Из пункта А в пункт Б необходимо передать информацию таким образом, чтобы к ней никто не смог получить доступ. Вполне реальная и часто возникающая на практике ситуация, особенно в последнее время. В качестве пунктов А и Б могут выступать отдельные узлы или целые сегменты сетей. В случае с передачей информации между сетями в качестве защитной меры может выступать выделенный канал связи, принадлежащей компании, информация которой требует защиты. Однако поддержание таких каналов связи - это очень дорогое удовольствие. Проще, если информация будет передаваться по обычным каналам связи (например, через Internet), но каким-либо способом будет отделена или скрыта от трафика других компаний, циркулирующего в Internet. Но не стоит думать, что задача конфиденциальной передачи информации возникает в глобальных сетях. Такая потребность может возникнуть и в локальных сетях, в которых требуется отделать один тип трафика, от другого (например, трафик платежной системы от трафика информационно-аналитической системы). Итак, как сделать так, чтобы информация могла передаваться по тем же проводам, что и обычная информация, но при этом была недоступна для других? Помочь в этом может технология виртуальных частных сетей (virtual private network, VPN).

Однако я понимаю эту технологию несколько шире, чем ее толкуют другие. Ведь по сути неважно, каким образом вы скрываете одни данные от других. Поэтому можно выделить два основных способа реализации VPN:

• Разделение трафика в канале передачи;
• Шифрование трафика в канале передачи.

Первая технология достаточно недавно получила широкое распространение. Она может применяться как в глобальных, так и в локальных сетях. Причем второй случай распространен чаще - это всем известная технология виртуальных локальных сетей (VLAN), используемая для структуризации современных локальных сетей, построенных на базе коммутаторов. Однако помимо структуризации VLAN могут применяться и для отделения одного типа трафика от другого. Т.к. VLAN реализуются на канальном уровне, то их область применения не выходит за рамки локальной сети, но и тут они неплохо справляются со своими задачами. В частности, независимо от адреса канального уровня (уникального, группового или широковещательного) смешение данных из разных VLAN невозможно. В то же время внутри одной VLAN кадры передаются как обычно, только на тот порт, на который указывает адрес назначения кадра.

Узлы, входящие в VLAN могут группироваться на основе различных признаков:

• Группировка по портам. Классический и самый простой способ формирования VLAN, согласно которому каждому порту коммутатора соответствует номер VLAN.
• Группировка по MAC-адресам. Принадлежность к VLAN определяется по MAC-адресам сетевых пакетов.
• Группировка по номерам подсетей сетевого уровня. В данном случае VLAN является аналогом обычной подсетью, которая известна по протоколам IP или IPX.
• Группировка по меткам. Самый эффективный и надежный способ группирования узлов в VLAN, согласно которому номер виртуальной сети добавляется к кадру, передаваемому между коммутаторами.

Существуют и другие способы формирования VLAN, но все они менее распространены, чем вышеназванные. Технология VLAN реализована сейчас в большинстве коммутаторов ведущих сетевых производителей.

В глобальных сетях распространение получил аналог VLAN - технология MPLS (MultiProtocol Label Switching), которая также использует метки для разделения трафика и образования виртуальных каналов в IP-, ATM- и других сетях. Однако у технологии MPLS есть один недостаток (с точки зрения безопасности) - он может применяться только для связи "сеть - сеть" и не применим для соединения с отдельными узлами. Есть и второй недостаток - данные разных пользователей хоть и не смешиваются, но все-таки к ним можно получить данные, прослушивая сетевой трафик. Кроме того, провайдер, предлагающий услуги MPLS будет иметь доступ ко всей передаваемой информации. Однако данные технологии все же имеют право на существование, т.к. обеспечивают некоторый уровень защищенности информации и достаточно дешевы. Основным поставщиком MPLS является компания Cisco Systems.

Большую известность получила технология шифрования трафика, которая скрывает от глаз содержание данных, передаваемых по открытым сетям. Именно эта технология применяется многими разработчиками средств сетевой безопасности.

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).

1. 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.
2. 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 Office\Home Office), которые не требуют серьезной настройки и могут быть использованы даже неквалифицированным персоналом. Такие устройства получают сейчас широкое распространение за рубежом.
3. 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. Этот вариант похож на технологию VLAN, описанную выше. Но вместо разделения трафика, используется его шифрование.
4. Последний вариант "Extranet VPN" предназначен для тех сетей, к которым подключаются так называемые пользователи "со стороны" (партнеры, заказчики, клиенты и т.д.), уровень доверия к которым намного ниже, чем к своим сотрудникам. Хотя по статистике чаще всего именно сотрудники являются причиной компьютерных преступлений и злоупотреблений.

Средства построения VPN могут быть реализованы по-разному:

• В виде специализированного программно-аппаратного обеспечения, предназначенного именно для решения задач VPN. Примером такого решения является российский комплекс "Континент-К", имеющий необходимые разрешительные документы от Гостехкомиссии и ФАПСИ. Основное преимущество таких устройств - их высокая производительность и, более высокая по сравнению с другими решениями, защищенность. Такие устройства могут применяться в тех случаях, когда необходимо обеспечить защищенный доступ большого числа абонентов. Недостаток таких решений состоит в том, что управляются они отдельно от других решений по безопасности, что усложняет задачу администрирования инфраструктуры безопасности, особенно при условии нехватки сотрудников отдела защиты информации. На первое место эта проблема выходит при построении крупной и территориально-распределенной сети, насчитывающей десятки устройств построения VPN. И это не считая такого же числа межсетевых экранов, систем обнаружения атак и т.д. Примером такого решения является Cisco 1720 или Cisco 3000.
• В виде программного решения, устанавливаемого на обычный компьютер, функционирующий, как правило, под управлением операционной системы Unix. Российские разработчики "полюбили" ОС FreeBSD. Именно на ее изученной "вдоль и поперек" базе построены отечественные решения "Континент-К" и "Шип". Для ускорения обработки трафика могут быть использованы специальные аппаратные ускорители, заменяющие функции программного шифрования. Также в виде программного решения реализуется абонентские пункты, предназначенные для подключения к защищаемой сети удаленных и мобильных пользователей.
• Интегрированные решения, в которых функции построения VPN реализуются наряду с функцией фильтрации сетевого трафика, обеспечения качества обслуживания или распределения полосы пропускания. Основное преимущество такого решения - централизованное управление всеми компонентами с единой консоли. Второе преимущество - более низкая стоимость в расчете на каждый компонент по сравнению с ситуацией, когда такие компоненты приобретаются отдельно. Пожалуй, самым известным примером такого интегрированного решения является VPN-1 от компании Check Point Software, включающий в себя помимо VPN-модуля, модуль, реализующий функции межсетевого экрана, модуль, отвечающий за балансировку нагрузки, распределение полосы пропускания и т.д. Кроме того, это решение имеет сертификат Гостехкомиссии России.

Помимо обеспечения защиты от посторонних передаваемых данных, VPN несет с собой и ряд других преимуществ. В том числе и экономических. Например, 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).

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).

В статье "VPN. Старые песни о главном" (№5, 2001) я уже останавливался на особенностях применения технологии VPN в России, но в основном это касалось шифрования данных, оставляя за рамками технологии разделения канала передачи данных. Данная технология не подпадает ни под один из существующих руководящих документов (ни в Гостехкомиссии, ни в ФАПСИ), что позволяет применять ее практически без ограничений любой организацией или оператором услуг связи, что позволяет продвигать эту технологию на российский рынок некоторым компаниям, например, Cisco Systems.

via http://bugtraq.ru/library/crypto/vpn2.html?k=9