trung tâm VPN

Có nhiều loại máy xử lý VPN của các hãng khác nhau,
nhưng sản phẩm của Cisco tỏ ra vượt trội ở một số tính năng. Tích hợp
các kỹ thuật mã hóa và thẩm định quyền truy cập cao cấp nhất hiện nay,
máy xử lý VPN được thiết kế chuyên biệt cho loại mạng này. Chúng chứa
các module xử lý mã hóa SEP, cho phép người sử dụng dễ dàng tăng dung
lượng và số lượng gói tin truyền tải. Dòng sản phẩm có các model thích
hợp cho các mô hình doanh nghiệp từ nhỏ đến lớn (từ100 cho đến 10.000
điểm kết nối từ xa truy cập cùng lúc).

Bộ xử lý trung tâm VPN số hiệu 3000 của hãng Cisco. ( Ảnh: quadrantcommunications)

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.

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.

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.

T.H.

Tìm hiểu mạng riêng ảo VPN (Phần 1)’]