что такое туннель в сети
Туннелирование (компьютерные сети)
Суть туннелирования состоит в том, чтобы «упаковать» передаваемую порцию данных, вместе со служебными полями, в новый «конверт» для обеспечения конфиденциальности и целостности всей передаваемой порции, включая служебные поля. Туннелирование может применяться на сетевом и на прикладном уровнях. Комбинация туннелирования и шифрования позволяет реализовать закрытые виртуальные частные сети. Туннелирование обычно применяется для согласования транспортных протоколов либо для создания защищённого соединения между узлами сети.
Содержание
Типы протоколов
В процессе инкапсуляции (туннелирования) принимают участие следующие типы протоколов:
Протокол транзитной сети является несущим, а протокол объединяемых сетей — транспортируемым. Пакеты транспортируемого протокола помещаются в поле данных пакетов несущего протокола с помощью протокола инкапсуляции. Пакеты-«пассажиры» не обрабатываются при транспортировке их по транзитной сети никаким образом. Инкапсуляцию выполняет пограничное устройство (маршрутизатор или шлюз), которое находится на границе между исходной и транзитной сетями. Извлечение пакетов транспортируемого протокола из несущих пакетов выполняет второе пограничное устройство, расположенное на границе между транзитной сетью и сетью назначения. Пограничные устройства указывают в несущих пакетах свои адреса, а не адреса узлов в сети назначения.
Согласование транспортных протоколов
Туннель может быть использован, когда две сети с одной транспортной технологией необходимо соединить через сеть, использующую другую транспортную технологию. При этом пограничные маршрутизаторы, которые подключают объединяемые сети к транзитной, упаковывают пакеты транспортного протокола объединяемых сетей в пакеты транспортного протокола транзитной сети. Второй пограничный маршрутизатор выполняет обратную операцию.
Обычно туннелирование приводит к более простым и быстрым решениям по сравнению с трансляцией, так как решает более частную задачу, не обеспечивая взаимодействия с узлами транзитной сети.
Основные компоненты туннеля
Основными компонентами туннеля являются:
Инициатор туннеля встраивает (инкапсулирует) пакеты в новый пакет, содержащий наряду с исходными данными новый заголовок с информацией об отправителе и получателе. Несмотря на то, что все передаваемые по туннелю пакеты являются пакетами IP, инкапсулируемые пакеты могут принадлежать к протоколу любого типа, включая пакеты немаршрутизируемых протоколов. Маршрут между инициатором и терминатором туннеля определяет обычная маршрутизируемая сеть IP, которая может быть и сетью, отличной от Internet. Терминатор туннеля выполняет процесс, который является обратным инкапсуляции — он удаляет новые заголовки и направляет каждый исходный пакет в локальный стек протоколов или адресату в локальной сети. Инкапсуляция сама по себе никак не влияет на защищенность пакетов сообщений, передаваемых по туннелю VPN. Но инкапсуляция даёт возможность полной криптографической защиты инкапсулируемых пакетов. Конфиденциальность инкапсулируемых пакетов обеспечивается путем их криптографического закрытия, т. е. зашифровывания, а целостность и подлинность — путем формирования цифровой подписи. Так как существует множество методов криптозащиты данных, необходимо чтобы инициатор и терминатор туннеля использовали одни и те же методы и могли согласовывать друг с другом эту информацию. Более того, для возможности расшифровывания данных и проверки цифровой подписи при приеме инициатор и терминатор туннеля должны поддерживать функции безопасного обмена ключами. Чтобы туннели VPN создавались только между уполномоченными пользователями, конечные стороны взаимодействия требуется аутентифицировать.
ВПН туннель
Перед тем, как объяснить, что такое VPN-туннель, следует вспомнить, что такое виртуальная сеть. VPN или виртуальная частная сеть – это технология, позволяющая создать одно или несколько соединений поверх другой сети. При подключении к VPN, создается «виртуальная» сеть между устройством пользователя и сервером ВПН, с зашифрованным соединением. Запрос в зашифрованном виде направляется от пользователя, через защищенный канал связи, именуемый ВПН–туннелем, на сервер ВПН. Оттуда запрос перенаправляется по назначению – в интернет или к другому серверу.
Безопасность
Если используется обыкновенное подключение к сети, трафик передается от пользователя напрямую интернет провайдеру. Информация передается в открытом виде, и третьи лица могут получить к ней доступ. Туннелирование позволяет создать защищенный канал, по которому информация передается в зашифрованном виде на сервер, а ключи шифрования есть только у пользователя и сервера. Получить доступ к информации пользователя можно, лишь имея физический доступ к серверу в момент подключения. Большинство крупных провайдеров VPN услуг никогда не сохраняют логи, а физический доступ к их серверам практически исключен. Хотя трафик расшифровывается на сервере, определить конкретного пользователя, который делал этот запрос невозможно – к ВПН подключаются одновременно сотни хостов.
Методы шифрования в туннелях
ВПН туннель – это своеобразный защищенный мост между устройством пользователя и сервером, где данные шифруются при помощи надежных 256-битных алгоритмов. Некоторые сервисы используют 128 битные AES. Даже такие ключи взломать невозможно – используя метод грубого перебора (брутфорса) это заняло бы миллионы лет.
Типы протоколов в VPN туннелях
Самый распространенный среди ВПН сервисов протокол передачи данных в ВПН сетях — OpenVPN. Он использует стандартные TCP и UDP запросы, что позволяет скрыть использование VPN подключения. Пакеты данных шифруются 256-битным шифрованием, а для его работы нужно только соответствующее клиентское приложение. PPTP – самый простой программный протокол. Используется для установления связи типа точка-точка. Для авторизации использует пароль. Шифрование отсутствует, его область применения — настройка соединений программными средствами операционных систем L2TP, IPSec. L2tp это более совершенная версия PPTP, но шифрование у протокола по-прежнему отсутствует. L2TP используется в связке с IPSec – протоколом, шифрующим пакеты данных и обеспечивающим безопасность. Главный недостаток IPsec – сложная настройка клиентских приложений. PPTP или IPSec гораздо менее стабильные протоколы, чем OpenVPN. Хотя для настройки виртуальной сети через PPTP не требуется никаких дополнительных программ, PPTP требует поддержки GRE47, из-за чего может нестабильно работать под сетевым экраном (NAT) и требовать долгих настроек.
Как установить и настроить VPN туннель
Туннелирование VPN может использоваться для объединения двух локальных сетей, к примеру внутренних сетей двух филиалов одной организации для безопасного обмена информацией. Сделать VPN туннель можно как при помощи стороннего ПО, вроде программы OpenVPN, так и при помощи встроенных средств ОС.
Создание ВПН туннеля
Самой простой задачей, для которой может потребоваться VPN туннели – получение доступа к домашнему ПК из любой точки мира. Нередки ситуации, когда человек уезжает в командировку в страну, в которой доступ к соцсетям или любимым ресурсам заблокирован. Чтобы не платить деньги ВПН-провайдерам, достаточно настроить vpn туннель между мобильным устройством и домашним ПК. Собственный VPN туннель будет совершенно бесплатным. Доступ к сайтам восстановится, а скорость работы будет всегда большой, ведь к домашнему ПК подключается только один пользователь.
Порядок настройки
В первую очередь, необходимо обеспечить статический ip-адрес для ПК, к которому планируется подключаться.
При помощи мобильного приложения OpenVPN Connect и файла конфигурации, можно подключиться по защищенному ВПН туннелю к домашнему ПК из любой точки мира.
Тоннелирование
Cодержание
Функциональность
В процессе туннелирования данные будут разбиваться на более мелкие фрагменты, известные как пакеты, которые будут перемещаться по «туннелю» для транспортировки к конечному пункту назначения. Когда эти пакеты проходят через туннель, они шифруются и инкапсулируются. Частные сетевые данные и сопутствующий им информационный протокол также инкапсулируются в передающие устройства сети общего пользования для отправки. В принимающей стороне будет происходить процесс декапсуляции и дешифровки. Кроме того, туннель рассматривается в качестве логического пути или соединения, которое будет инкапсулировать пакеты, проходящие через транзитную внутреннюю сеть. Этот протокол туннелирования будет шифровать исходный кадр, чтобы содержимое не было интерпретировано за пределами маршрута. Для того чтобы процесс действительно работал, данные будут отправляться, как только туннель будет уже установлен, и клиенты или сервер будут использовать один и тот же туннель для передачи и получения данных через внутреннюю сеть. Передача данных будет зависеть от протоколов туннелирования, которые используются для передачи.
Тоннелеукладчики
VPN туннели могут быть созданы на следующих уровнях открытого системного взаимодействия или эталонной модели OSI:
VPN протоколы, которые работают на этом уровне, являются точкой, указывающей на протокол туннелирования и протокол туннелирования второго уровня.
IPSec может работать как VPN протокол на сетевом уровне эталонной модели OSI. [3]
Протоколы
Протоколы проходки тоннелей
Ниже приведены различные протоколы, разрешающие прокладку тоннелей:
Протокол туннелирования точка-точка (PPTP)
Это обеспечивает безопасность данных, даже если они передаются по сетям общего пользования. Авторизованные пользователи могут получить доступ к частной сети, которая называется виртуальной частной сетью или VPN, предоставляемой провайдером интернет-услуг или провайдером интернет-услуг. Это частная сеть в виртуальном смысле, потому что она создана в туннельной среде. Данный протокол позволяет корпорациям расширять собственную корпоративную сеть по частному каналу через общедоступный интернет.
Протокол проходки тоннелей второго уровня (L2TP)
Этот протокол включает в себя комбинацию использования PPTP и переадресации второго уровня. Это используется для поддержки виртуальных частных сетей (VPN) в рамках предоставления услуг по протоколам Интернет-услуг или провайдерам интернет-услуг. Оно не обеспечивает шифрование и конфиденциальность только само по себе. Но для обеспечения конфиденциальности он использует протокол шифрования, проходящий в туннеле. Он использует сетевые соединения с пакетной коммутацией, что позволяет размещать конечные точки на разных машинах. Это означает, что соединение может быть прервано на концентраторе локальной цепи и исключает, помимо прочих преимуществ, возможные расходы на междугороднее соединение. Таким образом, с другой точки зрения, с точки зрения проведения операции никакой разницы нет. [4]
Таким образом, туннелирование действительно полезно и полезно в корпоративной среде, а также предоставляет функции безопасности, такие как опции шифрования. [2:1] В двух словах, туннели рассматриваются как механизм, используемый для отправки неподдерживаемых протоколов по различным и разнообразным сетям. Туннелирование данных, VPN или других, увеличит размер пакета, что приведет к меньшему количеству передаваемых данных на пакет. Эти данные туннелирования через SSH обычно представляют собой VPN для каждого приложения, но в последней версии открытой SSH будет реализована полномасштабная бесперебойная VPN.
Ниже перечислены два типа проходки тоннелей:
Добровольное туннелирование
В этом типе туннелирования клиент начнет процесс инициализации соединения с VPN сервером. Существует требование для того, чтобы процесс работал, и это требование представляет собой существующее соединение между сервером и клиентом. Это соединение, которое VPN клиент будет использовать для создания туннельного соединения с VPN сервером. Для добровольного туннелирования компьютер пользователя будет рассматриваться в качестве конечной точки туннеля и будет выступать в качестве клиента туннеля. Клиент здесь или пользователь выдаст запрос конфигурации и создаст добровольный туннель. Им потребуется коммутируемое соединение или подключение к локальной сети (LAN). В этом типе туннелирования требуется, чтобы компьютер клиента имел соответствующее программное обеспечение и чтобы протоколы были предварительно установлены, чтобы соединение стало возможным.
Обязательное прокладка тоннелей
В этом типе туннелирования будет создано соединение между двумя VPN серверами и двумя устройствами VPN доступа или VPN маршрутизаторами. При этом сервер удаленного доступа будет настраивать и настраивать VPN с помощью устройства, которое называется сервером коммутируемого доступа. Это будет действовать как клиент туннеля. При использовании принудительного туннеля компьютер пользователя не считается конечной точкой туннеля.
Технология VPN — определение, принципы использования и способы организации
Содержание:
По мере развития информационных технологий, тема безопасности и анонимности в Интернете становится всё более актуальной. Киберпреступники постоянно совершенствуют способы похищения личных данных, а интернет-провайдеры следят за своими клиентами и ограничивают их возможности различными способами.
VPN (Virtual Private Network, англ. «виртуальная частная сеть») позволяет защититься от вмешательства третьих лиц в процесс обмена информацией по сети. Изначально технология разрабатывалась для решения задач в корпоративной среде, но позже её преимущества оценили и обычные пользователи.
В этом материале мы подробно расскажем о том, что же такое VPN и как работает эта технология. А также приведём полезные советы по реализации VPN-соединения с построением архитектуры как на личном сервере, так и с использованием VPN-провайдеров.
Что такое VPN
VPN – это виртуальная частная сеть, которая объединяет несколько устройств, туннелируя их трафик поверх другого сетевого соединения. Если говорить простыми словами, то VPN – технология, позволяющая анонимизировать и обезопасить свою деятельность в Интернете или какой-либо другой сети.
Для более глубокого понимания принципа использования технологии, стоит подробнее разобрать составляющие термина виртуальная частная сеть.
Архитектура VPN
VPN-подключение создаётся за счёт использования как минимум двух устройств.
Между сервером и клиентом постоянно перемещается зашифрованная информация через VPN-туннель, а все процессы криптографической обработки данных (шифрование/дешифрование) выполняются на самих устройствах. Поэтому в условиях туннелирования, никто не сможет перехватить данные пользователя.
Варианты использования VPN
Частная сфера
Технология VPN популярна среди пользователей, поскольку защищает проходящий через сеть трафик от злоумышленников и скрывает действия в Интернете от сетевых-провайдеров, которые зачастую передают данные посторонним лицам. Всё, что видит провайдер при использовании VPN — факт подключения к VPN-серверу, объем передаваемых данных и длительность подключения.
Иногда VPN используется для обхода сетевых запретов, наложенных администратором или интернет-провайдером. Например, ограничение доступа к заблокированным ресурсам или урезание скорости для файлообменников, таких как BitTorrent.
Подобные возможности доступны благодаря маршрутизации трафика через VPN-сервер. Это значит, что отправленные пользователем запросы сначала передаются через туннель от клиента к серверу, а только потом отправляются в Интернет к необходимому веб-ресурсу. Это делает сёрфинг в Интернете анонимным, а также позволяет получить доступ к ресурсам, которые заблокировали IP-адрес клиента.
Маршрутизация потока через VPN-сервис
Корпоративная сфера.
В корпоративной сфере VPN используется для объединения или, наоборот, обособления сетей различных отделов. Эта технология позволяет обойти локальные ограничения между подключёнными устройствами.
Кроме того, VPN нужен для объединения корпоративных сетей через Интернет между отдалёнными объектами компании: офисами, региональными филиалами, зарубежными представительствами. Это гораздо выгоднее, чем использование физического локального подключения — кабельной или беспроводной связи.
Соединение двух сетей через VPN-туннель. Тип подключения «точка-точка».
VPN также даёт сотрудникам возможность подключаться к рабочей сети, находясь вне офиса. Например, дома или в общественном месте. После установки соединения пользователь получает доступ к корпоративным ресурсам и оборудованию.
Получение удалённого доступа к корпоративной сети (Intranet) с помощью VPN.
Подробно о практических способах применения технологии VPN можно почитать в этой статье.
Преимущества и недостатки использования VPN
Преимущества использования VPN напрямую вытекают из его богатых возможностей.
Использование VPN для выхода в интернет предполагает наличие недостатков, которые могут стать существенной проблемой для некоторых пользователей.
Протоколы VPN
Архитектура VPN-сетей строится на базе VPN-протоколов, которые применяются для реализации туннелирования между устройствами. Все они различаются между собой характеристиками, принципом работы и доступностью на разных операционных системах.
Способы организации VPN
Собственный сервер
Понадобится арендовать VPS/VDS сервер и самостоятельно развернуть необходимое ПО, предварительно выбрав подходящий VPN-протокол. Реализация подобного способа требует наличия знаний в администрировании. Но именно он является наиболее надёжным, безопасным и гибким в настройке, поскольку пользователь сам выстраивает архитектуру и уверен в том, что его данные не попадут в чужие руки.
Подробнее о том, как настроить и пользоваться VPN (OpenVPN) на собственном сервере, рассказано в этой статье.
VPN-провайдер
При использовании VPN-сервисов пользователям предоставляется на выбор сразу несколько серверов из разных стран. Для установки соединения используются расширения для туннелирования трафика только в браузере или отдельные программные клиенты, обеспечивающие перенаправление всех системных данных.
Подобный вариант создания VPN-подключения не всегда безопасен. Многие провайдеры обещают анонимность в сети, но при этом зачастую собирают данные пользователей. А в худшем случае продают информацию третьим лицам.
Показатели стабильности и скорости у VPN-сервисов тоже не из лучших. Ведь на каждый сервер приходится несколько клиентов, активность которых может негативно повлиять на «соседей».
На рынке присутствуют платные и бесплатные сервисы. Вторые живут преимущественно за счёт показа рекламы или предлагают услуги в рамках пробного периода. Средняя цена за VPN составляет 10-13 долларов в месяц.
Выбор VPN-сервиса
В первую очередь нужно изучить отзывы пользователей и ознакомиться с документацией. Важно, чтобы сервис не собирал статистику использования VPN — некоторые провайдеры заранее предупреждают об отсутствии логирования на серверах.
Важно! Рекомендуется сразу отсеять бесплатные варианты, поскольку у таких VPN—сервисов наблюдаются наихудшие показатели стабильности, скорости и безопасности.
Стоит обратить внимание на то, какая информация требуется для совершения регистрации. Хороший провайдер не будет запрашивать личные данные.
Нужно выбирать такого провайдера, серверы которого достаточно стабильны и быстры для комфортного использования сети. Подключение должно совершаться через надёжный VPN-протокол.
Популярные VPN-сервисы
Заключение
Технология VPN продолжает стремительно набирать популярность, ведь её можно использовать для реализации совершенно разных целей — от обеспечения собственной безопасности в Интернете до гибкого управления сетевой инфраструктурой в организациях.
При наличии даже минимальных технических знаний можно самостоятельно развернуть VPN-сеть с использованием собственного оборудования. Тем, кто хочет получить сразу готовый вариант сервиса можно воспользоваться платными услугами VPN-провайдеров.
Виртуальные сервера Eternalhost — проверенное решение для создания собственной сети VPN! Оперативная техподдержка 24/7 и бесплатная защита от DDoS.
Как работает VPN-туннель? Типы VPN-туннелей. Что такое раздельное туннелирование?
Хакеры, снуперы, интернет-провайдеры и правительства могут превратить цифровую жизнь пользователя в ад. Не так уж много требуется, чтобы быть взломанным в интернете, подвергнуться цензуре или постоянно сталкиваться с различными препятствиями, пытаясь получить доступ к определенным услугам. VPN-туннель поможет защититься от всех этих неприятностей.
Как работает VPN-туннель?
У хакеров свои мотивы. Они используют вредоносные программы, фишинг, программы-вымогатели, DDoS-атаки и другие методы для перехвата данных и взлома ваших банковских счетов.
Когда вы подключаетесь к интернету через VPN, ваш трафик проходит через зашифрованный туннель, обеспечивая защиту данных и перенаправляя их на один из серверов поставщика VPN. Вы можете сидеть перед своим компьютером в России и притворяться, что вы из Канады. Ни интернет-провайдеры, ни хакеры, не смогут вас идентифицировать, а также получить ваши данные или отследить настоящее местоположение.
Типы VPN-туннелей
Существует множество различных протоколов VPN-туннелирования, различающихся по скорости, уровню безопасности и другим характеристикам. Стоит рассмотреть наиболее распространенные из них.
OpenVPN
OpenVPN — это популярный протокол с открытым кодом, который работает со всеми основными операционными системами. Вы можете загрузить исходный код, просмотреть его и изменить, как вам угодно. OpenVPN может работать через интернет-протоколы TCP или UDP. Он также считается самым безопасным протоколом VPN.
IPSec/IKEv2
Протокол IKEv2/IPSec может похвастаться преимуществами безопасности IPSec и высокой скоростью IKEv2, что делает его серьезным конкурентом в индустрии VPN-туннелирования. Когда ваше VPN-соединение прерывается или вы переключаетесь между сетями, функция автоподключения IKEv2/IPSec восстанавливает все до нормального состояния.
WireGuard
WireGuard — самый новый и быстрый из всех протоколов. Пока он все еще находится на ранней стадии разработки и поэтому имеет некоторые недостатки в безопасности.
SSTP — это VPN-протокол, который был создан компанией Microsoft, но он также доступен и на многих других системах. Многие провайдеры VPN скептически относятся к SSTP, поскольку, как известно, компания Microsoft сотрудничает с Агентством национальной безопасности. Тем не менее, нет никаких доказательств того, что протокол использовался не по назначению.
Что такое раздельное туннелирование?
VPN-туннель шифрует весь ваш трафик, но иногда возникают определенные ситуации, когда вам это не нужно. Именно в этом и заключается принцип раздельного туннелирования — вы можете создавать исключения для определенных приложений или сайтов и получать к ним доступ без использования VPN.
Таким образом, вы можете смотреть потоковое видео Netflix из Канады, сохраняя при этом доступ к локальным ресурсам из вашего родного города в России.
Какой VPN-протокол лучше всего использовать?
Все зависит от личных потребностей, но OpenVPN считается лучшим выбором среди большинства провайдеров VPN. У каждого из них есть свои как слабые, так и сильные стороны, которые предпочтут разные пользователи.