VPN - что это и зачем нужно. Описание подключения и настройка бесплатного VPN сервера

Чтобы понять, что такое VPN, достаточно расшифровать и перевести эту аббревиатуру. Под нею понимают «виртуальную частную сеть», объединяющую отдельные компьютеры или локальные сети с целью обеспечения секретности и защищенности передаваемой информации. Эта технология предполагает установку соединения с особым сервером на базе сети общего доступа при помощи специальных программ. В результате этого в существующем соединении появляется канал, надежно защищенный современными алгоритмами шифрования. Иными словами, VPN - это соединение по схеме «точка-точка» внутри незащищенной сети или над нею, которое представляет собой защищенный туннель для обмена информацией между пользователями и сервером.

Фундаментальные свойства VPN

Понимание того, что такое VPN, будет неполным без уяснения его ключевых свойств: шифрования, аутентификации и контроля доступа. Именно эти три критерия отличают VPN от обыкновенной корпоративной сети, функционирующей на базе общедоступных соединений. Воплощение в жизнь приведенных свойств дает возможность защищать компьютеры пользователей и серверы организаций. Информация, которая проходит по материально незащищенным каналам, становится неуязвимой к воздействию внешних факторов, исключается вероятность ее утечки и незаконного использования.

Типология VPN

Поняв, что такое VPN, можно переходить к рассмотрению его подвидов, которые выделяются на основе используемых протоколов:

  1. PPTP - туннельный протокол формата «точка-точка», который создает защищенный канал поверх обыкновенной сети. Соединение устанавливается с использованием двух сетевых сессий: данные передаются через PPP по протоколу GRE, соединение инициализируется и управляется через TCP (порт 1723). Его бывает тяжело наладить в мобильных и некоторых других сетях. Сегодня VPN-сеть этого типа является наименее надежной. Ее не следует использовать при работе с данными, которые не должны попасть в руки третьих лиц.
  2. L2TP - туннелирование 2-го уровня. Этот усовершенствованный протокол был разработан на основе PPTP и L2F. Благодаря шифрованию IPSec, а также объединению основного и управляющего каналов в единую сессию UDP, он является намного более безопасным.
  3. SSTP - безопасное туннелирование сокетов на базе SSL. С помощью этого протокола создаются надежные связи через HTTPS. Для функционирования протокола требуется открытый 443 порт, позволяющий налаживать связь из любой точки, даже выходящей за пределы прокси.

Возможности VPN

В предыдущих разделах говорилось о том, что такое VPN с технической точки зрения. Теперь следует взглянуть на эту технологию глазами пользователей и разобраться, какие конкретные преимущества она в себе несет:

  1. Безопасность. Ни одному пользователю интернета не понравится, если взломают его страницу в социальной сети или, что еще хуже, украдут пароли от банковских карточек и виртуальных кошельков. VPN эффективно защищает персональные данные. Как исходящие, так и входящие потоки информации передаются через туннель в зашифрованной форме. Даже провайдер не может получить к ним доступ. Этот пункт особенно важен для тех, кто часто подключается к сети в интернет-кафе и других точках с незащищенным Wi-Fi. Если не пользоваться VPN в подобных местах, то риску подвергнется не только передаваемая информация, но и подключенное устройство.
  2. Анонимность. VPN снимает вопросы скрытия и смены IP-адресов, потому что никогда не показывает реальный IP пользователя ресурсам, которые тот посещает. Весь поток информации проходит через защищенный сервер. Подключение через анонимные прокси не предполагает шифрования, активность пользователя не является секретом для провайдера, а IP может стать достоянием используемого ресурса. VPN в таком случае будет выдавать собственный IP за пользовательский.
  3. Неограниченный доступ. Многие сайты блокируются на уровне государств или локальных сетей: например, в офисах серьезных фирм недоступны социальные сети. Но хуже, когда на любимый сайт нельзя попасть даже из дома. VPN, подменяя IP пользователя на собственный, автоматически меняет его локацию и открывает путь ко всем заблокированным сайтам.

Области применения VPN

Виртуальные частные сети чаще всего применяются:

  1. Провайдерами и сисадминами компаний для обеспечения безопасного доступа в глобальную сеть. При этом для работы в пределах локальной сети и для выхода на общий уровень используются разные настройки безопасности.
  2. Администраторами для ограничения доступа к частной сети. Этот случай является классическим. При помощи VPN объединяются подразделения предприятий, а также обеспечивается возможность удаленного подключения сотрудников.
  3. Администраторами для объединения сетей различных уровней. Как правило, корпоративные сети являются многоуровневыми, и каждый следующий уровень обеспечивается повышенной защитой. VPN в данном случае обеспечивает большую надежность, чем простое объединение.

Основные нюансы при настройке VPN

Пользователи, которые уже знают, что такое VPN-соединение, часто задаются целью самостоятельно его настроить. Пошаговые инструкции по настройке защищенных сетей под различные операционные системы можно найти повсеместно, однако в них не всегда упоминается один важный момент. При стандартном VPN-соединении главный шлюз указывается для VPN-сети, вследствие чего интернет у пользователя пропадает или подключается через удаленную сеть. Это создает неудобства, а иногда приводит к лишним расходам на оплату двойного трафика. Чтобы избежать неприятностей, необходимо сделать следующее: в настройках сети найти свойства TCP/IPv4 и в окне дополнительных настроек убрать отметку, позволяющую применение главного шлюза в удаленной сети.

В этой статье мы ответим на самые частые вопросы что такое VPN сервер, расскажем может ли VPN повысить вашу безопасность, нужно ли использовать Double VPN и как проверить ведет ли VPN сервис логи, а также какие современные технологии существуют для защиты личной информации.

VPN – это виртуальная частная сеть, которая обеспечивает шифрование между клиентом и VPN сервером.


Основное предназначение VPN - это шифрование трафика и смена IP адреса.

Давайте разберемся для чего и когда это нужно.

Для чего нужен VPN

Все Интернет-провайдеры логируют деятельность своих клиентов в сети Интернет. То есть Интернет-провайдер знает какие сайты вы посещали. Это нужно для того, чтобы в случае запросов из полиции выдать всю информацию о нарушителе, а также снять с себя всю юридическую ответственность за действия пользователя.

Существует множество ситуаций, когда пользователю необходимо защитить свои личные данные в сети Интернет и получить свободу общения.

Пример 1. Есть бизнес и необходимо передавать конфиденциальные данные через Интернет, чтобы никто не смог их перехватить. Большинство компаний использует технологию VPN для передачи информации между филиалами компаний.

Пример 2. Многие сервисы в Интернете работают по принципу географической привязки к местности и запрещают доступ пользователям из других стран.

Например, сервис Яндекс Музыка работает только для IP адресов из России и стран бывшего СНГ. Соответственно все русскоязычное население, проживающее в других странах не имеет доступа к этому сервису.

Пример 3. Блокировка определенных сайтов в офисе и в стране. Часто в офисах блокируют доступ к социальным сетям, чтобы работники не тратили рабочее время на общение.

Например, в Китае заблокированы многие сервисы Google. Если житель Китая работает с компанией из Европы, то возникает необходимость в использовании таких сервисов как Google Disk.

Пример 4. Скрыть посещенные сайты от Интернет-провайдера. Бывают случаи, когда нужно скрыть список посещенных сайтов от Интернет-провайдера. Весь трафик будет зашифрован.


Благодаря шифрованию трафика ваш Интернет-провайдер не узнает, какие сайты вы посещали в Интернете. При этом ваш IP адрес в Интернете будет принадлежать стране VPN сервера.

При подключении к VPN создается защищенный канал между вашим компьютером и VPN сервером. Все данные в этом канале зашифрованы.


Благодаря VPN, вы получите свободу общения и защитите свои личные данные.

В логах Интернет-провайдера будет набор разных символов. На картинке ниже представлен анализ данных, полученных специальной программой.

В HTTP заголовке сразу видно к какому сайту вы подключаетесь. Эти данные записывают Интернет-провайдеры.


На следующей картинке показан HTTP заголовок при использовании VPN. Данные зашифрованы и невозможно узнать какие сайты вы посещали.

Как подключиться к VPN

Существует несколько способов подключения к VPN сети.

  • PPTP - устаревший протокол. Большинство современных ОС исключило его из списка поддерживаемых. Минусы PPTP - низкая стабильность соединения. Соединение может обрываться и незащищенные данные могут уйти в Интернет.
  • L2TP (IPSec) подключение характеризуется большей надежностью. Также встроено в большинство операционных систем (Windows, Mac OS, Linux, iOS, Android, Windows Phone и другие). Отличается лучшей надежностью в отличие от PPTP соединения.
  • SSTP подключение было разработано сравнительно недавно. Оно поддерживается только в Windows, поэтому не получило большого распространения.
  • IKEv2 - современный протокол на основе IPSec. Этот протокол пришел на смену PPTP протокола и поддерживается всеми популярными ОС.
  • OpenVPN подключение считается самым надежным. Эту технологию можно гибко настраивать и при падении соединения OpenVPN блокирует отправку незащищенных данных в Интернет.

Существует 2 протокола передачи данных для OpenVPN технологии:

  • UDP протокол – отличается быстротой работы (рекомендуется использовать для VoiP телефонии, Skype, онлайн игры)
  • TCP протокол – характеризуется надежностью передаваемых данных (требует подтверждения получения пакета). Работает немного медленнее, чем UDP.

Как настроить VPN

Настройка VPN соединения занимает несколько минут и отличается способом VPN подключения.

На нашем сервисе мы используем PPTP и OpenVPN соединения.

Безопасность работы с VPN программой

Мы всегда будем говорить о комплексном подходе к безопасности. Безопасность пользователя состоит не только из самого VPN подключения. Важно какой программой вы пользуетесь для подключения к VPN серверу.

В настоящее время сервисы предлагают удобные VPN клиенты – это программы, которые облегчают настройку VPN подключения. Мы сами предлагаем удобный VPN клиент. Благодаря таким программам настройка VPN подключения занимает не более 1 минуты.


Когда мы только начинали заниматься предоставлением VPN услуг в 2006 году, все наши пользователи настраивали официальное OpenVPN приложение. Оно имеет открытый исходный код. Конечно, настройка официального OpenVPN клиента занимает больше времени. Но давайте разберемся, чем лучше пользоваться в плане анонимности.

Анонимность VPN клиента

Мы видим опасность в использовании подобных программ. Все дело в том, что исходный код таких программ является собственностью компании и в целях сохранения уникальности своей программы, никто его не публикует.

Пользователи не могут узнать какие данные о вас собирает программа при отсутствии открытого исходного кода.

VPN программа может идентифицировать вас как конкретного пользователя даже при выключенных логах на сервере.

Любая программа может иметь функционал по записи посещенных вами сайтов, вашего реального IP адреса. А так как вы сами вводите свой логин в программу, то говорить о какой-либо анонимности использования программы вообще нельзя.

Если вашей деятельности нужен высокий уровень анонимности, мы рекомендуем вам отказаться от подобных VPN программ и использовать официальный релиз OpenVPN c открытым исходным кодом.

Сначала вам покажется это неудобным. Но со временем вы привыкните к этому, если фактор безопасности и анонимности для вас стоит на первом месте.

Мы гарантируем, что Secure Kit не сохраняет какие-либо данные о вас. Но мы должны вас предупредить, что подобные программы могут вести слежку за вами.

Еще одна идея как увеличить свою безопасность пришла с точки зрения географического расположения серверов. В Интернете она называется офшорный VPN.

Что такое офшорный VPN

Разные страны имеют разный уровень законодательства. Есть сильные государства с сильными законами. А есть небольшие страны, уровень развития которых не позволяет вести информационную защиту данных в своей стране.

Первоначально понятие офшорный применялось для обозначения страны, в которой смягчена налоговая политика. Такие страны имеют очень низкие налоги на бизнес. Мировые компании заинтересовались законным уходом от налогов в своей стране, и счета на Каймановых островах в офшорном банке стали очень популярными.

В настоящее время во многих странах мира уже есть запреты на использование банковских счетов в офшорных странах.

Большинство офшорных стран – это небольшие государства, расположенные в отдаленных уголках планеты. Сервера в таких странах найти сложнее и стоят они дороже из-за отсутствия развитой Интернет инфраструктуры. VPN сервера в таких странах начали называть офшорными.

Получается, что слово офшорный VPN не означает анонимный VPN, а говорит лишь о территориальной принадлежности к офшорному государству.

Стоит ли использовать офшорный VPN?

Офшорный VPN представляет дополнительные преимущества с точки зрения анонимности.

Как вы думаете куда легче написать официальный запрос:

  • в отдел полиции в Германии
  • или в отдел полиции на острова в Антигуа-Барбуда

Офшорный VPN – это дополнительный уровень защиты. Офшорный сервер хорошо использовать в составе цепочки Double VPN.

Не нужно использовать только 1 офшорный VPN сервер и думать, что это полная безопасность. Нужно подходить к своей безопасности и анонимности в Интернете с разных сторон.

Используйте офшорный VPN как звено вашей анонимности.

И пора ответить на самый часто задаваемый вопрос. Может ли анонимный VPN сервис вести логи? И как определить ведет ли сервис логи?

Анонимный VPN сервис и логи. Как быть?

Анонимный VPN сервис не должен вести логи. Иначе его нельзя уже называть анонимным.

Мы составили список вопросов, благодаря которым, вы сможете точно определить ведет ли сервис логи.

Теперь вы имеете полную информацию о VPN подключениях. Этих знаний достаточно, чтобы сделать себя анонимным в Интернете и сделать безопасной передачу личных данных.

Новые VPN технологии

Существуют ли какие-то новые направления в области VPN?

Мы уже говорили о плюсах и минусах последовательного каскадирования VPN серверов (Double, Triple, Quad VPN).

Чтобы избежать минусов технологии Double VPN можно сделать параллельный каскад цепочек. Мы назвали это Parallel VPN.

Что такое Parallel VPN

Суть Parallel VPN заключается в том, чтобы направить трафик в параллельный канал данных.

Минусом технологии последовательного каскадирования (Double, Triple, Quad VPN) является то, что на каждом сервере происходит расшифровка канала и зашифровка в следующий канал. Данные последовательно шифруются.

В технологии Parallel VPN такой проблемы нет, так как все данные проходят двойное параллельное шифрование. То есть представьте лук, который имеет несколько кожурок. Таким же образом данные проходят в канале, который дважды зашифрован.

VPN и прокси-серверы имеют одно сходство: они предназначены для защиты конфиденциальной информации и скрывают ваш IP-адрес. На этом сходства заканчиваются.

Прокси или VPN Прокси VPN
Доступ к любому контенту
Скрывает ваше местоположение (IP-адрес)
Скрывает вашу личность от мошенников
Работает с браузерами (Chrome, Firefox)
Работает с различными устройствами (смартфоны, планшеты, консоли)
Работает с играми и приложениями
Шифрует вашу деятельность, защищает от хакеров
Защищает вас от вредоносных программ и фишинговых тактик
Постоянно меняет виртуальное местоположение (IP-адрес)
Высокоскоростной сёрфинг и просмотр потокового контента

Вывод

Как видите, VPN превосходит прокси-сервер по возможностям. Оба сервиса позволяют вам скрыть IP-адерс, но дополнительные функции VPN – надёжное шифрование, комплексная системная защита и т.п. – делают даную технологию более безопасной и конфиденциальной, чем прокси-сервер.

Как выбрать лучший VPN

Теперь вы понимаете, зачем в современных цифровых джунглях нужен VPN. Как выбрать сервис, идеально подходящий именно вам? Вот несколько полезных советов, которые помогут вам сделать правильный выбор.

Цена

Цена всегда имеет значение, но намного важнее получить именно то, за что вы заплатили . С бесплатными VPN-сервисами, как правило, полно проблем – в них почти всегда имеются какие-нибудь жёсткие ограничения. Да и как можно быть уверенным, что они не попробуют заработать на продаже ваших данных? Ведь обслуживать сеть VPN-серверов – занятие не из дешёвых, так что если вы не платите за продукт, то, скорее всего, вы и есть продукт.

Скорость

На скорость работы VPN влияет множество факторов. Сеть серверов должна быть хорошо оптимизирована, чтобы вы получали на выходе , так что убедитесь, что выбранный вами сервис оптимизирует свою сеть. Кроме того, действительно хороший сервис не станет ограничивать объём трафика и пропускную способность канала передачи данных, чтобы вы могли наслаждаться высокой скоростью сколько угодно.

Конфиденциальность

Некоторые VPN-сервисы сохраняют ваши личные данные, что сводит на нет всю суть использования VPN для защиты конфиденциальности! Если конфиденциальность важна для вас, то вам подойдёт только сервис, который строго придерживается принципа «Никаких записей». Также для сохранения конфиденциальности хорошо, если VPN-сервис принимает оплату в биткойнах.

Безопасность

Чтобы убедиться в том, что сервис предоставляет хорошую защиту от различных угроз, посмотрите, какие протоколы шифрования он использует. Кроме того, в клиенте сервиса должна быть функция «Стоп-кран», чтобы блокировать любой обмен данными устройства с Сетью, если VPN-соединение было нарушено или разорвано.

Количество серверов/стран

– это абсолютно необходимое условие для обеспечения быстрого и стабильного VPN-соединения. Чем больше у VPN-сервиса серверов и чем больше список стран, в которых они расположены – тем лучше. Но это ещё не всё. Проверьте, позволяет ли сервис без ограничений переключаться между различными VPN-серверами. У вас обязательно должна быть возможность в любое время сменить точку выхода в Интернет.

Количество одновременных соединений

Одни сервисы позволяют одновременно подключаться к своей VPN-сети только одному устройству. Другие же позволяют одновременно подключить ПК, ноутбук, смартфон, Xbox и планшет. Мы в SaferVPN считаем, что больше – значит лучше. Поэтому разрешаем вам одновременно подключать до пяти устройств на каждый аккаунт.

Служба поддержки

Многим пользователям VPN по началу нужна помощь, чтобы освоиться с новой технологией, поэтому важным фактором при выборе сервиса может стать наличие у него хорошей службы технической поддержки, которая, во-первых, оперативно отвечает на вопросы пользователей и, во-вторых, даёт действительно толковые советы. Команда SaferVPN и всегда готова ответить на ваши вопросы по эл. почте или через онлайн-чат.

Бесплатная пробная версия, гарантия возврата денег

Опробовать продукт перед покупкой – действительно . Не каждый VPN-сервис готов её предоставить. Но ведь нет лучше способа узнать, подходит ли вам сервис, чем попробовать самому. Также хорошо, если имеется гарантия возврата денег, особенно если возврат производится оперативно.

Программное обеспечение

Не так-то просто найти VPN-сервис, который удобно использовать, легко устанавливать и при этом он обеспечивает достойную защиту и обладает богатым функционалом. Наша функция подключения одним нажатием кнопки невероятно удобна, а функция автоматической гарантируют вашу безопасность.

Кроссплатформенная совместимость

Для каждой платформы требуется разрабатывать отдельный VPN-клиент. Это непростая задача, но хороший VPN-сервис должен иметь в арсенале клиент для любого устройства, предложить пользователям клиентов для различных платформ, а также оперативно оказывать техническую поддержку и помогать пользователям исправлять проблемы.

Словарь VPN

Терминология в сфере Интернет-безопасности – довольно сложная и запутанная штука. Но не спешите отчаиваться! Команда SaferVPN поможет вам разобраться во всех тонкостях.

Адблокер

Англ. Advanced Encryption Standard – продвинутый стандарт шифрования. 256-битный AES на данный момент считается «золотым стандартом» шифрования, используется правительством США для защиты секретных данных. AES – лучший стандарт шифрования, доступный пользователям VPN.

Бэкдор

Математическая лазейка, секретный криптографический код, который встраивается в шифровальную последовательность для того, чтобы шифр потом можно было взломать.

Биткойн

Децентрализованная пиринговая (передаваемая от одного пользователя другому напрямую) открытая виртуальная валюта (криптовалюта). Как и традиционные деньги, биткойны можно обменивать на продукты и услуги, а также на другие валюты. SaferVPN принимает платежи в биткойнах.

Журнал соединений (метаданных)

Реестр, в котором хранятся записи о датах ваших подключений, их длительности, частоте, адресах и т.п. Необходимость ведения таких записей, как правило, объясняется тем, что они помогают решать различные технические проблемы и бороться со всевозможными нарушениями. SaferVPN принципиально не ведёт таких записей.

Скорость соединения

Количество данных, передаваемое за определённый период времени. Обычно измеряется в килобитах или мегабитах в секунду.

Куки

Англ. cookies – печенье. Это небольшие фрагменты данных, которые браузер хранит в виде текстовых файлов. С их помощью можно делать много полезного (например, запоминать данные для входа пользователя в систему или персональные настройки на сайте), но куки зачастую используют для слежки за пользователями.

DD-WRT открытая прошивка для роутеров, предоставляющая вам широкие возможности по управлению роутером. Отличная альтернатива фирменным прошивкам для тех, кто хочет самостоятельно настраивать роутер под свои нужды.

Англ. Domain Name System – система доменных имён. Это база данных, способная трансформировать адреса веб-страниц (URL) из привычного и понятного нам вида в «настоящий», цифровой формат, понятный компьютерам. DNS-перевод, как правило, осуществляет ваш Интернет-провайдер, попутно проверяя и цензурируя весь ваш трафик.

Сохранность данных

Правила или законы, в соответствии с которыми компания собирает данные о своих пользователях. В большинстве стран Интернет-провайдеры обязаны хранить некоторые данные пользователей (например, историю сёрфинга) в течение нескольких месяцев.

Шифрование

Кодирование данных с помощью математического алгоритма для предотвращения несанкционированного доступа к ним. Шифрование – единственное, что может защитить цифровые данные от посторонних лиц. Оно является краеугольным камнем безопасности в Интернете.

Гео-блокировки

Ограничение доступа к онлайн-сервисам на основании географического расположения. Данные ограничения, как правило, вводятся для того, чтобы правообладатели могли заключать выгодные сделки по выдаче лицензий с дистрибьюторами по всему миру. Разумеется, посредники делают продукт дороже для конечного потребителя.

HTTPS – протокол на базе SSL/TLS для защиты сайтов, которым пользуются банки и онлайн-продавцы.

IP-адрес

Англ. Internet Protocol Address – адрес по Интернет-протоколу. Каждое устройство в Сети получает уникальный цифровой адрес – IP-адрес. SaferVPN скрывает ваш IP-адрес от внешних наблюдателей, тем самым обеспечивая конфиденциальность и доступ к любым Интернет-сервисам.

Интернет-провайдер

Компания, которая поставляет услуги доступа к сети Интернет. Право предоставлять такие услуги строго регулируется: Интернет-провайдеры по закону обязаны отслеживать и цензурировать трафик своих клиентов.

VPN (Virtual Private Network) или в переводе на русский виртуальная частная сеть - это технология, которая позволяет объединять компьютерные устройства в защищенные сети, чтобы обеспечивать их пользователям зашифрованный канал и анонимный доступ к ресурсам в интернете.

В компаниях VPN используется в основном для объединения нескольких филиалов, расположенных в разных городах или даже частях света в одну локальную сеть. Служащие таких компаний, используя VPN могут использовать все ресурсы, которые находятся в каждом филиале как свои локальные, находящиеся у себя под боком. Например, распечатать документ на принтере, который находится в другом филиале всего в один клик.

Рядовым пользователям интернета VPN пригодится, когда:

  • сайт заблокировал провайдер, а зайти нужно;
  • часто приходится пользоваться онлайн-банкингом и платежными системами и хочется защитить данные от возможной кражи;
  • сервис работает только для Европы, а вы в России и не против послушать музыку на LastFm;
  • хотите чтобы посещаемые вами сайты не отслеживали ваши данные;
  • нет роутера, но есть возможность соединить два компьютера в локальную сеть, чтобы обеспечить обоим доступ к интернету.

Как работает VPN

Виртуальные частные сети работают через туннель, который они устанавливают между вашим компьютером и удаленным сервером. Все передаваемые через этот туннель данные зашифрованы.

Его можно представить в виде обычного туннеля, который встречается на автомобильных магистралях, только проложенного через интернет между двумя точками - компьютером и сервером. По этому туннелю данные подобно автомобилям проносятся между точками с максимально возможной скоростью. На входе (на компьютере пользователя) эти данные шифруются и уходят в таком виде адресату (на сервер), в этой точке происходит их расшифровка и интерпретация: происходит загрузка файла, отправляется запрос к сайту и т. п. После чего полученные данные снова шифруются на сервере и по туннелю отправляются обратно на компьютер пользователя.

Для анонимного доступа к сайтам и сервисам достаточно сети, состоящей из компьютера (планшета, смартфона) и сервера.

В общем виде обмен данными через VPN выглядит так:

  1. Создается туннель между компьютером пользователя и сервером с установленным программным обеспечением для создания VPN. Например OpenVPN.
  2. В этих программах на сервере и компьютере генерируется ключ (пароль) для шифрования/расшифровки данных.
  3. На компьютере создается запрос и шифруется с помощью созданного ранее ключа.
  4. Зашифрованные данные передаются по туннелю на сервер.
  5. Данные, пришедшие из туннеля на сервер, расшифровываются и происходит выполнение запроса - отправка файла, вход на сайт, запуск сервиса.
  6. Сервер подготавливает ответ, шифрует его перед отправкой и отсылает обратно пользователю.
  7. Компьютер пользователя получает данные и расшифровывает их ключом, который был сгенерирован ранее.

Устройства, входящие в виртуальную частную сеть, не привязаны географически и могут находиться на любом удалении друг от друга.

Для рядового пользователя сервисов виртуальной частной сети достаточно понимания того, что вход в интернет через VPN - это полная анонимность и неограниченный доступ к любым ресурсам, включая те, которые заблокированы провайдером либо недоступны для вашей страны.

Кому и зачем нужен VPN

Специалисты рекомендуют пользоваться VPN для передачи любых данных, которые не должны оказаться в руках третьих лиц -- логинов, паролей, частной и рабочей переписки, работы с интернет-банкингом. Особенно это актуально при пользовании открытыми точками доступа -- WiFi в аэропортах, кафе, парках и пр.

Пригодится технология и тем, кто хочет беспрепятственно заходить на любые сайты и сервисы, в том числе заблокированные провайдером или открытые только для определенного круга лиц. Например, Last.fm бесплатно доступен только для жителей США, Англии и ряда других европейских стран. Использовать музыкальные сервис из России позволит подключение через VPN.

Отличия VPN от TOR, proxy и анонимайзеров

VPN работает на компьютере глобально и перенаправляет через туннель работу всего программного обеспечения, установленного на компьютере. Любой запрос - через чат, браузер, клиент облачного хранилища (dropbox) и др. перед попаданием к адресату проходит через туннель и шифруется. Промежуточные устройства «путают следы» через шифрование запросов и расшифровывают его только перед отправкой конечному адресату. Конечный адресат запроса, например, сайт, фиксирует не данные пользователя -- географическое положение и пр., а данные VPN сервера. Т. е. теоретически невозможно отследить какие сайты посещал пользователь и что за запросы передавал по защищенному подключению.

В некоторой степени аналогами VPN можно считать анонимайзеры, proxy и TOR, но все они в чем-то проигрывают виртуальным частным сетям.

Чем отличается VPN от TOR

Подобно VPN технология TOR предполагает шифрование запросов и передачу их от пользователя к серверу и наоборот. Только постоянных туннелей TOR не создает, пути получения/передачи данных меняются при каждом обращении, что сокращает шансы на перехват пакетов данных, но не лучшим образом сказывает на скорости. TOR бесплатная технология и поддерживается энтузиастами, поэтому ожидать стабильной работы не приходится. Проще говоря, зайти на сайт, заблокированный провайдером, получится, но видео в HD-качестве с него грузиться будет несколько часов или даже дней.

Чем отличается VPN от proxy

Proxy по аналогии с VPN перенаправляют запрос к сайту, пропуская его через серверы-посредники. Только перехватить такие запросы несложно, ведь обмен информацией происходит без какого-либо шифрования.

Чем отличается VPN от анонимайзера

Анонимайзер -- урезанный вариант proxy, способный работать только в рамках открытой вкладки браузера. Через него получится зайти на страницу, но воспользоваться большинством возможностей не получится, да и шифрования никакого не предусмотрено.

По скорости из способов непрямого обмена данными выиграет proxy, т. к. он не предусматривает шифрования канала связи. На втором месте VPN, обеспечивающий не только анонимность, но и защиту. Третье место за анонимайзером, ограниченным работой в открытом окне браузера. TOR подойдет, когда нет времени и возможностей для подключения к VPN, но на скоростную обработку объемных запросов рассчитывать не стоит. Эта градация справедлива для случая, когда используются не нагриженные сервера, находящиеся на одинаковом расстоянии от тестируемого.

Как подключиться к интернету через VPN

В рунете услуги доступа к VPN предлагают десятки сервисов. Ну а по всему миру наверное сотни. В основном все сервисы платные. Стоимость составляет от нескольких долларов до нескольких десятков долларов в месяц. Специалисты, которые неплохо понимают в IT создают для себя VPN сервер самостоятельно, используя для этих целей сервера, которые предоставляют различные хостинг-провайдеры. Стоимость такого сервера обычно около 5$ в месяц.

Предпочесть платное или бесплатное решение зависит от требований и ожиданий. Работать будут оба варианта - скрывать местоположение, подменять ip, шифровать данные при передаче и пр. - но проблемы со скоростью и доступом в платных сервисах случаются разительно реже и решаются гораздо быстрее.

Твитнуть

Плюсануть

Please enable JavaScript to view the

Если попытаться провести аналогии с осязаемым миром, то представим ситуацию, когда вы едете из деревни, инкапсулированные в автомобиль. Доезжаете до реки, и вам надо перебраться на другой берег и там продолжить своё путешествие в город.
На речном порту ваш автомобиль инкапсулируют в паром и переправляют через бушующие волны на другую сторону, где ваш автомобиль извлекают, и вы продолжаете движение. Так вот этот паром и был GRE-паромом.

Сделаем три ремарки:
Во-первых, интерфейсы Loopback и адреса с маской /32 мы выбрали просто для теста, фактически это вполне бы могли быть интерфейсы fa1/0.15 и fa0/1.16 с подсетями 172.16.15.0/24 и 172.16.16.0/24, например, или любые другие.
Во-вторых, мы тут всё ведём речи о публичных сетях и адресах, но на самом деле, конечно, это не имеет значения и туннели вполне можно поднимать даже внутри своей корпоративной сети, когда конечные сети и так имеют IP-связность без туннеля.
В-третьих, несмотря на то, что теоретически обратно трафик может возвращаться и не по туннелю, создать его необходимо, чтобы конечный узел могу успешно декапсулировать GRE-пакеты

Обычный GRE – яркий пример туннелирования, который очень просто настраивается и сравнительно легко траблшутится.
Очевидно, вы уже догадываетесь, какие три большие проблемы подстерегают нас на этом поле?

  • Безопасность. Данные, инкапсулированные в GRE, передаются тем не менее в открытом виде.
  • Сложность масштабирования. Если у вас 5-7 филиалов, обслуживание такого количества туннелей ещё кажется возможным, а если их 50? Причём туннелирование трафика зачастую производится на CPU, особенно на младшей и средней линейках, поэтому это лишняя нагрузка на процессор.
  • Все филиалы будут взаимодействовать друг с другом через центральный узел, хотя могли бы напрямую.

IPSec

Первую озвученную выше проблему призвано решить шифрование.

Сейчас для организации шифрованного VPN-канала используются преимущественно следующие технологии: IPSec (IP Security), OpenVPN и PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol).

Бессменным лидером, конечно, является IPSec, о нём и поговорим.

Для начала нужно уяснить себе, что IPSec – это не протокол, это стандарт, включающий в себя целых три протокола, каждый со своими функциями:

  1. ESP (Encapsulating Security Payload – безопасная инкапсуляция полезной нагрузки) занимается непосредственно шифрованием данных, а также может обеспечивать аутентификацию источника и проверку целостности данных
  2. AH (Authentication Header – заголовок аутентификации) отвечает за аутентификацию источника и проверку целостности данных
  3. IKE (Internet Key Exchange protocol – протокол обмена ключами) используется для формирования IPSec SA (Security Association, об этом чуть ниже), проще говоря, согласования работы участников защищенного соединения. Используя этот протокол, участники договариваются, какой алгоритм шифрования будет использоваться, по какому алгоритму будет производиться (и будет ли вообще) проверка целостности, как аутентифицировать друг друга

Прежде чем переходить дальше, разберемся с термином SA – Security Association. SA в общем смысле представляет собой набор параметров защищенного соединения (например, алгоритм шифрования, ключ шифрования), который может использоваться обеими сторонами соединения. У каждого соединения есть ассоциированный с ним SA.
Теперь по порядку, как создается защищенное соединение в IPSec:

  • Для начала, участникам надо договориться, какие алгоритмы/механизмы защиты они будут использовать для своего защищенного соединения, поэтому в дело вступает IKE. Процесс состоит из двух фаз:
    • Фаза первая: участники аутентифицируют друг друга и договариваются о параметрах установки специального соединения (тоже защищенного), предназначенного только для обмена информацией о желаемых/поддерживаемых алгоритмах шифрования и прочих деталях будущего IPSec-туннеля. Параметры этого мини-туннеля (правильно он называется ISAKMP Tunnel) определяются политикой ISAKMP, в режим редактирования которой мы можем попасть из конфигурационного режима командой crypto isakmp policy номер_политики . Если стороны пришли к соглашению, устанавливается ISAKMP туннель (его наличие можно посмотреть командой show crypto isakmp sa ), по которому уже проходит вторая фаза IKE.
    • Фаза вторая: уже доверяющие друг другу участники договариваются о том, как строить основной туннель для данных. Они по очереди предлагают друг другу варианты, указанные в команде crypto ipsec transform-set , и, если приходят к согласию, поднимают основной туннель. Нужно сказать, что, после его установления, вспомогательный ISAKMP туннель никуда не пропадает – он используется для обновления SA основного. Дело в том, что ключи, выбираемые для шифрования информации в IPSec-туннеле, имеют некоторое “время жизни” (может выражаться как в количестве байт, так и в секундах – что первое достигнет порогового значения), по истечение которого должны быть заменены. Это как пароль, который вы меняете раз в час (по умолчанию lifetime IPSec SA составляет 4608000 килобайт/3600 секунд).
  • Участники получили шифрованный туннель с параметрами, которые их всех устраивают, и направляют туда потоки данных, подлежащие шифрованию, т.е., подпадающие под указанный в crypto map аксесс-лист.
  • Периодически, в соответствии с настроенным lifetime, обновляются ключи шифрования для основного туннеля: участники вновь связываются по ISAKMP-туннелю, проходят вторую фазу и устанавливают новые SA.
Строго говоря, в этом процессе есть нулевой шаг: некий трафик должен попасть в соответствие аксесс-листу в крипто мапе. Только после этого будет происходить все остальное.

Теперь немного о трансформ-сете и чем отличается ESP от AH. Как будут шифроваться наши данные, идущие через туннель, определяет команда crypto ipsec transform-set имя_сета , после которой идет название протокола, который будет использован (ESP или AH) + алгоритм, по которому будет работать протокол. Например, команда crypto ipsec transform-set SET1 esp-aes даст понять роутеру, что трансформ-сет с именем “SET1”, если он будет применен, будет работать только по протоколу ESP c шифрованием алгоритмом AES. Ну если с ESP все более-менее понятно, его дело-шифровать (обеспечивать конфиденциальность ), то что такое AH и зачем он вообще нужен? AH обеспечивает аутентификацию данных, то есть дает уверенность, что эти данные пришли именно от того, с кем мы установили связь, и не были изменены по дороге. Если не углубляться в подробности, работает это так: в каждый пакет между заголовком IP и заголовком транспортного уровня вставляется заголовок AH, в котором присутствует:

  • информация, по которой получатель может понять, к какой SA относится данный пакет (т.е., в том числе, по какому алгоритму ему считать хеш для сравнения – MD5 или SHA)
  • так называемый ICV (Integrity Check Value), представляющий собой хеш от пакета (на самом деле, не всего пакета, а неизменяемых в процессе путешествия полей), который позволяет однозначно убедиться получателю, что этот пакет не изменялся по дороге, путем вычисления хеша от той же информации и сравнения результата со значением этого поля.

IPSec может работать в двух режимах: туннельном и транспортном.

Туннельный режим работы IPSec

В этом режиме берётся ваш изначальный IP-пакет, шифруется полностью, вместе с заголовком IP, добавляется служебная информация IPSec и новый заголовок IP:

*рисунок не точен и показывает лишь суть, на самом деле заголовков там больше, а так же есть трейлеры в конце.

Это режим по умолчанию.

Давайте опять разберёмся по ходу настройки.

На локальной стороне:

Сначала общую политику для фазы 1 – установление первого, вспомогательного туннеля: тип шифрования (по умолчанию DES) и аутентификации. Аутентификацию можно делать на основе сертификатов, но мы рассмотрим простой пример с предварительным ключом:

crypto isakmp policy 1
encr aes
authentication pre-share
Часто задаются несколько таких политик с различными комбинациями шифрования, хеша и группы DH.
При создании isakmp sa, та сторона, которая инициирует соединение, отправляет все локально настроенные политики isakmp.
Принимающая сторона просматривает по очереди, в порядке приоритетности свои локально настроенные политики. Первая же политика, для которой найдено совпадение, будет использоваться.

Указываем pre-shared key для проверки подлинности соседа 200.0.0.1

crypto isakmp key CISCO address 200.0.0.1

Далее мы указываем параметры для обработки трафика. Алгоритм шифрования AES с использованием ESP-заголовка и алгоритм аутентификации.

На самом деле мы указываем сразу набор протоколов, как вы видите, он и называется transform-set. При установке IPSec-сессии маршрутизаторы обмениваются этими наборами. Они должны совпадать.

Для упрощения траблшутинга имена для transform-set обычно даются по применённым протоколам.

Теперь создаём карту шифрования:

crypto map MAP1 10 ipsec-isakmp
set peer 200.0.0.1
match address 101

Вот именно тут и определяется адрес соседа IPSec, с которым потом будет устанавливаться туннель – 200.0.0.1. Тут же привязывается набор протоколов и ACL, определяющий, какой трафик будет шифроваться и передаваться через туннель.

В нашем случае он выглядит так:

access-list 101 permit ip host 10.0.0.0 host 10.1.1.0
Будьте внимательны при задании ACL. Он определяет параметры не только исходящего трафика, но и входящего (в отличие от ACL для NAT, например).
То есть если придут пакеты не от 10.1.1.0, а от 10.2.2.2, он не будет обработан и дешифрован.

То бишь, если мы генерируем трафик с хоста с адресом 10.0.0.0 на 10.1.1.0, то он и только он будет шифроваться и отправляться именно в IPSec-туннель. Любой другой пойдёт простым путём.
Заметим, что шифрование, происходит практически в самую последнюю очередь, после маршрутизации.
И это, кстати, очень важный момент. Вам недостаточно маршрута до публичного адреса пира (200.0.0.1). Нужен маршрут до 10.1.1.0 пусть даже он дефолтный. Иначе пакет будет отброшен в соответствии с обычными правилами маршрутизации.
Как бы странно это ни казалось, но трафик в локальную сеть у вас должен быть “зарулен”, например, в Интернет. При этом приватные пакет, которые уже вот-вот должны быть отправлены к провайдеру и там отброшены, в последний момент шифруется, получая публичные адреса.
Кстати, есть таблица с порядком следования операций, производимых над трафиком.



Последний шаг – привязка карты шифрования к интерфейсу. Пока вы этого не сделаете механизм не будет работать.
interface FastEthernet0/0
crypto map MAP1

С обратной стороны нужно произвести симметричную настройку.
Поэтому просто применяем следующую конфигурацию на R3:
crypto isakmp policy 1
encr aes
authentication pre-share
crypto isakmp key CISCO address 100.0.0.1
!
!
crypto ipsec transform-set AES128-SHA esp-aes esp-sha-hmac
!
crypto map MAP1 10 ipsec-isakmp
set peer 100.0.0.1
set transform-set AES128-SHA
match address 101

Interface FastEthernet0/1
crypto map MAP1

Access-list 101 permit ip host 10.1.1.0 host 10.0.0.0


Вот и всё.

Но сколько бы вы после ни смотрели show crypto session или show crypto isakmp sa , вы увидите только Down . Туннель никак не поднимается.
Счётчики show crypto ipsec sa . Так же по нулям.

R1#sh crypto session

Interface: FastEthernet0/0
Session status: DOWN
Peer: 200.0.0.1 port 500
Active SAs: 0, origin: crypto map

R1#sh crypto isakmp sa

Дело в том, что вам необходимо пустить в него трафик. В прямом смысле, например так:

R1#ping 10.1.1.0 source 10.0.0.0

Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.1.1.0, timeout is 2 seconds:
Packet sent with a source address of 10.0.0.0
.!!!
Success rate is 80 percent (4/5), round-trip min/avg/max = 60/94/160 ms

И как только вы это сделали, вас ждёт успех:
R1#sh crypto session
Crypto session current status

Interface: FastEthernet0/0
Session status: UP-ACTIVE
Peer: 200.0.0.1 port 500
IKE SA: local 100.0.0.1/500 remote 200.0.0.1/500 Active
IPSEC FLOW: permit ip host 10.0.0.0 host 10.1.1.0
Active SAs: 2, origin: crypto map

R1#sh crypto isakmp sa
dst src state conn-id slot status
200.0.0.1 100.0.0.1 QM_IDLE 1 0 ACTIVE

Начальная конфигурация: «IPsec»
Маршрутизатор R1 стоит в центральном офисе.
Маршрутизатор R3 - это маршрутизатор в одном из филиалов.
К схеме добавляется маршрутизатор R4 - второй филиал.

Задание:
1. Настроить туннель IPsec с использованием crypto-map между R4 и R1:
- Политики защиты данных такие же, как и для туннеля между R3 и R1.
2. Добавить соответствующие настройки для того чтобы R3 и R4 также могли обмениваться данными:
- Данные между филиалами за R3 и R4 должны передаваться через центральный маршрутизатор R1

Конфигурация: «IPsec»

Примечание:
Задача может быть решена, как теоретически, так и практически.
Если Вы будете пробовать задачу на практике, то внимательно соблюдайте условия задачи.

Условия задачи:
Маршрутизатор R1 стоит в центральном офисе и к нему будут подключены 3 филиала (для данной задачи достаточно маршрутизаторов R1, R2, R3. R3 - в роли одного из филиалов). В филиалах используются маршрутизаторы с разными возможностями, и необходимо использовать разные политики IPsec. Всего есть 3 различные политики.
На маршрутизаторе R3, кроме туннеля в центральный офис также есть несколько туннелей с партнерами. Поэтому тут тоже созданы различные политики.
Трафик передается только из филиалов в центральный офис, между филиалами коммуникаций нет.

Со стороны филиала R3 в центральный офис R1 генерируются данные, которые инициируют туннель VPN.
Вопрос: Какую политику защиты данных будут использовать маршрутизаторы для построения туннеля между собой?

Схема: «итоговая схема задачи 7.1»
Конфигурации устройств: на сайте проекта

Описание проблемы:
Не передаются данные между R1 и R4.

Задание:
Найти ошибку и исправить конфигурацию так, чтобы туннель между R1 и R4 установился и передавался трафик между R1 и R4.

Конфигурация: на сайте проекта

Описание проблемы:
После настройки GRE over IPSec между R1 и R3, всё прекрасно работает, трафик между R1 и R3 (c 10.0.0.0 на 10.1.1.0) передается.
Однако, через несколько дней, когда администратор хотел посмотреть состояние VPN, обнаружилось, что на маршрутизаторах вообще нет установленных SA.
Соответственно, трафик между R1 и R3 не шифруется.

Задание:
Необходимо проверить настройки, исправить конфигурацию и сделать так, чтобы трафик шифровался (трафик между loopback-интерфейсами 10.0.0.0 и 10.1.1.0).

Можно сделать тут ещё одно дополнение: технически, можно исключить четырёхбайтовый заголовок GRE из пакета, указав с обеих сторон, что режим работы туннеля IPIP:
interface Tunnel0
tunnel mode ipip

Нужно правда помнить, что в этом случае инкапсулировать можно только данные IP, а не любые, как в случае GRE.

Схема: «GRE_over_IPSec»

Задание:
Изменить исходную конфигурацию GRE over IPSec и настроить GRE over IPsec без использования crypto-map.

DMVPN

Апофеоз сегодняшнего выпуска – DMVPN (Dymamic Multipoint VPN). До сих пор речь была об универсальных вендоронезависымых вещах. К сожалению, DMVPN – вещь сугубо цисковская и открытых адекватных аналогов пока не имеет (поправьте, если ошибаюсь).

В предыдущих частях мы решили проблему с безопасностью передаваемых данных – теперь мы их шифруем – и с IGP – посредством GRE over IPSec мы используем протоколы динамической маршрутизации.
Осталась последняя проблема – масштабируемость.
Хорошо, когда у вас вот такая сеточка:

По два туннеля на каждом узле и всё.
Добавляем ещё один узел:

И ещё один:

Нужно уже гораздо больше туннелей для получения полносвязной топологии. Типичная проблема со сложностью m*(m-1)/2.
Если не использовать Full-Mesh, а обратиться к топологии Hub-and-Spoke с одной центральной точкой, то появляется другая проблема – трафик между любыми филиалами будет проходить через центральный узел.

DMVPN позволяет решить обе проблемы.
Суть такая: выбирается центральная точка Hub (или несколько). Она будет сервером, к которому будут подключаться клиенты (Spoke) и получать всю необходимую информацию. При этом:

1) Данные будут зашифрованы IPSec
2) Клиенты могут передавать трафик непосредственно друг другу в обход центрального узла
3) Только на центральном узле необходим статический публичный IP-адрес. Удалённые узлы могут иметь динамический адрес и находиться даже за NATом, используя адреса из частных диапазонов (Технология NAT Traversal). Но при этом возникают ограничения по части динамических туннелей.

Это всё средоточие мощи GRE и IPSec, сдобренное NHRP и IGP.

Теория и практика DMVPN

Абстрагируясь от нашей старой сети, возьмём в рассмотрение только Москву, сеть Интернет, которую будет эмулировать маршрутизатор Балаган-Телеком, и собственно филиалы в Новосибирске, Томске и Брно:

Новый IP-план:
Подсети, выделенные для подключения к интернету филиалов:

Для туннельных интерфейсов возьмём внутреннюю сеть:

И назначим также адреса Loopback для них:

Идея заключается в том, что на центральном узле будет один единственный динамический туннель, который мы настроим в самом начале, а при добавлении новых удалённых точек, здесь не нужны изменения – ни добавлять новые туннельные интерфейсы, ни перенастраивать уже существующий.
Фактически при добавлении новых узлов настраивать нужно только их.
Везде запускается протокол NHRP – NBMA Next Hop resolution Protocol.
Он позволяет динамически изучать адреса удалённых точек, который желают подключиться к основной.
На нём и основана возможность реализации multipoint VPN. Хаб (центральный узел) здесь выступает как сервер (NHS – Next-Hop Server), а все удалённые узлы будут клиентами (NHC – Next-Hop Client).
Звучит это сложно. На пальцах объяснить тоже не получится. Надо лишь один раз настроить и посмотреть, как бегают пакеты.

Конфигурация хаба:

interface Tunnel0


ip nhrp network-id 1

tunnel mode gre multipoint

По порядку:
ip address 172.16.254.1 255.255.255.0
ip nhrp map multicast dynamic – Динамическое изучение данных NHRP от клиентов. Поскольку клиентов у нас множество и они могут быть с динамическими адресами, на хабе нельзя задать явное соответствие внутренних и внешних адресов.
ip nhrp network-id 1 – Определяем Network ID – просто идентификатор, который необязательно должен быть одинаковым на всех узлах DMVPN (похож на OSPF Router-ID).
tunnel source FastEthernet0/1.6 – наследие GRE – привязка к физическому интерфейсу.
tunnel mode gre multipoint – Туннель на центральном узле будет терминировать все туннели от удалённых точек. То есть он будет точка-многоточка (Point-to-MultiPoint).

Конфигурация филиала:

interface Tunnel0



ip nhrp network-id 1
ip nhrp nhs 172.16.254.1
ip nhrp registration no-unique

tunnel mode gre multipoint

По порядку:
ip address 172.16.254.2 255.255.255.0 – IP-адрес из нужного диапазона.
ip nhrp map 172.16.254.1 198.51.100.2 – Статическое соотношение внутреннего и внешнего адресов хаба.
ip nhrp map multicast 198.51.100.2 мультикастовый трафик должен получать хаб.

Без этой команды у вас будут довольно интересные симптомы проблемы.
Вот вы запустили OSPF, пиринг поднимается, хаб и филиалы переходят в состояние Full, обменялись маршрутами, и вы уже радуетесь, что всё отлично, и тут бац – пинг пропадает, пиринг падает, но только с одной стороны, мол истёк dead-timer.

*Mar 1 01:51:20.331: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr 172.16.255.2 on Tunnel0 from FULL to DOWN, Neighbor Down: Dead timer expired
msk-arbat-gw1#
*Mar 1 01:51:25.435: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr 172.16.255.2 on Tunnel0 from LOADING to FULL, Loading Done

Что за фигня?
Смотрим дебаг, смотрим дампы

*Mar 1 01:53:44.915: OSPF: Send hello to 224.0.0.5 area 0 on FastEthernet0/1.4 from 172.16.2.1
*Mar 1 01:53:44.919: OSPF: Send hello to 224.0.0.5 area 0 on FastEthernet0/1.7 from 172.16.2.33
*Mar 1 01:53:44.923: OSPF: Send hello to 224.0.0.5 area 0 on FastEthernet0/1.5 from 172.16.2.17
*Mar 1 01:53:44.923: OSPF: Send hello to 224.0.0.5 area 0 on FastEthernet0/1.8 from 172.16.2.129
*Mar 1 01:53:44.963: OSPF: Send hello to 224.0.0.5 area 0 on Tunnel0 from 172.16.254.1
msk-arbat-gw1#
*Mar 1 01:53:54.919: OSPF: Send hello to 224.0.0.5 area 0 on FastEthernet0/1.4 from 172.16.2.1
*Mar 1 01:53:54.923: OSPF: Send hello to 224.0.0.5 area 0 on FastEthernet0/1.7 from 172.16.2.33
*Mar 1 01:53:54.927: OSPF: Send hello to 224.0.0.5 area 0 on FastEthernet0/1.5 from 172.16.2.17
*Mar 1 01:53:54.931: OSPF: Send hello to 224.0.0.5 area 0 on FastEthernet0/1.8 from 172.16.2.129
*Mar 1 01:53:54.963: OSPF: Send hello to 224.0.0.5 area 0 on Tunnel0 from 172.16.254.1
msk-arbat-gw1#
*Mar 1 01:54:04.919: OSPF: Send hello to 224.0.0.5 area 0 on FastEthernet0/1.4 from 172.16.2.1
*Mar 1 01:54:04.927: OSPF: Send hello to 224.0.0.5 area 0 on FastEthernet0/1.7 from 172.16.2.33
*Mar 1 01:54:04.931: OSPF: Send hello to 224.0.0.5 area 0 on FastEthernet0/1.5 from 172.16.2.17
*Mar 1 01:54:04.935: OSPF: Send hello to 224.0.0.5 area 0 on FastEthernet0/1.8 from 172.16.2.129
*Mar 1 01:54:04.963: OSPF: Send hello to 224.0.0.5 area 0 on Tunnel0 from 172.16.254.1



На 5 OSPF Hello от хаба только один Hello от филиала.
Как вы уже поняли, маршрутизатор просто не может сообразить куда посылать мультикастовые сообщения на адрес 224.0.0.5, хаб их не получает и дёргает OSPF-сессию.

ip nhrp network-id 1 – Network ID. Не обязательно должен совпадать с таким же на хабе.
ip nhrp nhs 172.16.254.1 – Статически настроенный адрес NHRP сервера – хаба. Именно поэтому в центре нам нужен статический публичный адрес. Клиенты отправляют запрос на регистрацию на хаб 172.16.254.1. Этот запрос содержит настроенный локальный адрес туннельного интерфейса, а также свой публичный адрес (случай, когда клиент находится за NAT пока не рассматриваем).
Полученную информацию хаб заносит в свою NHRP-таблицу соответствия адресов. Эту же таблицу он распространяет по запросу любому Spoke-маршрутизатору.

ip nhrp registration no-unique – если адрес в филиалах выдаётся динамически, эта команда обязательна.
tunnel source FastEthernet0/0 – привязка к физическому интерфейсу.
tunnel mode gre multipoint – указываем, что тип туннеля mGRE – это позволит создавать динамически туннели не только до хаба, но и до других филиалов.

У нас ситуация простая – без NAT – и мы можем уже сейчас проверить состояние туннелей.

msk-arbat-gw1#sh int tun 0
Tunnel0 is up, line protocol is up
Hardware is Tunnel
Internet address is 172.16.254.1/24
MTU 1514 bytes, BW 9 Kbit, DLY 500000 usec,
reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
Encapsulation TUNNEL, loopback not set
Keepalive not set
Tunnel source 198.51.100.2 (FastEthernet0/1.6), destination UNKNOWN
Tunnel protocol/transport multi-GRE/IP
Key disabled, sequencing disabled
Checksumming of packets disabled
msk-arbat-gw1#ping 172.16.254.2

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.254.2, timeout is 2 seconds:
!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 176/213/284 ms

msk-arbat-gw1#sh ip nhrp brief

msk-arbat-gw1#sh ip nhrp
172.16.254.2/32 via 172.16.254.2, Tunnel0 created 00:09:48, expire 01:50:11
Type: dynamic, Flags: authoritative unique registered
NBMA address: 198.51.101.2

Nsk-obsea-gw1#sh ip nhrp brief
Target Via NBMA Mode Intfc Claimed

OSPF

То есть связность уже обеспечена, но работать филиалы пока не могут – не настроена маршрутизация.

Тут для каждого протокола свои всплывают тонкости.
Давайте рассмотрим процесс настройки OSPF, для примера.

Поскольку мы имеем широковещательную L2 сеть на туннельных интерфейсах, указываем явно тип сети Broadcast на туннельных интерфейсах на всех узлах:


Кроме того в такой сети должен выбираться DR. Логично, чтобы им стал хаб. Всем Spoke-маршрутизаторам запрещаем участие в выборах DR:

Ну и, естественно, определяем анонсируемые сети.
router ospf 1
network 172.16.0.0 0.0.255.255 area 0

Сети анонсируются:
msk-arbat-gw1#sh ip route

Gateway of last resort is 198.51.100.1 to network 0.0.0.0

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 7 subnets, 3 masks
C 172.16.2.128/30 is directly connected, FastEthernet0/1.8
C 172.16.255.1/32 is directly connected, Loopback0
C 172.16.254.0/24 is directly connected, Tunnel0
C 172.16.2.32/30 is directly connected, FastEthernet0/1.7
C 172.16.2.16/30 is directly connected, FastEthernet0/1.5
C 172.16.2.0/30 is directly connected, FastEthernet0/1.4
O 172.16.255.128/32 via 172.16.254.2, 00:05:14, Tunnel0
198.51.100.0/28 is subnetted, 1 subnets
C 198.51.100.0 is directly connected, FastEthernet0/1.6
S* 0.0.0.0/0 via 198.51.100.1

Пинг проходит

msk-arbat-gw1#ping 172.16.255.128

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.255.128, timeout is 2 seconds:
!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 60/70/80 ms

Вот так выглядят пакеты, передающиеся через сеть Интернет:

* Дамп с nsk-obsea-gw1 fa0/0

Проверяем, как у нас проходит пинг от одного филиала до другого:

nsk-obsea-gw1#ping 172.16.255.132

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.255.132, timeout is 2 seconds:
!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 132/231/492 ms

Nsk-obsea-gw1#traceroute 172.16.255.132

Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 172.16.255.132

1 172.16.254.3 240 msec * 172 msec

Nsk-obsea-gw1#sh ip nhrp br
Target Via NBMA Mode Intfc Claimed
172.16.254.1/32 172.16.254.1 198.51.100.2 static Tu0

Как видите пакеты не заходят на хаб, а идут напрямую сразу на маршрутизатор другого филиала через Интернет. Но действительность несколько сложнее.

Что происходит в этот момент?
1) Отправляем пинг на адрес Loopback-интерфейса в Томске
2) Согласно таблице маршрутизации, следующий хоп




Last update from 172.16.254.3 on Tunnel0, 00:18:47 ago
Routing Descriptor Blocks:
* 172.16.254.3, from 172.16.255.132, 00:18:47 ago, via Tunnel0

Это адрес из сети, непосредственно подключенной к интерфейсу Tunnel 0




Routing Descriptor Blocks:
* directly connected, via Tunnel0


3) Согласно настройкам интерфейса здесь используется NHRP. Смотрим таблицу соответствия, полученную от хаба
nsk-obsea-gw1#sh ip nhrp brief
Target Via NBMA Mode Intfc Claimed
172.16.254.1/32 172.16.254.1 198.51.100.2 static Tu0

Как видите, адрес 172.16.254.3 nhrp неизвестен .
Поэтому пакет ICMP отправляется на статически настроенный хаб – 198.51.100.2:

msk-arbat-gw1, fa0/1:

А хаб сразу же перенаправляет запрос на нужный адрес:

msk-arbat-gw1, fa0/1:

4) Одновременно с этим маршрутизатор-клиент в Новосибирске отправляет NHRP-запрос, мол кто укрывает адрес 172.16.254.3:

msk-arbat-gw1, fa0/1:

5) Хаб обладает этим знанием:

msk-arbat-gw1#sh ip nhr br
Target Via NBMA Mode Intfc Claimed
172.16.254.2/32 172.16.254.2 198.51.101.2 dynamic Tu0
172.16.254.3/32 172.16.254.3 198.51.102.2 dynamic Tu0

И отправляет эту информацию в NHRP-ответе:

msk-arbat-gw1, fa0/1:

Больше Хаб не встревает в разговор двух споков.

6) ICMP запрос пришёл в Томск:

tmsk-lenina-gw1, fa0/0:

Несмотря на то, что во внешнем заголовке IP адрес источника – это адрес хаба, внутри фигурирует изначальный адрес Новосибирского маршрутизатора:

7)Томск тоже пока не знает ничего об адресе 172.16.254.2, пославшем ICMP-запрос.


Target Via NBMA Mode Intfc Claimed
172.16.254.1/32 172.16.254.1 198.51.100.2 static Tu0

Поэтому ICMP-ответ он отправляет тоже на хаб:
tmsk-lenina-gw1, fa0/0:

8) Следом за ним он интересуется о публичном адресе отправителя:

tmsk-lenina-gw1, fa0/0:

9)Ну и хаб, естественно, отвечает:

tmsk-lenina-gw1, fa0/0:

10) Сейчас на всех узлах актуальная информация NHRP:

msk-arbat-gw1(config-if)#do sh ip nhr br
Target Via NBMA Mode Intfc Claimed
172.16.254.2/32 172.16.254.2 198.51.101.2 dynamic Tu0
172.16.254.3/32 172.16.254.3 198.51.102.2 dynamic Tu0

Target Via NBMA Mode Intfc Claimed
172.16.254.1/32 172.16.254.1 198.51.100.2 static Tu0
172.16.254.3/32 172.16.254.3 198.51.102.2 dynamic Tu0
tmsk-lenina-gw1(config-if)#do sh ip nh br
Target Via NBMA Mode Intfc Claimed
172.16.254.1/32 172.16.254.1 198.51.100.2 static Tu0
172.16.254.2/32 172.16.254.2 198.51.101.2 dynamic Tu0

Как видите, распространение происходит не автоматически, а по запросу, причём инициаторами являются только клиенты, потому что фактически, только они знают, куда обращаться (хаб изначально не знает о клиентах ничего)

11) Следующий ICMP-запрос он уже отправит по-новому:

nsk-obsea-gw1#sh ip route 172.16.255.132
Routing entry for 172.16.255.132/32
Known via «ospf 1», distance 110, metric 11112, type intra area
Last update from 172.16.254.3 on Tunnel0, 00:20:24 ago
Routing Descriptor Blocks:
* 172.16.254.3, from 172.16.255.132, 00:20:24 ago, via Tunnel0
Route metric is 11112, traffic share count is 1

Подсеть 172.16.254.0 подключена к интерфейсу Tunnel 0

nsk-obsea-gw1#sh ip route 172.16.254.3
Routing entry for 172.16.254.0/24
Known via «connected», distance 0, metric 0 (connected, via interface)
Routing Descriptor Blocks:
* directly connected, via Tunnel0
Route metric is 0, traffic share count is 1

12) Мы немного повторяемся, но… Интерфейс Tunnel 0 является mGRE и согласно таблицы NHRP весь трафик, для которого следующим хопом является 172.16.254.3 должен быть инкапсулирован в GRE и внешний IP-заголовок с адресом назначения 198.51.102.2 (В качестве адреса источника будет выбран адрес физического интерфейса – 198.51.101.2):

nsk-obsea-gw1(config-if)#do sh ip nhr br
Target Via NBMA Mode Intfc Claimed
172.16.254.1/32 172.16.254.1 198.51.100.2 static Tu0
172.16.254.3/32 172.16.254.3 198.51.102.2 dynamic Tu0

tmsk-lenina-gw1, fa0/0:

Gateway of last resort is 198.51.101.1 to network 0.0.0.0

Тут важно понимать, что несмотря на то, что общение между филиалами осуществляется в обход центрального узла, хаб однако несёт тут жизненно важную вспомогательную функцию и без него ничего работать не будет: он предоставляет клиентам таблицу NHRP, а также анонсирует все маршруты – филиалы распространяют маршрутную информацию не непосредственно друг другу, а через хаб.

Актуальная на данный момент конфигурация узлов:

msk-arbat-gw1
interface Tunnel0
ip address 172.16.254.1 255.255.255.0
no ip redirects
ip nhrp map multicast dynamic
ip nhrp network-id 1
ip ospf network broadcast
ip ospf priority 10
tunnel source FastEthernet0/1.6
tunnel mode gre multipoint

Nsk-obsea-gw1
interface Tunnel0
ip address 172.16.254.2 255.255.255.0
no ip redirects
ip nhrp map 172.16.254.1 198.51.100.2
ip nhrp map multicast 198.51.100.2
ip nhrp network-id 1
ip nhrp nhs 172.16.254.1
ip ospf network broadcast
ip ospf priority 0
tunnel source FastEthernet0/0
tunnel mode gre multipoint

Tmsk-leneina-gw1
interface Tunnel0
ip address 172.16.254.3 255.255.255.0
no ip redirects
ip nhrp map 172.16.254.1 198.51.100.2
ip nhrp map multicast 198.51.100.2
ip nhrp network-id 1
ip nhrp nhs 172.16.254.1
ip ospf network broadcast
ip ospf priority 0
tunnel source FastEthernet0/0
tunnel mode gre multipoint
end


На данный момент решены следующие проблемы:
1) Связность. Филиалы подключены и доступны.
2) Маршрутизация. Через mGRE туннели успешно запущены IGP.
3) Масштабируемость. При добавлении нового spoke-маршрутизатора настраивается только он сам и нет необходимости лезть в конфигурацию уже существующих узлов.
4) Разгрузили хаб – через него передаётся только служебный трафик.

Осталось уладить вопрос с безопасностью.

IPSec

Решается это как и прежде – шифрованием.
Если для Site-to-Site VPN мы ещё могли использовать pre-shared key, потому что мы жёстко задавали адрес IPSec-пира, то в случае DMVPN нам нужна гибкость, а заранее мы не знаем адреса соседей.
В связи с этим рекомендуется использование сертификатов. На xgu есть хорошая по центру сертификатов на cisco.

Но мы для упрощения возьмём всё же настройку с pre-shared ключом.

crypto isakmp policy 1
authentication pre-share

От рассмотренных выше Tunnel Protection и VTI она будет отличаться использованием шаблонного адреса:
crypto isakmp key DMVPNpass address 0.0.0.0 0.0.0.0

Опасность здесь в том, что установить IPSec-сессию с хабом, зная ключ, может любое устройство

Тут можно спокойно использовать транспортный режим:

crypto ipsec transform-set AES128-SHA esp-aes esp-sha-hmac
mode transport

Crypto ipsec profile DMVPN-P
set transform-set AES128-SHA


Далее созданный профиль применяется на туннельный интерфейс. Настройка на всех узлах одинаковая.
interface Tunnel0
tunnel protection ipsec profile DMVPN-P

Теперь пакеты, передающиеся через Интернет будут зашифрованы:
msk-arbat-gw1, fa0/1:

Только не вздумайте поставить tunnel mode ipsec ipv4 :)

IPSec-туннели и карты шифрования будут создаваться динамически для сеансов передачи данных между филиалами и будут перманентными для каналов Hub-Spoke.

NAT-Traversal

Тут мы не будем вдаваться в принципы работы NAT-T Передам только суть: за счёт дополнительного UDP-заголовка IPSec может строить туннель сквозь NAT. Это позволяет строить VPN даже на тех узлах, где у вас нет публичного адреса.
Нет необходимости этот функционал каким-то особым образом активировать и настраивать – он работает по умолчанию.
Усложним схему добавлением ещё одного маршрутизатора в Брно.

Допустим, это провайдерская железка, осуществляющая натирование. То есть фактически на роутере в филиале у нас будет динамический адрес из приватного диапазона на физическом интерфейсе. GRE в чистом виде не может построить VPN при таких условиях, IPSec может, но сложно настраивать. mGRE в связке с IPSec может легко!

Давайте посмотрим как выглядит таблица NHRP в этом случае:

msk-arbat-gw1#show ip nhrp brief
Target Via NBMA Mode Intfc Claimed
172.16.254.4/32 172.16.254.4 10.0.0.2 dynamic Tu0

То есть изучил он всё-таки приватный адрес, выделенный провайдером.
Надо заметить, что в таблице маршрутизации должен быть маршрут до этого приватного адреса, выданного провайдером в филиале, пусть даже дефолтный.

На туннельном интерфейсе у нас активирован IPSec, следовательно должны быть карты шифрования:

msk-arbat-gw1#show crypto map
Crypto Map «Tunnel0-head-0» 65537 ipsec-isakmp
Map is a PROFILE INSTANCE.
Peer = 198.51.103.2
Extended IP access list
access-list permit gre host 198.51.100.2 host 10.0.0.2
Current peer: 198.51.103.2
Security association lifetime: 4608000 kilobytes/3600 seconds
PFS (Y/N): N
Transform sets={
AES128-SHA,
}
Interfaces using crypto map Tunnel0-head-0:
Tunnel0

Таким образом шифрованный туннель строится между 198.51.100.2 и 198.51.103.2, дальше, данные по-прежнему шифрованные за счёт NAT-T в туннеле идут до 10.0.0.2. А дальше вы уже знаете.

Толковая подробная статья по .

Сценарий:
Сеть DMVPN была полностью работоспособной, всё работало корректно.
Но после перезагрузки хаба msk-arbat-gw1 началось странное поведение.

Задание:
1. Проверить работоспособность сети.
2. Перезагрузить хаб
3. После перезагрузки проверить работоспособность сети ещё раз
4. Устранить проблему:
4.1. (минимум) Сделать сеть снова работоспособной
4.2. Сделать так, чтобы сеть восстанавливалась автоматически, после того как хаб снова появится.

Для всевозможных туннелей это совершенно типичная проблема.

Почему же работают пинг и яндекс?
Пакеты ICMP Request и Relpy имеют размер от 32 до 64 байтов, ya.ru возвращает очень мало информации, которая вполне укладывается в допустимый размер 1500 вместе со всеми заголовками.

  • подкаст
  • Добавить метки