Tài liệu Tìm hiểu về công nghệ dmvpn

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VIỄN THÔNG II _____________ BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG HỆ: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NIÊN KHÓA: 2017-2022 Đề tài: TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ DMVPN Sinh viên thực hiện MSSV Lớp Giáo viên hướng dẫn : TRẦN NGỌC HIẾU : N17DCVT023 : D17CQVT01-N : TS. ĐỖ PHÚ THỊNH TP. HCM – 8/2021 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VIỄN THÔNG II _____________ BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG HỆ: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NIÊN KHÓA: 2016-2021 Đề tài: TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ DMVPN Sinh viên thực hiện MSSV Lớp Giáo viên hướng dẫn : TRẦN NGỌC HIẾU : N17DCVT023 : D17CQVT01-N : TS. ĐỖ PHÚ THỊNH TP. HCM – 8/2021 BM4-TTTN HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG CƠ SỞ TẠI TP. HỒ CHÍ MINH Khoa Viễn Thông 2 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 PHIẾU GIAO ĐỀ CƯƠNG THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Căn cứ Quyết định số:……./QĐ-HVCS ngày …..tháng……năm 2021 của Phó Giám đốc Học viện – Phụ trách Cơ sở tại TP. Hồ Chí Minh về việc giao nhiệm vụ thực tập tốt nghiệp cho……..sinh viên Khoá 2017 hệ chính qui Ngành Kỹ thuâ ̣t Điện tử truyền thông, Khoa Viễn Thông 2 giao nhiệm vụ thực hiện đề cương thực tập tốt nghiệp cho sinh viên: 1. Họ và tên sinh viên: Trần Ngọc Hiếu Mã SV: N17DCVT023 Lớp: D17CQVT01-N Ngành: KT-Điện tử truyền thông Hình thức đào tạo: Chính qui 2. Nội dung thực tập chính: Tìm hiểu về Công nghệ DMVPN 3. Nơi đăng ký thực tập: Đơn vị chủ quản: Chi nhánh Công ty TNHH Viễn Thông Minh Tú Đơn vị cơ sở tiếp nhận thực tập: Văn phòng chính, Công ty TNHH Viễn Thông Minh Tú Địa chỉ: 34 Đường số 6, KDC Z756, Phường 12, Quận 10, TP.HCM (Hà Đô Centrosa Garden) Số ĐT: +8428 73097888 Số Fax: ………………………………………… 4. Đề cương thực tập: - Tìm hiểu về đơn vị thực tập. - Tìm hiểu tổng quan về VPN. - Tìm hiểu tổng quan về DMVPN. - So sánh VPN & DMVPN. - Triển khai mô hình DMVPN trong môi trường Lab ảo. 5. Giáo viên hướng dẫn: TS. Đỗ Phú Thịnh Ký tên……………………… 6. Yêu cầu kết quả thực hiện: Kết thúc kỳ thực tập tốt nghiệp, sinh viên phải lập báo cáo kết quả thực tập, có ý kiến đánh giá của cơ sở thực tập, hình thức theo quy định của Học viện. 7. Thời gian thực hiện: Từ ngày: tháng năm 2021 đến ngày tháng năm 2021. TRƯỞNG KHOA Nơi nhận: - Sinh viên có tên tại khoản 1; - Lưu VP khoa. PGS. TS. Võ Nguyễn Quốc Bảo Khoa Viễn Thông Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông 11 Nguyễn Đình Chiểu, Phường Đakao, Quận 1, TP. Hồ Chí Minh Điện thoại/Fax: +84-283-9101-536 Website: http://ft.ptithcm.edu.vn BẢNG ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH THỰC TẬP Họ và tên sinh viên : Cơ quan thực tập : Địa chỉ: Thời gian thực tập : Người trực tiếp hướng dẫn (tại cơ quan thực tập) : I. PHẦN ĐÁNH GIÁ T T 1 1. 1 1. 2 1. 3 1. 4 1. 5 1. 6 2 2. 1 2. 2 2. 3 3 Các phẩm chất Kiến thức và kỹ năng của sinh viên Kiến thức chuyên ngành Khả năng nắm bắt vấn đề và giải quyết vấn đề thực tập Khả năng vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết vấn đề Khả năng tìm phương pháp mới để giải quyết vấn đề Kỹ năng thực hành Kỹ năng sắp xếp và trình bày Khả năng thích ứng với công ty Khả năng kết nối và phối hợp trong công việc với nhóm làm việc Khả năng chủ động giải thích, trao đổi trong công việc Tôn trọng nhưng quy định công việc và văn hóa của công ty Báo cáo thực tập Xuất sắc Giỏ i MSSV : Kh á Trung bình Yếu Không chấp nhận được 3. 1 3. 2 3. 3 Mức độ hoàn thành công việc được giao tại công ty Về mặt nội dung và cấu trúc: đầy đủ, hợp lý và khoa học Về mặt trình bày II. PHẦN NHẬN XÉT Trong những sinh viên thực tập mà công ty đã nhận, mức độ sinh viên đạt được là Một trong Một trong những sinh Dưới mức những sinh Giỏi Khá Trung bình viên xuất sắc trung bình viên kém nhất nhất □ □ □ □ □ □ Lời khuyên cho sinh viên: Những nhận xét/quan sát khác cho sinh viên trong quá trình thực tập: Điểm tổng kết thực tập tốt nghiệp (hệ 10): XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN NGƯỜI HƯỚNG DẪN (tại cơ quan thực tập) Ký tên ● Ghi chú: Cơ quan xác nhận phải là cơ quan đăng ký thực tập, hoặc là cơ quan chủ quản của đơn vị thực tập. ● Dấu xác nhận là dấu tròn. LỜI CẢM ƠN Trong suốt khoảng thời gian học tập và gắn bó tại Học viện Công nghệ Bưu chính viễn thông cơ sở tại TP.HCM, em có đôi lời muốn nhắn gửi. Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc của mình đến quý Thầy/Cô đã và đang công tác tại đây - những người đã dìu dắt, truyền đạt cho em những kiến thức hữu ích bằng tất cả tâm huyết và luôn sẵn sàng tạo cơ hội cho em được tiếp cận với thực tế chuyên môn cũng như môi trường học tập tốt nhất. Hơn ai hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Đỗ Phú Thịnh - giáo viên chịu trách nhiệm hướng dẫn em trong kỳ thực tập vừa qua. Trong suốt thời gian qua, Thầy đã tận tình hướng dẫn, góp ý, định hướng và giúp đỡ em hoàn thành tốt bài báo cáo thực tập. Tiếp theo, em cũng xin chân thành cảm ơn Công Ty TNHH Viễn Thông Minh Tú nói chung cũng như toàn thể các anh/chị tại công ty nói riêng, đã đồng ý tiếp nhận em đến thực tập tại đây. Đặc biệt, em xin cảm ơn anh Minh Tú đã nhiệt tình giúp đỡ, chỉ bảo và tạo điều kiện để em hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao trong suốt quá trình thực tập. Cuối cùng em xin kính chúc ban lãnh đạo cùng toàn thể các anh chị tại Công Ty TNHH Viễn Thông Minh Tú được dồi dào sức khỏe và thành công trong công tác. Vì kiến thức bản thân có hạn, trong quá trình thực tập và hoàn thiện đề tài này, em không thể tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được sự bỏ qua cũng như những ý kiến đóng góp từ Thầy/Cô và các anh/chị trong Công ty. Em xin chân thành cảm ơn! TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng 08 năm 2021 Sinh viên thực tập Trần Ngọc Hiếu MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP – CÔNG TY TNHH VIỄN THÔNG MINH TÚ 2 1.1 Giới thiệu chung................................................................................................................2 1.2 Các dịch vụ........................................................................................................................3 1.2.1 Các dịch vụ cố định cho khách hàng đại chúng.........................................................3 1.2.2 Các dịch vụ cho khách hàng doanh nghiệp................................................................3 1.3 Thông tin liên hệ...............................................................................................................4 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ VPN 5 2.1 Khái niệm VPN.................................................................................................................5 2.1.1 Lịch sử........................................................................................................................5 2.1.2 Định nghĩa..................................................................................................................5 2.1.3 Nguyên tắc hoạt động.................................................................................................5 2.2 Các chức năng, ưu & nhược điểm.....................................................................................6 2.2.1 Các chức năng............................................................................................................6 2.2.2 Ưu & nhược điểm.......................................................................................................6 2.2.2.1 Ưu điểm...................................................................................................................6 2.2.2.2 Nhược điểm.............................................................................................................7 2.3 Đường hầm & mã hóa (Tunnel & Encryption).................................................................7 2.3.1 Định nghĩa đường hầm & mã hóa..............................................................................7 2.3.2 Cách thức hoạt động của đường hầm.........................................................................8 2.3.3 Các giao thức mã hóa.................................................................................................9 2.4 Các dạng kết nối mạng VPN...........................................................................................10 2.4.1 Site-To-Site VPN......................................................................................................10 2.4.1.1 Intranet VPN......................................................................................................11 2.4.1.2 Extranet VPN.....................................................................................................12 2.4.2 Remote Access VPN................................................................................................13 2.5 An toàn & bảo mật VPN.................................................................................................15 2.5.1 Các vấn đề bảo mật...................................................................................................15 2.5.2 Hình thức an toàn.....................................................................................................16 2.5.2.1 An toàn phần cứng.............................................................................................16 2.5.2.2 An toàn thông tin...............................................................................................16 2.5.2.3 An toàn quản trị.................................................................................................16 CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ DMVPN 18 3.1. Tổng quang về DMVPN................................................................................................18 3.1.1 Khái niệm DMVPN..................................................................................................18 3.1.2 Cách thức hoạt động của DMVPN...........................................................................18 3.1.3 Các dạng triển khai DMVPN....................................................................................18 3.1.4 Các giao thức trong DMVPN...................................................................................19 3.1.4.1 Giao thức GRE...................................................................................................19 3.1.4.1.1 Các tính năng..................................................................................................20 3.1.4.2 GRE over IPSEC................................................................................................20 3.1.4.3 Phân loại GRE....................................................................................................21 3.1.4.2 Giao thức NHRP (Next Hop Resolution Protocol)............................................23 CHƯƠNG 4: SO SÁNH CÔNG NGHỆ VPN & DMVPN 25 4.1. Mô hình VPN thông thường...........................................................................................25 4.2. Mô hình DMVPN...........................................................................................................25 4.3. Ưu điểm của công nghệ DMVPM..................................................................................26 CHƯƠNG 5: TRIỂN KHAI DMVPN 28 5.1. Sơ đồ...............................................................................................................................28 5.2. Cấu hình.........................................................................................................................29 KẾT LUẬN 38 CÁC TỪ VIẾT TẮT 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Logo Công ty TNHH Viễn Thông Minh Tú...............................................................3 Hình 1.2: Các dịch vụ cho khách hàng....................................................................................4Y Hình 2.1: Mô hình VPN thông thường.......................................................................................6 Hình 2.2: Cấu trúc một gói tin IP trong đường hầm...................................................................9 Hình 2.3: Địa chỉ IP....................................................................................................................9 Hình 2.4: Mô hình Site-To-Site VPN.......................................................................................12 Hình 2.5: Mô hình VPN cục bộ................................................................................................13 Hình 2.6: Mô hình VPN mở rộng.............................................................................................14 Hình 2.7: Mô hình VPN truy cập từ xa.......................................................................................1 Hình 3.1: Mô hình triển khai DMVPN.....................................................................................20 Hình 3.2: Định dạng Packet được đóng gói với GRE...............................................................21 Hình 3.3: Định dạng GRE over IPSEC.....................................................................................21 Hình 3.4: Thiết lập GRE Tunnel over IPSEC...........................................................................22 Hình 3.5: Point-To-Point GRE.................................................................................................23 Hình 3.6: Point-To-Multipoint GRE.........................................................................................23 Hình 3.7: Mô hình mô phỏng giao thức NHRP bằng EVE 24 Y Hình 4.1: Mô hình VPN thông thường.....................................................................................26 Hình 4.2: Mô hình DMVPN.......................................................................................................2 Hình 5.1: Sơ đồ bài Lab............................................................................................................29 Hình 5.2: Kiểm tra trạng thái đường Tunnel............................................................................32 Hình 5.3: Kiểm tra trạng thái NHRP trên Spoke......................................................................33 Hình 5.4: Kiểm tra trạng thái NHRP trên Hub.........................................................................34 Hình 5.5: Kiểm tra trạng thái DMVPN.....................................................................................34 Hình 5.6 : Kiểm tra trạng thái IPSEC.......................................................................................36 Hình 5.7: Kiểm tra định tuyến các lớp mạng giữa các site.......................................................38 Hình 5.8: Kiểm tra đường đi của gói tin...................................................................................38 MỤC LỤC BẢNG Bảng 3.1: Quy hoạch IP.........................................................................................................25Y Bảng 5.1: Quy hoạch IP cho sơ đồ Lab....................................................................................29 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, cùng với xu hướng phát triển vượt bậc của công nghệ, Internet đang ngày càng chiếm vị thế quan trọng trong cuộc sống. Nhờ có Internet, thông tin được nắm bắt nhanh chóng, các mối quan hệ công việc trong xã hội ngày càng tiện lợi hơn, cho phép các nhân viên làm việc một cách hiệu quả tại nhà và cho phép doanh nghiệp kết nối một cách an toàn đến các đối tác của họ. Vấn đề trao đổi thông tin liên lạc là cực kì quan trọng, đặc biệt với những tổ chức, công ty, doanh nghiệp có trụ sở hoặc chi nhánh đặt khắp nơi trên thế giới. Có rất nhiều giải pháp được đặt ra, tuy nhiên, đâu là giải pháp vừa đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin vừa đáp ứng nhu cầu bảo mật thông tin khi nó được truyền qua mạng Internet – một môi trường bảo mật kém. Một trong những công nghệ mà hiện nay được các doanh nghiệp, các công ty, các hãng thương mại,.. sử dụng phổ biến là Virtual Private Network (VPN). Dựa vào công nghệ VPN, khoảng cách địa lí không còn là vấn đề khi truy xuất tài nguyên nội bộ, ngoài ra VPN còn giúp tiết kiệm nhiều chi phí và thời gian. Mặc dù vậy, VPN thông thường có những nhược điểm của nó. Đó là các điểm kết nối phải thuê những địa chỉ tĩnh; đồng thời trên Router đóng vai trò trung tâm phải thực hiện việc cấu hình khá nhiều và phức tạp. Thêm vào đó, khi các điểm muốn kết nối với nhau phải thông qua Router trung tâm này mà không thể kết nối trực tiếp được. Từ những hạn chế đó nảy sinh công nghệ DMVPN. Công nghệ này là một bước phát triển của VPN nhằm cải thiện những hạn chế trên. Với DMVPN, việc cấu hình trở nên đơn giản, các kết nối được thực hiện một cách tự động và chi phí bỏ ra cũng ít hơn một VPN thông thường. Khi xây dựng công nghệ DMVPN, vấn đề đảm bảo an ninh giữa các mạng là vấn đề cần được quan tâm nhất. Giải pháp đảm bảo tính bảo mật của mạng DMVPN. Tuy công nghệ này không phải là mới nhưng nó được áp dụng rất rộng rãi. Chính những vấn đề trên và với mong muốn nắm vững kiến thức về công nghệ DMVPN, em đã quyết định chọn đề tài “Tìm hiểu về Công nghệ DMVPN” làm đề tài nghiên cứu thực tập của mình. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP – CÔNG TY TNHH VIỄN THÔNG MINH TÚ 1.1 Giới thiệu chung Hình 1.: Logo Công ty TNHH Viễn Thông Minh Tú Công Ty TNHH Viễn Thông Minh Tú (tên gọi tắt là MT Telecom) là một doanh nghiệp hàng đầu trong lãnh vực cung cấp dịch vụ Viễn thông & Internet, truyền dẫn số liệu, cung ứng các giải pháp CNTT cho khách hàng đại chúng, các nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng doanh nghiệp,.. Thành lập từ năm 2010, đến nay đã được 11 năm đi vào hoạt động. MTT hiện có hơn 30 nhân lực và vẫn đang mở rông thêm. Sức mạnh của MTT dựa trên nguồn nhân lực với nhiều năm kinh nghiệm và hiểu biết về mạng. MTT có thể liên kết một đội ngũ những người có mối quan hệ bền vững với các nhà cung cấp và khách hàng. Tinh thần của MTT là đặt nhu cầu của khách hàng lên hàng đầu, bất cứ khi nào và bất kỳ ở đâu. Nhiệm vụ của MTT là tiếp tục theo đuổi những ý tưởng sáng tạo và các giải pháp cho khách hàng. Với sứ mệnh tiên phong trong mạng Internet, MT Telecom mong muốn trở thành công ty cung cấp dịch vụ viễn thông, CNTT Việt Nam theo phương thức dịch vụ 1 điểm dừng (OneStop-Shop) từ Internet, phần cứng, phần mềm đến các dịch vụ IT cho khách hàng. MTT luôn lấy “khách hàng làm trung tâm” với mong muốn thấu hiểu nhu cầu của khách hàng và đáp ứng yêu cầu cho cả nhà cung cấp lẫn khách hàng một giải pháp vẹn toàn nhất. 1.2 Các dịch vụ Hình 1.: Các dịch vụ cho khách hàng 1.2.1 Các dịch vụ cố định cho khách hàng đại chúng  Dịch vụ truy nhâ ̣p Internet băng rô ̣ng cố định mă ̣t đất công nghê ̣ FTTH/xPON.  Dịch vụ IT: cung ứng các giải pháp IT tối ưu cho các ngân hàng, siêu thị, nhà sách,.. nhỏ và lẻ. 1.2.2 Các dịch vụ cho khách hàng doanh nghiệp  Truyền dẫn số liệu: điện thoại VoIP, Hội nghị trực tuyến (Video Conferencing) dựa trên các đường truyền số liệu nhằm tiết kiệm chi phí điện thoại, chi phí đi lại.  Kênh thuê riêng Internet: phạm vi kết nối trong nước lẫn quốc tế.  Dịch vụ thoại: tổng đài ảo IPBX.  Domain & Hosting: Tên miền, lưu trữ dữ liệu và email, thuê máy chủ và chỗ đặt máy chủ.  Dịch vụ điện toán đám mây máy chủ ảo: public cloud & private cloud.  Dịch vụ giải pháp SD-WAN cho doanh nghiệp lớn. 1.3 Thông tin liên hệ Công ty TNHH Viễn Thông Minh Tú ĐỊA CHỈ VĂN PHÒNG 34 Đường số 6, KDC Z756, Phường 12, Quận 10, TP. HCM (Hà Đô Centrosa Garden) EMAIL Liên hệ công ty: mailto:[email protected] Tuyển Dụng: mailto:[email protected] Hỗ trợ kỹ thuật: mailto:[email protected] Thông báo: mailto:[email protected] WEBSITE www.mtt.vn HOTLINE 028 73097888 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ VPN 2.1 Khái niệm VPN 2.1.1 Lịch sử VPN không phải là một công nghệ hoàn toàn mới, khái niệm về VPN đã có từ nhiều năm trước và trải qua nhiều quá trình phát triển, thay đổi cho đến nay đã tạo ra một dạng mới nhất. VPN đầu tiên đã được phát sinh bởi AT&T từ cuối những năm 80 và được biết như Software Defined Networks (SDN). Thế hệ thứ hai của VPN ra đời từ sự xuất hiện của công nghệ X.25 và mạng dịch vụ tích hợp kỹ thuật số ISDN (Integrated Services Digital Network) từ đầu những năm 90. Hai công nghệ này cho phép truyền những gói dữ liệu qua các mạng chia sẽ chung. Sau khi thế hệ thứ hai của VPN ra đời, thị trường VPN tạm thời lắng động và chậm tiến triển, cho tới khi có sự nổi lên của hai công nghệ FR (Frame Relay) và ATM (Asynchronous Tranfer Mode). Thế hệ thứ ba của VPN đã phát triển dựa theo 2 công nghệ này. Hai công nghệ này phát triển dựa trên khái niệm về chuyển mạch kênh ảo, theo đó các gói dữ liệu sẽ không chứa địa chỉ nguồn và đích. Thay vào đó, chúng sẽ mang những con trỏ, trỏ đến các mạch ảo nơi mà dữ liệu nguồn và đích sẽ được giải quyết. 2.1.2 Định nghĩa 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. Một mạng riêng ảo (VPN – Virtual Private Network) là một công nghệ cung cấp sự bảo mật và riêng tư trong quá trình trao đổi dữ liệu trong môi trường mạng không an toàn. VPN đảm bảo dữ liệu được truyền bằng cách đóng gói dữ liệu và mã hóa dữ liệu. Hình 2.: Mô hình VPN thông thường 2.1.3 Nguyên tắc hoạt động Một mạng riêng ảo (Virtual Private Network) là sự mở rộng của mạng nội bộ bằng cách kết hợp thêm với các kết nối thông qua các mạng chia sẻ hoặc mạng công cộng như Internet. Với VPN, người dùng có thể trao đổi dữ liệu giữa hai máy tính trên mạng chia sẻ hoặc mạng công cộng như Internet thông qua mô phỏng một liên kết điểm tới điểm (point-to-point). Các gói tin được gửi qua VPN nếu bị chặn trên mạng chia sẻ hoặc mạng công cộng sẽ không thể giải mã được vì không có mã khóa. Đó là một mạng riêng sử dụng hạ tầng truyền thông công cộng, duy trì tính riêng tư bằng cách sử dụng một giao thức đường hầm (tunneling protocol) và các thủ tục bảo mật (security procedures). VPN có thể sử dụng để kết nối giữa một máy tính tới một mạng riêng hoặc hai mạng riêng với nhau. Tính bảo mật trong VPN đạt được thông qua "đường hầm" (tunneling) bằng cách đóng gói thông tin trong một gói IP khi truyền qua Internet. Thông tin sẽ được giải mã tại đích đến bằng cách loại bỏ gói IP để lấy ra thông tin ban đầu. Có bốn giao thức đường hầm (tunneling protocols) phổ biến thường được sử dụng trong VPN, mỗi một trong chúng có ưu điểm và nhược điểm riêng. Chúng ta sẽ xem xét và so sánh chúng dựa trên mục đích sử dụng. Internet Protocol Security (IPSec) Point-to-Point Tunneling Protocol (PPTP) Layer2 Tunneling Protocol (L2TP) Secure Socket Layer (SSL) 2.2 Các chức năng, ưu & nhược điểm 2.2.1 Các chức năng VPN cung cấp ba chức năng chính đó là: tính xác thực (Authentication), tính toàn vẹn (Integrity) và tính bảo mật (Confidentiality): - Tính xác thực (Authentication): để thiết lập một kết nối VPN thì trước hết cả hai phía phải xác thực lẫn nhau để khẳng định rằng mình đang trao đổi thông tin với người mình mong muốn chứ không phải là một người khác. - Tính toàn vẹn (Integrity): Đảm bảo dữ liệu không bị thay đổi hay đảm bảo không có bất kỳ sự xáo trộn nào trong quá trình truyền dẫn. - Tính bảo mật (Confidentiality): Người gửi có thể mã hóa các dữ liệu trước khi truyền qua mạng công cộng và dữ liệu sẽ được giải mã ở phía thu. Bằng cách làm như vậy, không một ai có thể truy nhập thông tin mà không được phép. Thậm chí nếu có lấy được thông tin thì cũng không đọc được. 2.2.2 Ưu & nhược điểm 2.2.2.1 Ưu điểm VPN mang lại lợi ích thực sự và tức thời cho các công ty. Có thể dùng VPN không chỉ để đơn giản hóa việc thông tin giữa các nhân viên làm việc ở xa, 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 mà còn làm giảm chi phí cho công việc trên thấp hơn nhiều so với việc mua thiết bị và đường dây cho mạng WAN riêng. Những lợi ích này dù trực tiếp hay gián tiếp đều bao gồm: tiết kiệm chi phí (cost saving), tính mềm dẻo (Flexibility), khả năng mở rộng (scalability) và một số ưu điểm khác: • Tiết kiệm chi phí (cost saving): VPN làm giảm chi phí hơn so với mạng cục bộ: tổng giá thành của việc sở hữu một mạng VPN sẽ được thu nhỏ, do chỉ phải trả ít hơn cho việc thuê băng thông đường truyền, các thiết bị mạng đường trục và hoạt động của hệ thống. Giá thành cho việc kết nối Lan-to-Lan giảm từ 20-30% so với việc sử dụng đường truyền leased lines truyền thống. Việc truy cập từ xa giảm 60-80%. • Tính mềm dẻo (Flexibility): Khách hàng có thể sử dụng các kết nối khác nhau giữa các văn phòng, các đối tượng di động. Nhà cung cấp dịch vụ VPN có thể cung cấp nhiều lựa chọn cho khách hàng, có thể là kết nối modem 56 kbit/s, ISDN 128 kbit/s, xDSL, T1, T3 … Khả năng mở rộng: Do VPN được xây dựng dựa trên cơ sở hạ tầng mạng công cộng (Internet), bất cứ ở nơi nào có mạng công cộng là đều có thể triển khai VPN. Mà mạng công cộng có mặt ở khắp mọi nơi nên khả năng mở rộng của VPN là rất linh động. Một cơ quan ở xa có thể kết nối một cách dễ dàng đến mạng của công ty bằng cách sử dụng đường dây điện thoại hay DSL… Và mạng VPN dễ dàng gỡ bỏ khi có nhu cầu. • Đáp ứng các nhu cầu thương mại: Các sản phẩm dịch vụ VPN tuân theo chuẩn chung hiện nay, một phần để đảm bảo khả năng làm việc của sản phẩm nhưng có lẽ quan trọng hơn là để sản phẩm của nhiều nhà cung cấp khác nhau có thể làm việc với nhau. Đối với các thiết bị Công nghệ Viễn thông mới thì vấn đề cần quan tâm là chuẩn hóa, khả năng quản trị, khả năng mở rộng, khả năng tích hợp mạng, tính kế thừa, độ tin cậy và hiệu suất hoạt động. Đặc biệt là khả năng thương mại của sản phẩm. 2.2.2.2 Nhược điểm Phụ thuộc trong môi trường Internet. Thiếu sự hổ trợ cho một số giao thức kế thừa. • Secure Socket Layer (SSL) 2.3 Đường hầm & mã hóa (Tunnel & Encryption) Chức năng chính của một mạng riêng ảo VPN là cung cấp sự bảo mật thông tin bằng cách mã hoá(Encryption) và chứng thực qua một đường hầm (Tunnel). 2.3.1 Định nghĩa đường hầm & mã hóa  Đường hầm Cung cấp các kết nối logic, điểm tới điểm vận chuyển các gói dữ liệu mã hoá bằng một đường hầm riêng biệt qua mạng IP, điều đó làm tăng tính bảo mật thông tin vì dữ liệu sau khi mã hoá sẽ lưu chuyển trong một đường hầm được thiết lập giữa người gửi và người nhận cho nên sẽ tránh được sự mất cắp, xem trộm thông tin, đường hầm chính là đặc tính ảo của VPN. Hình 2. : Cấu trúc một gói tin IP trong đường hầm Hình 2.: Địa chỉ IP Tunnel là một cơ chế, mà người ta gọi là đường ống, nó có chức năng che dấu đi dữ liệu A nào đó bằng một lớp dữ liệu B khác. Mô hình là vậy để chúng ta dễ hiễu, thực chất công việc này trong truyền thông là gắn thêm vào dữ liệu một header riêng, để biết rằng đó là gói dữ liệu theo định dạng của B. Nhìn vào mô hình minh họa này, chúng ta cũng thấy có một vấn để được đề cập đến chính là địa chỉ IP. Bản thân gói dữ liệu gửi từ A, đã có địa chỉ ip của riêng nó và của đích mà nó cần đến. Khi được tunnel hóa đi, nó mang thêm vào một địa chỉ ip nguồn và đích của tunnel. Người ta gọi đây là ip tunnel, và giao tiếp giữa hai ip tunnel này gọi là Tunnel Interface. Như vậy, giữa hai đầu của tunnel, về mặt luận lý, bạn có thể hiểu nó là một sợ cáp mạng nối hai điểm cần giao tiếp với nhau. Mục đích của việc tạo tunnel là để che dấu địa chỉ ip private bằng địa chỉ ip public, từ đó giúp hai hệ thống mạng private có thể giao tiếp được với nhau. Tại đầu gửi, địa chỉ ip private nằm trong gói dữ liệu, được gói thành một gói dữ liệu mới (đúng hơn là gắn thêm header) mang địa chỉ ip public, và thông qua tunnel nó được gửi đến đầu nhận có địa chỉ ip public. Tại đầu nhận gói dữ liệu được tháo ra để lấy dữ liệu bên trong và trả vào cho mạng private.  Mã hóa Biến đổi nội dùng thông tin nguyên bản ở dạng đọc được (clear text hay plain text) thành một dạng văn bản mật mã vô nghĩa không đọc được (cyphertex), vì vậy nó không có khả năng đọc được hay khả năng sử dụng bởi những người dùng không được phép. 2.3.2 Cách thức hoạt động của đường hầm Công nghệ mạng riêng ảo dựa trên khái niệm tunneling. Giống như một đường ống nước chứa chất lỏng chảy bên trong nó, VPN tunnel cách ly và đóng gói lưu lượng truy cập Internet, thường là với một số loại mã hóa để tạo ra một tunnel riêng tư cho dữ liệu, khi nó truyền trong một mạng không bảo mật. Khi lưu lượng truy cập Internet truyền bên trong VPN tunnel, nó cung cấp kết nối riêng tư, bảo mật giữa máy tính của bạn và một máy tính hoặc máy chủ khác tại một trang web khác. Khi được kết hợp với mã hóa mạnh, việc tạo tunneling khiến dữ liệu của bạn hầu như không thể bị xem trộm hoặc hack.  VPN tunneling là một quá trình đóng gói và mã hóa dữ liệu:  Đóng gói dữ liệu: Đóng gói là quá trình gói một gói dữ liệu Internet bên trong một gói khác, giống như khi bạn đặt một lá thư bên trong một phong bì để gửi.  Mã hóa dữ liệu: Tuy nhiên, chỉ có một tunnel là chưa đủ. Mã hóa làm xáo trộn và khóa nội dung của bức thư, tức là dữ liệu của bạn, để bất kỳ ai cũng không thể mở và đọc được ngoại trừ người nhận dự định. Mặc dù VPN tunnel có thể được tạo mà không cần mã hóa, nhưng VPN tunnel thường không được coi là bảo mật trừ khi chúng được bảo vệ bằng một số loại mã hóa. Đây là lý do tại sao VPN được mô tả là kết nối được mã hóa. 2.3.3 Các giao thức mã hóa Một số giao thức mã hóa đã được tạo riêng để sử dụng với các VPN tunnel. Các loại giao thức mã hóa VPN phổ biến nhất bao gồm IPSec, PPTP, L2TP, OpenVPN, IKEv2, SSTP và OpenVPN:      IPsec là bộ giao thức bảo mật được sử dụng để xác thực và mã hóa dữ liệu qua mạng VPN. Nó bao gồm các tiêu chuẩn để thiết lập kết nối giữa hai máy tính và trao đổi key mật mã. Các key mã hóa dữ liệu, vì vậy chỉ các máy tính tham gia trao đổi mới có thể mở key và xem dữ liệu. PPTP được phát triển bởi Microsoft và đã trở thành một tiêu chuẩn từ cuối những năm 90. Nó phụ thuộc vào kênh điều khiển TCP và Generic Routing Encapsulation để hoạt động. Tuy nhiên, PPTP không còn được coi là bảo mật nữa L2TP thuộc sở hữu của Cisco và được coi là phiên bản tốt hơn của PPTP. L2TP là giao thức tunneling duy nhất không cung cấp bất kỳ mã hóa nào của riêng nó. Đây là lý do tại sao nó thường được ghép nối với IPSec. Sự kết hợp của hai giao thức này thường được gọi là L2TP/IPsec, một giao thức hỗ trợ mã hóa tối đa 256 bit và thuật toán 3DES. IKEv2 là một giao thức liên kết bảo mật được phát triển bởi Microsoft và Cisco được sử dụng để thiết lập một liên kết xác thực và mã hóa giữa hai máy tính. IKEv2 thường được ghép nối với bộ bảo mật IPsec và được gọi là IKEv2/IPsec. Sự kết hợp này cung cấp mã hóa lên tới 256 bit và các key mật mã mạnh mẽ. SSTP là một chuẩn giao thức thuộc sở hữu của Microsoft, hoạt động với Windows, Linux và MacOS. Tuy nhiên, chủ yếu bạn sẽ thấy nó được sử dụng với các nền tảng Windows. Nó được coi là một giao thức VPN ổn định và bảo mật cao, sử dụng tiêu chuẩn Secure Socket Layer 3.0.  OpenVPN là một giao thức mã nguồn mở được hỗ trợ bởi tất cả các hệ điều hành chính đang sử dụng hiện nay (Mac, Windows và Linux), cũng như Android và iOS. Nó cũng hỗ trợ các nền tảng ít được biết đến, bao gồm OpenBSD, FreeBSD, NetBSD và Solaris. OpenVPN có tính năng mã hóa lên tới 256 bit bằng cách sử dụng OpenSSL, một bộ công cụ đầy đủ tính năng, mạnh mẽ, ở cấp thương mại cho Transport Layer Security. OpenVPN, với khả năng mã hóa mạnh mẽ và né tránh tường lửa, được coi là tiêu chuẩn vàng cho VPN hiện nay. Đây là một trong những lựa chọn tốt nhất cho VPN cá nhân và sẽ hoạt động trên hầu hết mọi nền tảng. L2TP/IPSec, IKEv2/IPSec và SSTP cũng là những lựa chọn tốt, nhưng chỉ có thể khả dụng trên một số nền tảng nhất định. 2.4 Các dạng kết nối mạng VPN 2.4.1 Site-To-Site VPN Site-to-site : Được áp dụng để cài đặt mạng từ một vị trí này kết nối tới mạng của một vị trí khác thông qua VPN. Trong hoàn cảnh này thì việc chứng thực ban đầu giữa các thiết bị mạng được giao cho người sử dụng. Nơi mà có một kết nối VPN được thiết lập giữa chúng. Khi đó các thiết bị này đóng vài trò như là một gateway, và đảm bảo rằng việc lưu thông đã được dự tính trước cho các site khác. Các Router và Firewall tương thích với VPN, và các bộ tập trung VPN chuyên dụng đều cung cấp chức năng này. Hình 2.: Mô hình Site-To-Site VPN Site-to-Site VPN có thể được xem như là Intranet VPN hoặc Extranet VPN. Nếu chúng ta xem xét chúng dưới góc độ chứng thực nó có thể được xem như là một intranet VPN, ngược lại chúng được xem như một extranet VPN. Tính chặt chẽ trong việc truy cập giữa các site có thể được điều khiển bởi cả hai (Intranet và Extranet VPN) theo các site tương