Инжиниринг трафика. Виртуальные частные сети

Применение туннелей для VPN

Протоколы защищенного канала, как правило, используют в своей работе механизм туннелирования. С помощью данной методики пакеты данных транслируются через общедоступную сеть как по обычному двухточечному соединению. Между каждой парой "отправитель – получатель данных" устанавливается своеобразный туннель – безопасное логическое соединение, позволяющее инкапсулировать данные одного протокола в пакеты другого.

Технология туннелирования позволяет зашифровать исходный пакет целиком, вместе с заголовком, а не только его поле данных. Такой зашифрованный пакет помещается в другой пакет с открытым заголовком. Этот заголовок используют для транспортировки данных на участке общей сети. В граничной точке защищенного канала извлекается зашифрованный заголовок, который будет использоваться для дальнейшей передачи пакета. Как правило, туннель создается только на участке сети общего пользования, где существует угроза нарушения конфиденциальности и целостности данных. Помимо защиты передаваемой информации, механизм туннелирования используют для обеспечения целостности и аутентичности. При этом защита потока реализуется более полно.

Туннелирование применяется также и для согласования разных транспортных технологий, если данные одного протокола транспортного уровня необходимо передать через транзитную сеть с другим транспортным протоколом. Следует отметить, что процесс туннелирования не зависит от того, с какой целью он применяется. Сам по себе механизм туннелирования не защищает данные от несанкционированного доступа или от искажений, он лишь создает предпосылки для защиты всех полей исходного пакета. Для обеспечения секретности передаваемых данных пакеты на транспортном уровне шифруются и передаются по транзитной сети.

Сравнительный анализ туннелей MPLS и обычных туннелей

Туннели MPLS позволяют передавать данные любого протокола вышестоящего уровня (например IP, IPX, кадры Frame Relay, ячейки ATM), так как содержимое пакетов вдоль всего пути следования пакета остается неизменным, меняются только метки. В отличие от них, туннели IPSec поддерживают передачу данных только протокола IP, а протоколы PPTP и L2TP позволяют обмениваться данными по протоколам IP, IPX или Net BEUI. Безопасность передачи данных в MPLS обеспечивается за счёт определённой сетевой политики, запрещающей принимать пакеты, снабжённые метками, и маршрутную информацию VPN-IP от непроверенных источников. Она может быть повышена использованием стандартных средств аутентификации и/или шифрования (например шифрование IPSec ). Для безопасной передачи данных в протокол IP Security включены определенные процедуры шифрования IP-пакетов, аутентификации, обеспечения защиты и целостности данных при транспортировке, вследствие чего туннели IPSec обеспечивают надежную доставку информационного трафика. Протокол L2TP поддерживает процедуры аутентификации и туннелирования информационного потока, а PPTP помимо данных функций снабжен и функциями шифрования. Применение меток MPLS позволяет реализовать ускоренное продвижение пакетов по сети провайдера. Транспорт MPLS не считывает заголовки транспортируемых пакетов, поэтому используемая в этих пакетах адресация может носить частный характер. Содержимое пакетов не считывается и при передаче IP-пакетов по протоколам IPSec, PPTP и L2TP. Однако, в отличие от MPLS, традиционные протоколы туннелирования для транспортировки IP-пакетов используют традиционную IP-маршрутизацию. При выборе пути следования пакета в MPLS учитываются различные параметры, оказывающие влияние на выбор маршр ута. Совместная работа технологии многопротокольной коммутации и механизмов Traffic Engineering позволяет для каждого туннеля LSP предоставить требуемый уровень качества обслуживания за счет процедуры резервирования ресурсов на каждом маршрутизаторе вдоль пути следования пакета. Помимо этого, появляется возможность отслеживать действительный маршрут, проходящий через сформированный туннель, возможность диагностики и административного контроля туннелей LSP. Различные туннели, в соответствии с необходимым уровнем QoS между двумя точками поддерживает и протокол L2TP.

Технология VPN IPSec не поддерживает параметров качества обслуживания установленного соединения, а протокол PPTP поддерживает единственный туннель между двумя точками. Нельзя не отметить и тот факт, что весь трафик при использовании традиционных IP-туннелей следует до адресата вдоль одного и того и того же пути. Технология MPLS позволяет контролировать потоки, передаваемые по множеству всех имеющихся путей до адресата. Стоит отметить, что ни одна из рассматриваемых технологий не поддерживает многоадресную рассылку, но для MPLS-TE она находится в разработке. MPLS VPN может быть создана для поддержки критически важных приложений на круглосуточной основе. В этом случае провайдер услуг определяет фиксированный путь на срок контракта с пользователем. В случаях сбоя или отсутствия пропускной способности приоритет отдается более важным потокам (с более высоким приоритетом). Одна из функций MPLS — объединение виртуальных каналов, когда несколько туннелей MPLS объединяются для создания единого туннеля. Такая структура распространяет VPN на базе MPLS в сети оператора на сеть внутри офиса и прямо до сервера или клиента. При подобном расширении VPN оператору может быть предоставлена ответственность по управлению для обеспечения непрерывного контроля за CoS из конца в конец.