مقاله اصول VPN

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله اصول VPN دارای ۷۰ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله اصول VPN  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله اصول VPN،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله اصول VPN :

اصول VPN

استاد مربوطه :

جناب آقای مهندس آزادی نیا

گرد آورندگان :
افسانه عباسی مقدم – حمید ه ترشیزی

زمستان ۱۳۸۵
VPN ، نظری و عملی
برقرار کردن امنیت برای یک شبکه درون یک ساختمان کار ساده ای است . اما هنگامی که بخواهیم از نقاط دور رو ی داده های مشترک کار کنیم ایمنی به مشکل بزرگی تبدیل می شود . در این بخش به اصول و ساختمان یک VPN برای سرویس گیرنده های ویندوز و لینوکس می پردازیم .
اصول VPN

فرستادن حجم زیادی از داده از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر مثلا” در به هنگام رسانی بانک اطلاعاتی یک مشکل شناخته شده و قدیمی است . انجام این کار از طریق Email به دلیل محدودیت گنجایش سرویس دهنده Mail نشدنی است .
استفاده از FTP هم به سرویس دهنده مربوطه و همچنین ذخیره سازی موقت روی فضای اینترنت نیاز دارد که اصلا” قابل اطمینان نیست .
یکی از راه حل های اتصال مستقیم به کامپیوتر مقصد به کمک مودم است که در اینجا هم علاوه بر مودم ، پیکر بندی کامپیوتر به عنوان سرویس دهنده RAS لازم خواهد بود .

از این گذشته ، هزینه ارتباط تلفنی راه دور برای مودم هم قابل تامل است . اما اگر دو کامپیوتر در دو جای مختلف به اینترنت متصل باشند می توان از طریق سرویس به اشتراک گذاری فایل در ویندوز بسادگی فایل ها را رد و بدل کرد . در این حالت ، کاربران می توانند به سخت دیسک کامپیوترهای دیگر همچون سخت دیسک کامپیوتر خود دسترسی داشته باشند . به این ترتیب بسیاری از راه های خرابکاری برای نفوذ کنندگان بسته می شود .

شبکه های شخصی مجاری یا VPN ( Virtual private Network ) ها اینگونه مشکلات را حل می کند . VPN به کمک رمز گذاری روی داده ها ، درون یک شبکه کوچک می سازد و تنها کسی که آدرس های لازم و رمز عبور را در اختیار داشته باشد می تواند به این شبکه وارد شود . مدیران شبکه ای که بیش از اندازه وسواس داشته و محتاط هستند می توانند VPN را حتی روی شبکه محلی هم پیاده کنند . اگر چه نفوذ کنندگان می توانند به کمک برنامه های Packet sniffer جریان داده ها را دنبال کنند اما بدون داشتن کلید رمز نمی توانند آنها را بخوانند .

VPN چیست ؟
VPN دو کامپیوتر یا دو شبکه را به کمک یک شبکه دیگر که به عنوان مسیر انتقال به کار می گیرد به هم متصل می کند . برای نمونه می توان ب دو کامپیوتر یکی در تهران و دیگری در مشهد که در فضای اینترنت به یک شبکه وصل شده اند اشاره کرد . VPN از نگاه کاربر کاملا” مانند یک شبکه محلی به نظر می رسد . برای پیاده سازی چنین چیزی ، VPN به هر کاربر یک ارتباط IP مجازی می دهد .
داده هایی که روی این ارتباط آمد و شد دارند را سرویس گیرنده نخست به رمز در آورده و در قالب بسته ها بسته بندی کرده و به سوی سرویس دهنده VPN می فرستد . اگر بستر این انتقال اینترنت باشد بسته ها همان بسته های IP خواهند بود .

سرویس گیرنده VPN بسته ها را پس از دریافت رمز گشایی کرده و پردازش لازم را روی آن انجام می دهد . در آدرس http://www.WOWN.COM\W-baeten\gifani\vpnani.gif شکل بسیار جالبی وجود دارد که چگونگی این کار را نشان می دهد . روشی که شرح داده شد را اغلب Tunneling یا تونل زنی می نامند چون داده ها برای رسیدن به کامپیوتر مقصد از چیزی مانند تونل می گذرند . برای پیاده سازی VPN راه های گوناگونی وجود دارد که پر کاربرد ترین آنها عبارتند از
Point to point Tunneling protocol یا PPTP که برای انتقال NetBEUI روی یک شبکه بر پایه IP مناسب است .

Layer 2 Tunneling protocol یا L2TP که برای انتقال IP ، IPX یا NetBEUI روی هر رسانه دلخواه که توان انتقال Datagram های نقطه به نقطه ( Point to point ) را داشته باشد مناسب است . برای نمونه می توان به IP ، X.25 ، Frame Relay یا ATM اشاره کرد .
IP Security protocol یا Ipsec که برای انتقال داده های IP روی یک شبکه بر پایه IP مناسب است .
پروتکل های درون تونل
Tunneling را می توان روی دو لایه از لایه های OSI پیاده کرد . PPTP و L2TP از لایه ۲ یعنی پیوند داده استفاده کرده و داده ها را در قالب Frame های پروتکل نقطه به نقطه ( PPP ) بسته بندی می کنند . در این حالت می توان از ویژگی های PPP همچون تعیین اعتبار کاربر ، تخصیص آدرس پویا ( مانند DHCP ) ، فشرده سازی داده ها یا رمز گذاری داده ها بهره برد.

با توجه به اهمیت ایمنی انتقال داده ها درVPN ، دراین میان تعیین اعتبار کاربر نقش بسیار مهمی دارد . برای این کار معمولا” از CHAP استفاده می شود که مشخصات کاربر را در این حالت رمز گذاری شده جابه جا میکند . Call back هم دسترسی به سطح بعدی ایمنی را ممکن می سازد . در این روش پس از تعیین اعتبار موفقیت آمیز ، ارتباط قطع می شود . سپس سرویس دهنده برای برقرار کردن ارتباط جهت انتقال داده ها شماره گیری می کند .

هنگام انتقال داده ها ، Packet های IP ، IP X یا NetBEUI در قالب Frame های PPP بسته بندی شده و فرستاده می شوند . PPTP هم Frame های PPP را پیش از ارسال روی شبکه بر پایه IP به سوی کامپیوتر مقصد ، در قالب Packet های IP بسته بندی می کند . این پروتکل در سال ۱۹۹۶ از سوی شرکت هایی چون مایکرو سافت ، Ascend ، ۳ com و Robotics US پایه گذاری شد . محدودیت PPTP در کار تنها روی شبکه های IP باعث ظهور ایده ای در سال ۱۹۹۸ شد .L2TP روی X.25 ،Frame Relay یا ATM هم کار می کند . برتری L2TP در برابر PPTP این است که به طور مستقیم روی رسانه های گوناگون WAN قابل انتقال است .

VPN-Ipsec فقط برای اینترنت
Ipsec برخلافPPTP و L2TP روی لایه شبکه یعنی لایه سوم کار می کند . این پروتکل داده هایی که باید فرستاده شود را همراه با همه اطلاعات جانبی مانند گیرنده و پیغام های وضعیت رمز گذاری کرده و به آن یک IP Header معمولی اضافه کرده و به آن سوی تونل می فرستد .
کامپیوتری که در آن سو قرار دارد IP Header را جدا کرده ، داده ها را رمز گشایی کرده و آن را به کامپیوتر مقصد می فرستد .Ipsec را می توان با دو شیوه Tunneling پیکر بندی کرد .

در این شیوه انتخاب اختیاری تونل ، سرویس گیرنده نخست یک ارتباط معمولی با اینترنت برقرار می کند و سپس از این مسیر برای ایجاد اتصال مجازی به کامپیوتر مقصد استفاده می کند . برای این منظور ، باید روی کامپیوتر سرویس گیرنده پروتکل تونل نصب شده باشد . معمولا” کاربر اینترنت است که به اینترنت وصل می شود .

اما کامپیوترهای درون LAN هم می توانند یک ارتباط VPN برقرا کنند . از آنجا که ارتباط IP از پیش موجود است تنها برقرار کردن ارتباط VPN کافی است . در شیوه تونل اجباری ، سرویس گیرنده نباید تونل را ایجاد کند بلکه این کار ار به عهده فراهم ساز (Service provider ) است . سرویس گیرنده تنها باید به ISP وصل شود . تونل به طور خودکار از فراهم ساز تا ایستگاه مقصد وجود دارد . البته برای این کار باید همانگی های لازم با ISP انجام بگیرد .ٍ

ویژگی های امنیتی در IPsec
Ipsec از طریق Authentication Header ( AH ) مطمئن می شود که Packet های دریافتی از سوی فرستنده واقعی ( و نه از سوی یک نفوذ کننده که قصد رخنه دارد ) رسیده و محتویات شان تغییر نکرده . AH اطلاعات مربوط به تعیین اعتبار و یک شماره توالی (Seguence Number ) در خود دارد تا از حملات Replay جلوگیری کند . اما AH رمز گذاری نمی شود . رمز گذاری از طریق Encapsulation Security Header یا ESH انجام می گیرد . در این شیوه داده های اصلی رمز گذاری شده و VPN اطلاعاتی را از طریق ESH ارسال می کند .

ESH همچنین کارکرد هایی برای تعیین اعتبار و خطایابی دارد . به این ترتیب دیگر به AH نیازی نیست . برای رمز گذاری و تعیین اعتبار روش مشخص و ثابتی وجود ندارد اما با این همه ، IETF برای حفظ سازگاری میان محصولات مختلف ، الگوریتم های اجباری برای پیاده سازی Ipsec تدارک دیده . برای نمونه می توان به MD5 ، DES یا Secure Hash Algorithm اشاره کرد . مهمترین استانداردها و روش هایی که در Ipsec به کار می روند عبارتند از :
• Diffie-Hellman برای مبادله کلید ها میان ایستگاه های دو سر ارتباط .

• رمز گذاری Public Key برای ثبت و اطمینان از کلیدهای مبادله شده و همچنین اطمینان از هویت ایستگاه های سهیم در ارتباط .
• الگوریتم های رمز گذاری مانند DES برای اطمینان از درستی داده های انتقالی .
• الگوریتم های درهم ریزی ( Hash ) برای تعیین اعتبار تک تک Packet ها .
• امضاهای دیجیتال برای تعیین اعتبارهای دیجیتالی .

۴۱۵ – Ipsec بدون تونل
Ipsec در مقایسه با دیگر روش ها یک برتری دیگر هم دارد و آن اینست که می تواند همچون یک پروتکل انتقال معمولی به کار برود .
در این حالت برخلاف حالت Tunneling همه IP packet رمز گذاری و دوباره بسته بندی نمی شود . بجای آن ، تنها داده های اصلی رمزگذاری می شوند و Header همراه با آدرس های فرستنده و گیرنده باقی می ماند . این باعث می شود که داده های سرباز ( Overhead ) کمتری جابجا شوند و بخشی از پهنای باند آزاد شود .

اما روشن است که در این وضعیت ، خرابکاران می توانند به مبدا و مقصد داده ها پی ببرند . از آنجا که در مدل OSI داده ها از لایه ۳ به بالا رمز گذاری می شوند خرابکاران متوجه نمی شوند که این داده ها به ارتباط با سرویس دهنده Mail مربوط می شود یا به چیز دیگر .

جریان یک ارتباط Ipsec
بیش از آن که دو کامپیوتر بتوانند از طریق Ipsec داده ها را میان خود جابجا کنند باید یکسری کارها انجام شود .
• نخست باید ایمنی برقرار شود . برای این منظور ، کامپیوترها برای یکدیگر مشخص می کنند که آیا رمز گذاری ، تعیین اعتبار و تشخیص خطا یا هر سه آنها باید انجام بگیرد یا نه .
• سپس الگوریتم را مشخص می کنند ، مثلا” DEC برای رمزگذاری و MD5 برای خطایابی.
• در گام بعدی ، کلیدها را میان خود مبادله می کنند .

Ipsec برای حفظ ایمنی ارتباط از Security Association (SA ) استفاده می کند . SA چگونگی ارتباط میان دو یا چند ایستگاه و سرویس های ایمنی را مشخص می کند . SA ها از سوی SPI ( Security parameter Index ) شناسایی می شوند . SPI از یک عدد تصادفی و آدرس مقصد تشکیل می شود . این به آن معنی است که همواره میان دو کامپیوتر دو SPI وجود دارد :
یکی برای ارتباط A و B و یکی برای ارتباط B به A . اگر یکی از کامپیوترها بخواهد در حالت محافظت شده داده ها را منتقل کند نخست شیوه رمز گذاری مورد توافق با کامپیوتر دیگر را بررسی کرده و آن شیوه را روی داده ها اعمال می کند . سپس SPI را در Header نوشته و Packet را به سوی مقصد می فرستد .

مدیریت کلیدهای رمز در Ipsec
اگر چه Ipsec فرض را بر این می گذارد که توافقی برای ایمنی داده ها وجود دارد اما خودش برای ایجاد این توافق نمی تواند کاری انجام بدهد .
Ipsec در این کار به IKE ( Internet Key Exchange ) تکیه می کند که کارکردی همچون IKMP ( Key Management Protocol ) دارد. برای ایجاد SA هر دو کامپیوتر باید نخست تعیین اعتبار شوند . در حال حاضر برای این کار از راه های زیر استفاده می شود :
• Pre shared keys : روی هر دو کامپیوتر یک کلید نصب می شود که IKE از روی آن یک عدد Hash ساخته و آن را به سوی کامپیوتر مقصد می فرستد . اگر هر دو کامپیوتر بتوانند این عدد را بسازند پس هر دو این کلید دارند و به این ترتیب تعیین هویت انجام می گیرد .

• رمز گذاری Public Key : هر کامپیوتر یک عدد تصادفی ساخته و پس از رمز گذاری آن با کلید عمومی کامپیوتر مقابل ، آن را به کامپیوتر مقابل می فرستد .اگر کامپیوتر مقابل بتواند با کلید شخصی خود این عدد را رمز گشایی کرده و باز پس بفرستد برا ی ارتباط مجاز است . در حال حاضر تنها از روش RSA برای این کار پیشنهاد می شود .

• امضاء دیجیتال : در این شیوه ، هر کامپیوتر یک رشته داده را علامت گذاری ( امضاء ) کرده و به کامپیوتر مقصد می فرستد . در حال حاضر برای این کار از روش های RSA و DSS ( Digital Singature Standard ) استفاده می شود . برای امنیت بخشیدن به تبادل داده ها باید هر دو سر ارتبا طنخست بر سر یک یک کلید به توافق می رسند که برای تبادل داده ها به کار می رود . برا ی این منظور می توان همان کلید به دست آمده از طریق Diffie Hellman را به کاربرد که سریع تر است یا یک کلید دیگر ساخت که مطمئن تر است .
خلاصه
تبادل داده ها روی اینرنت چندان ایمن نیست . تقریبا” هر کسی که در جای مناسب قرار داشته باشد می تواند جریان داده ها را زیر نظر گرفته و از آنها سوء استفاده کند . شبکه های شخصی مجازی یا VPN ها کار نفوذ را برا ی خرابکاران خیلی سخت می کند

VPN با ویندوز
استفاده از اینترنت به عنوان بستر انتقال داده ها هر روزگسترش بیشتری پیدا می کند . باعث می شود تا مراجعه به سرویس دهندگان وب و سرویس های Email هر روز بیشتر شود . با کمی کار می توان حتی دو کامپیوتر را که در دو قاره مختلف قرار دارند به هم مرتبط کرد . پس از برقراری این ارتباط ،‌هر کامپیوتر،کامپیوتر دیگر را طوری می بیند که گویا در شبکه محلی خودش قرار دارد. از این رهگذر دیگر نیازی به ارسال داده ها از طریق سرویس هایی مانند Email نخواهند بود.

تنها اشکال این کار این است که در صورت عدم استفاده از کارکردهای امنیتی مناسب،‌کامپیوترها کاملا در اختیار خرابکارن قرار می گیرند. VPN ها مجموعه ای از سرویس های امنیتی ردر برابراین عملیات رافراهم می کنند. در بخش قبلی با چگونگی کار VPN ها آشنا شدید و در اینجا به شما نشان می دهیم که چگونه می توان در ویندوز یک VPN شخصی راه انداخت. برای این کار به نرم افزار خاصی نیاز نیست چون مایکروسافت همه چیزهای لازم را در سیستم عامل گنجانده یا در پایگاه اینترنتی خود به رایگان در اختیار همه گذاشته.

پیش نیازها
برای اینکه دو کامپیوتر بر پایه ویندوز بتواند از طریق VPN به هم مرتبط شوند دست کم یکی از آنها باید به ویندوز NT یا ۲۰۰۰ کار کند تا نقش سرویس دهنده VPN را به عهده بگیرد. ویندوز های ۹x یا Me تنها می توانند سرویس گیرنده VPN باشند. سرویس دهنده VPN باید یک IP ثابت داشته باشد. روشن است که هر دو کامپیوتر باید به اینترنت متصل باشند. فرقی نمی کند که این اتصال از طریق خط تلفن و مودم باشد یا شبکه محلی.

IP در سرویس دهنده VPN باید مجاز (Valid) باشد تا سرویس گیرنده بتواند یک مستقیما آن را ببیند. در شبکه های محلی که اغلب از IP های شخصی (۱۹۲۱۶۸x.x) استفاده می شود VPN را باید روی شبکه ایجاد کرد تا ایمنی ارتباط بین میان کامپیوترها تامین شود. اگر سرویس گیرنده VPN با ویندوز ۹۵ کار می کند نخست باید Dial up Networking Upgrade 1.3 را از سایت مایکروسافت برداشت کرده و نصب کنید. این مجموعه برنامه راه اندازهای لازم برای VPN را در خود دارد . البته مایکروسافت پس از Upgrade 1.3 Networking Dial up نگارش های تازه تری نیز عرضه کرده که بنا بر گفته خودش ایمنی و سرعت ارتباط VPN را بهبود بخشیده است .

نصب سرویس دهنده VPN
روی کامپیوتر بر پایه ویندوز NT نخست باید در بخش تنظیمات شبکه، راه انداز Point to Point Tunneling را نصب کنید. هنگام این کار، شمار ارتباط های همزمان VPN پرسیده می شود. در سرویس دهنده های NT این عدد می تواند حداکثر ۲۵۶ باشد. در ایستگاه کاری NT،‌ این عدد باید ۱ باشد چون این سیستم عامل تنها اجازه یک ارتباط RAS را می دهد. از آنجا که ارتباط VPN در قالب Remote Access برقرار می شود ویندوز NT به طور خودکار پنجره پیکر بندی RAS را باز می کند. اگر RAS هنوز نصب نشده باشد ویندوز NT آن را نصب می کند. هنگام پیکربندی باید VPN Adapter را به پورت های شماره گیری اضافه کنید. اگر می خواهید که چند ارتباط VPN داشته باشید باید این کار را برای هر یک از VPN Adapter ها انجام دهید .

پیکربندی سرویس دهنده RAS
اکنون باید VPN Adapterرا به گونه ای پیکربندی کنید که ارتباطات به سمت درون (incoming) اجازه بدهد. نخست باید پروتکل های مجاز برای این ارتباط را مشخص کنید . همچنین باید شیوه رمز گذاری را تعیین کرده و بگویید که آیاسرویس دهنده تنها اجازه دسترسی به کامپیوترهای موجود در شبکه کامپیوتر ویندوز NT، در این وضیعت، سرویس دهنده VPN می تواند کار مسیر یابی را هم انجام دهد. برای بالاتر بردن ایمنی ارتباط، می توانید NetBEUI را فعال کرده و از طریق آن به کامپیوترهای دور اجازدسترسی به شبکه خود را بدهید. سرویس گیرنده، شبکه و سرویس های اینترنتی مربوط به سرویس دهنده VPN را نمی بینید .

برای راه انداختن TCP/IP همراه با VPN چند تنظیم دیگر لازم است. اگر سرویس دهنده DHCP ندارید باید به طور دستی یک فضای آدرس(Adress Pool ) IP را مشخص کنید. به خاطر داشته باشید که تنها باید از IP های شخصی (Private) استفاده کنید.
این فضای آدرس باید دست کم ۲ آدرس داشته باشد ،‌یکی برای سرویس دهنده VPN و دیگری برای سرویس گیرنده VPN . هر کار بر باید برای دسترسی به سرویس دهنده از طریق VPN مجوز داشته باشد. برای این منظور باید در User Manager در بخش Dialing اجازه دسترسی از دور را بدهید . به عنوان آخرین کار،Remote Access Server را اجرا کنید تا ارتباط VPN بتواند ایجاد شود.

سرویس گیرنده VPN روی ویندوز NT
نصب سرویس گیرنده VPN روی ویندوز NT شبیه راه اندازی سرویس دهنده VPN است بنابراین نخست باید ۴ مرحله گفته شده برای راه اندازی سرویس دهنده VPN را انجام بدهید،‌ یعنی:
. نصب PPTP
. تعیین شمار ارتباط ها
. اضافه کردن VPN به عنوان دستگاه شماره گیری

. پیکر بندی VPN Adapter در RAS، تنها تفاوت در پیکر بندی VPN Adapter آن است که باید به جای ارتباط های به سمت درون به ارتباط های به سمت بیرون (out going) اجاز ه بدهید .
. سپس تنظیمات را ذخیره کرده و کامپیوتر را بوت کنید. در گام بعدی، در بخش Networking یک ارتباط(Connection) تلفنی بسازید . به عنوان دستگاه شماره گیر یا همان مودم باید VPN Adapter را انتخاب کرده و بجای شماره تلفن تماس، IP مربوط به سرویس دهنده VPN را وارد کنید. در اینجا پیکر بندی سرویس گیرنده VPN روی ویندوز NT به پایان می رسد و شبکه های شخصی مجازی ساخته می شود.
سرویس گیرنده VPN روی ویندوز ۲۰۰۰
راه اندازی سرویس گیرنده VPN ساده تر و کم زحمت تر از سرویس دهنده آن است. در ویندوز ۲۰۰۰ به بخش مربوط به تنظیمات شبکه رفته یک Connection تازه بسازید.

گام نخست : Assistant در ویندوز ۲۰۰۰ پیکر بندی VPN را بسیار ساده کرده.
به طور معمول باید آدرس IP مربوط به سرویس دهنده VPN ر اداشته باشد. در اینجا باید همان IP معمولی را وارد کنید و نه IP مربوط به شبکه VPNرا، با این کار ، VPN پیکر بندی شده و ارتباط بر قرار می شود.
برای تعیین صلاحیت، باید نام کاربری و رمز عبور را وارد کنید که اجازه دسترسی از طریق Remote Acces را داشته باشید. ویندوز ۲۰۰۰ بی درنگ ارتباط برقرار کرده و شبکه مجازی کامل می شود.

گام دوم: کافی است آدرس IP مربوط به سرویس دهنده VPN را وارد کنید.
گام سوم: در پایان فقط کافی است خود را معرفی کنید.
سرویس گیرنده VPN روی ویندوز ۹x
نصب سرویس گیرنده VPN روی ویندوز های ۹۵، ۹۸ و SE 98 مانند هم است . نخست باید پشتیبانی از VPN فعال شود. در اینجا بر خلاف ویندوز NT به جای اضافه کردن پروتکل باید یک کارت شبکه نصب کنید. ویندوز x 9 همه عناصر لازم را نصب می کند. به این ترتیب کار نصب راه اندازاها را هم کامل می گردد. در قدم بعدی باید Dialup adapter یک Connection بسازید. به عنوان دستگاه شمار گیر باید VPN adapter را معرفی کنید.
گام نخست: نصب VPN adapter
گام دوم: یک Connection تازه روی VPN dapter

در ویندوز x9، سیستم عامل IP مربوط به سرویس ۹۰ دهنده VPN را در خواست می کند.
گام سوم: آدرس IP مربوط به سرویس دهنده VPN را وارد کنید. پیکر بندی سرویس گیرنده VPN در اینجا پایان یافته و ارتباط می تواند برقرار شود. تنها کافی است که نام کاربری و رمز عبور را وارد کنید. اکنون ویندوز به اینترنت وصل شده و تونل را می سازد و داده های خصوصی می تواند حرکت خود را آغاز کنند.

برنامه های کمکی
اگر بخواهید برای نمونه از دفتر کار( سرویس گیرنده VPN) به کامپیوتر خود در خانه ( سرویس گیرنده VPN) وصل بشوید با دو مشکل روبرو خواهید شد. نخست اینکه کامپیوتری که در خانه دارید پیوسته به اینترنت متصل نیست و دیگری اینکه سرویس گیرنده VPN به یک آدرس IP نیاز دارد. این IP را هنگامی که از یک شرکت فراهم ساز (ISP) سرویس می گیرید از پیش نمی دانید چون به صورت پویا(dynamic) به شما تخصیص داده می شود. Online Jack برنامه ای است که برای هر دو مشکل راه حل دارد.

Online Jack یک برنامه کوچک است که باید روی کامپیوتر خانه نصب شود. از دفتر کار خود می توانید از طریق سایت Online Jack و با نام کاربری و رمز عبور به کامپیوتر خود در خانه متصل شوید. با این کار، IP که شرکت فراهم ساز به شما تخصیص داده مشخص می شود که از روی آن، سرویس گیرنده VPN پیکر بندی شده و کار خود را آغاز می کند. از این دست برنامه های کمکی موارد زیادی وجود دارد که با جستجو در اینترنت می توانید آنها را بیابید.
خلاصه
دامنه کاربردی VPN گسترده و گوناگون است. VPN را می توان برای متصل کردن کاربران بیرونی به شبکه محلی،‌ارتباط دو کامپیوتر یا دو شبکه در دو شهر مختلف یا دسترسی از دفتر کار به کامپیوتر منزل بکار برد.
VPN نه تنها داده ها را با ایمنی بیشتر منتقل می کند بلکه وقتی از آن برای مرتبط کردن دو کامپیوتر دور از هم استفاده می کنیم هزینه ها بسیار کاهش می یابد. آخرین نکته اینکه راه اندازی VPN ساده و رایگان است

نگاهی فنی به VPN
استفاده از RAS سرور و خط تلفن برای برقراری ارتباط دو مشکل عمده دارد عبارتند از:
۱)در صورتی که RAS سرور و سیستم تماس گیرنده در یک استان قرار نداشته باشند، علاوه بر لزوم پرداخت هزینه زیاد، سرعت ارتباط نیز پایین خواهد آمد و این مسئله وقتی بیشتر نمود پیدا می کند که کاربر نیاز به ارتباطی با سرعت مناسب داشته باشد.
۲)در صورتی که تعداد اتصالات راه دور در یک لحظه بیش از یک مورد باشد، RAS سرور به چندین خط تلفن و مودم احتیاج خواهد داشت که باز هم مسئله هزینه مطرح می گردد.

اما با ارتباط VPN مشکلات مذکور به طور کامل حل می شود و کاربر با اتصال به ISP محلی به اینترنت متصل شده و VPN بین کامپیوتر کاربر و سرور سازمان از طریق اینترنت ایجاد می گردد. ارتباط مذکور می تواند از طریق خط Dialup و یا خط اختصاصی مانند Leased Line برقرار شود.
به هر حال اکنون مسئله این نیست که طریقه استفاده از VPN چیست، بلکه مسئله این است که کدامیک از تکنولوژی های VPN باید مورد استفاده قرار گیرند. پنج نوع پروتکل در VPN مورد استفاده قرار می گیرد که هر کدام مزایا و معایبی دارند. در این مقاله ما قصد داریم در مورد هر کدام از این پروتکل ها بحث کرده و آنها را مقایسه کنیم. البته نتیجه نهایی به هدف شما در استفاده VPN بستگی دارد.

ارتباط سیستم ها در یک اینترانت
در برخی سازمان ها، اطلاعات یک دپارتمان خاص به دلیل حساسیت بالا، به طور فیزیکی از شبکه اصلی داخلی آن سازمان جدا گردیده است. این مسئله علیرغم محافظت از اطلاعات آن دپارتمان، مشکلات خاصی را نیز از بابت دسترسی کاربران دپارتمان مذکور به شبکه های خارجی به وجود می آورد. VPN اجازه می دهد که شبکه دپارتمان مذکور به صورت فیزیکی به شبکه مقصد مورد نظر متصل گردد، اما به صورتی که توسط VPN سرور، جدا شده است (با قرار گرفتن VPN سرور بین دو شبکه).

البته لازم به یادآوری است که نیازی نیست VPN سرور به صورت یک Router مسیر یاب بین دو شبکه عمل نماید، بلکه کاربران شبکه مورد نظر علاوه بر اینکه خصوصیات و Subnet شبکه خاص خود را دارا هستند به VPNسرورمتصل شده و به اطلاعات درشبکه مقصد دست می یابند. علاوه بر این تمام ارتباطات برقرار شده از طریق VPN، می توانند به منظور محرمانه ماندن رمز نگاری شوند. برای کاربرانی که دارای اعتبار نامه مجاز نیستند، اطلاعات مقصد به صورت خودکار غیر قابل رویت خواهند بود.

مبانی Tunneling
Tunneling یا سیستم ایجاد تونل ارتباطی با نام کپسوله کردن (Encapsulation) نیز شناخته می شود که روشی است برای استفاده از زیر ساخت یک شبکه عمومی جهت انتقال اطلاعات. این اطلاعات ممکن است از پروتکل دیگری باشد. اطلاعات به جای اینکه به صورت اصلی و Original فرستاده شوند، با اضافه کردن یک Header (سرایند) کپسوله می شوند. این سزایند اضافی که به پکت متصل می شود، اطلاعات مسیر یابی را برای پکت فراهم می کند تا اطلاعات به صورت صحیح، سریع و فوری به مقصد برسند. هنگامی که پکت های کپسوله شده به مقصد رسیدند، سرایندها از روی پکت برداشته شده و اطلاعات به صورت اصلی خود تبدیل می شوند. این عملیات را از ابتدا تا اتمام کار Tunneling می نامند.

نگهداری تونل
مجموعه عملیات متشکل از پروتکل نگهداری تونل و پروتکل تبادل اطلاعات تونل به نام پروتکل Tunneling شناخته می شوند. برای اینکه این تونل برقرار شود، هم کلاینت و هم سرور می بایست پروتکل Tunneling یکسانی را مورد استفاده قرار دهند. از جمله پروتکل هایی که برای عملیات Tunneling مورد استفاده قرار می گیرند PPTP و L2TP هستند که در ادامه مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

پروتکل نگهداری تونل
پروتکل نگهداری تونل به عنوان مکانیسمی برای مدیریت تونل استفاده می شود. برای برخی از تکنولوژی های Tunneling مانند PPTP و L2TP یک تونل مانند یک Session می باشد، یعنی هر دو نقطه انتهایی تونل علاوه بر اینکه باید با نوع تونل منطبق باشند، می بایست از برقرار شدن آن نیز مطلع شوند. هر چند بر خلاف یک Session، یک تونل ذریافت اطلاعات را به صورتی قابل اطمینان گارانتی نمی کند و اطلاعات ارسالی معمولا به وسیله پروتکلی بر مبنای دیتا گرام مانند UDP هنگام استفاده از L2TP یا TCP برای مدیریت تونل و یک پروتکل کپسوله کردن مسیر یابی عمومی اصلاح شده به نام GRE برای وقتی که PPTP استفاده می گردد، پیکربندی و ارسال می شوند.

ساخته شدن تونل
یک تونل باید قبل از این که تبادل اطلاعات انجام شود، ساخته شود. عملیات ساخته شدن تونل به وسیله یک طرف تونل یعنی کلاینت آغاز می شود و طرف دیگر تونل یعنی سرور، تقاضای ارتباط Tunneling را دریافت می کند. برای ساخت تونل یک عملیات ارتباطی مانند PPP انجام می شود. سرور تقاضا می کند که کلاینت خودش را معرفی کرده و معیارهای تصدیق هویت خود را ارائه نماید. هنگامی که قانونی بودن و معتبر بودن کلاینت مورد تایید قرار گرفت،

ارتباط تونل مجاز شناخته شده و پیغام ساخته شدن تونل توسط کلاینت به سرور ارسال می گردد و سپس انتقال اطلاعات از طریق تونل شروع خواهد شد. برای روشن شدن مطلب، مثالی می زنیم. اگر محیط عمومی را، که غالبا نیز همین گونه است، اینترنت فرض کنیم، کلاینت پیغام ساخته شدن تونل را از آدرس IP کارت شبکه خود به عنوان مبدا به آدرس IP مقصد یعنی سرور ارسال می کند. حال اگر ارتباط اینترنت به صورت Dialup از جانب کلاینت ایجاد شده باشد، کلاینت به جای آدرس NIC خود، آدرس IP را که ISP به آن اختصاص داده به عنوان مبدا استفاده خواهد نمود.

نگهداری تونل
در برخی از تکنولوژی های Tunneling مانند L2TP و PPTP، تونل ساخته شده باید نگهداری و مراقبت شود. هر دو انتهای تونل باید از وضعیت طرف دیگر تونل با خبر باشندو نگهداری یک تونل معمولا از طریق عملیاتی به نام نگهداری فعال (KA) اجرا می گردد که طی این پروسه به صورت دوره زمانی مداوم از انتهای دیگر تونل آمار گیری می شود. این کار هنگامی که اطلاعاتی در خال تبادل نیست انجام می پذیرد.

زمانی که یک تونل برقرار می شود، اطلاعات می توانند از طریق آن ارسال گردند. پروتکل تبادل اطلاعات تونل، اطلاعات را کپسوله کرده تا قابل عبور از تونل باشند. وقتی که تونل کلاینت قصد ارسال اطلاعات را به تونل سرور دارد، یک سرایند (مخصوص پروتکل تبادل اطلاعات) را بر روی پکت اضافه می کند. نتیجه این کار این است که اطلاعات از طریق شبکه عمومی قابل ارسال شده و تا تونل سرور مسیریابی می شوند. تونل سرور پکت ها را دریافت کرده و سرایند اضافه شده را از روی اطلاعات برداشته و سپس اطلاعات را به صورت اصلی در می آورد.