PHẦN I CÔNG NGHỆ MẠNG RIÊNG ẢO Chương I. Giới thiệu chung về Mạng riêng ảo Chương này, chúng ta bắt đầu bằng việc định nghĩa Mạng riêng ảo và những lợi ích cơ bản từ việc thực thi giải pháp Mạng riêng ảo. Chúng ta cũng xem xét các mô hình kết nối mạng riêng ảo thông dụng. 1.1. Các khái niệm cơ bản về mạng riêng ảo 1.1.1. Định nghĩa về Mạng riêng ảo Mạng riêng ảo, có tên tiếng Anh là Virtual Private Network, viết tắt là VPN. Sau đây ta thường gọi ngắn gọn theo tên viết tắt. Có nhiều định nghĩa khác nhau về Mạng riêng ảo. Theo VPN Consortium, VPN là mạng sử dụng mạng công cộng (như Internet, ATM/Frame Relay của các nhà cung cấp dịch vụ) làm cơ sở hạ tầng để truyền thông tin nhưng vẫn đảm bảo là một mạng riêng và kiểm soát được truy nhập. Nói cách khác, VPN được định nghĩa là liên kết của khách hàng được triển khai trên một hạ tầng công cộng với các chính sách như là trong một mạng riêng. Hạ tầng công cộng này có thể là mạng IP, Frame Relay, ATM hay Internet. Theo tài liệu của IBM. VPN là sự mở rộng một mạng Intranet riêng của một doanh nghiệp qua một mạng công cộng như Internet, tạo ra một kết nối an toàn, thực chất là qua một đường hầm riêng. VPN truyền thông tin một cách an toàn qua Internet kết nối người dùng từ xa, nhánh văn phòng và các đối tác thương mại thành một mạng Công ty mở rộng. Theo cách nói đơn giản, VPN là một sự mở rộng của mạng Intranet qua một mạng công cộng (như Internet) mà đảm bảo sự bảo mật và hiệu quả kết nối giữa 2 điểm truyền thông cuối. Mạng Intranet riêng được mở rộng nhờ sự trợ giúp của các “đường hầm”. Các đường hầm này cho phép các thực thể cuối trao đổi dữ liệu theo cách tương tự như truyền thông điểm - điểm. Và như trong hình 1.2, mạng riêng của các Công ty loại trừ được các đường Lease-Line chi phí cao. Một báo cáo nghiên cứu về VPN cho thấy: Có thể tiết kiệm từ 20% đến 47% chi phí mạng WAN khi thay thế các đường Lease-Line để truy cập mạng từ xa bằng VPN. Và với VPN truy cập từ xa có thể tiết kiệm từ 60% đến 80% chi phí khi sử dụng đường Dial-up để truy cập từ xa đến Công ty. Mạng riêng ảo đã thực sự chinh phục cuộc sống. Việc kết nối các mạng máy tính của các doanh nghiệp lâu nay vẫn được thực hiện trên các đường truyền thuê riêng, cũng có thể là kết nối Frame Relay hay ATM. Nhưng, rào cản lớn nhất đến với các doanh nghiệp tổ chức đó là chi phí. Chi phí từ nhà cung cấp dịch vụ, chi phí từ việc duy trì, vận hành hạ tầng mạng, các thiết bị riêng của doanh nghiệp rất lớn. Vì vậy, điều dễ hiểu là trong thời gian dài, chúng ta gần như không thấy được nhiều ứng dụng, giải pháp hữu ích trên mạng diện rộng WAN. Rõ ràng, sự ra đời của công nghệ mạng riêng ảo đã cho phép các tổ chức, doanh nghiệp có thêm sự lựa chọn mới. Không phải vô cớ mà các chuyên gia viễn thông nhận định: “Mạng riêng ảo chính là công nghệ mạng WAN thế hệ mới”. 1.1.2. Một số ví dụ về Mạng riêng ảo: a) Ví dụ về các mô hình kết nối Mạng riêng ảo Hình 1.1: Những người dùng di động, người dùng từ xa thiết lập kết nối VPN qua Internet đến mạng Công ty của họ để trao đổi dữ liệu, truy cập các tài nguyên giống như là họ đang ở trong Công ty. Hình 1.1 Nhân viên lưu đ ộ ng có th ể quay s ố vào mạng của Công ty để truyền thông tin, c ậ p nh ậ t h ệ th ố ng đơn hàng Ng ư ờ i qu ả n l ý k ế t n ố i t ừ nhà để xem doanh thu và qu ả n l ý c ác b áo c á o Nh â n vi ê n ti ế p thị kết nối từ văn phòng khách hàng để kiểm tra trạng th ái đơ n h àn g Ng ư ờ i qu ả n l ý b án hàng in đề xuất mới trên máy in, sẵn sàng nhận lại v ào s áng s ớ m Nhân viên lưu đ ộ ng có th ể quay số vào mạng của Công ty đ ể in ấ n , th ậ m ch í c ả f ax Hình 1.2: Là một ví dụ thiết lập VPN gồm một nhánh Văn phòng từ xa, một người dùng di động kết nối VPN đến mạng Văn phòng chính Hình 1.2 Hình 1.3: Một ví dụ đầy đủ hơn Hình 1.3 Một mạng VPN điển hình đầy đủ bao gồm mạng LAN chính tại trụ sở (Văn phòng chính), các mạng LAN khác tại những văn phòng từ xa, những đối tác kinh doanh, các điểm kết nối (như 'Văn phòng' tại gia) hoặc người sử dụng (Nhân viên di động) truy cập đến từ bên ngoài. b) Ví dụ về ứng dụng Mạng riêng ảo Mới đây, ngày 11/08/2005, bệnh viện Nhi trung ương đã thử nghiệm thành công dịch vụ Mạng riêng ảo. Một ca chẩn đoán bệnh từ xa được thực hiện tại bệnh viên Nhi trung ương, đầu bên kia là bệnh viện Nghệ An và bệnh viện Hoà Bình. Thông qua dịch vụ truyền hình hội nghị “video conferencing” sử dụng công nghệ mạng riêng ảo, các chuyên gia y tế đầu ngành có thể cùng hội chẩn các ca bệnh "khó" tại bệnh viện tuyến dưới, từ đó đưa ra các chẩn đoán, phác đồ điều trị phù hợp cho người bệnh. Đây là một việc đã cũ với thế giới nhưng hoàn toàn mới với Việt Nam. 1.2. Những lợi ích cơ bản của Mạng riêng ảo VPN mang lại nhiều lợi ích, những lợi ích này bao gồm: - Giảm chi phí thực thi: Chi phí cho VPN ít hơn rất nhiều so với các giải pháp truyền thống dựa trên đường Lease-Line như Frame Relay, ATM hay ISDN. Bởi vì VPN loại trừ được những yếu tố cần thiết cho các kết nối đường dài bằng cách thay thế chúng bởi các kết nối cục bộ tới ISP hoặc điểm đại diện của ISP. - Giảm được chi phí thuê nhân viên và quản trị: Vì giảm được chi phí truyền thông đường dài. VPN cũng làm giảm được chi phí hoạt động của mạng dựa vào WAN một cách đáng kể. Hơn nữa, một tổ chức sẽ giảm được toàn bộ chi phí mạng nếu các thiết bị dùng trong mạng VPN được quản trị bởi ISP. Vì lúc này, thực tế là Tổ chức không cần thuê nhiều nhân viên mạng cao cấp. - Nâng cao khả năng kết nối: VPN tận dụng Internet để kết nối giữa các phần tử ở xa của một Intranet. Vì Internet có thể được truy cập toàn cầu, nên hầu hết các nhánh văn phòng, người dùng, người dùng di động từ xa đều có thể dễ dàng kết nối tới Intranet của Công ty mình. - Bảo mật các giao dịch: Vì VPN dùng công nghệ đường hầm để truyền dữ liệu qua mạng công cộng không an toàn. Dữ liệu đang truyền được bảo mật ở một mức độ nhất định, Thêm vào đó, công nghệ đường hầm sử dụng các biện pháp bảo mật như: Mã hoá, xác thực và cấp quyền để bảo đảm an toàn, tính tin cậy, tính xác thực của dữ liệu được truyền, Kết quả là VPN mang lại mức độ bảo mật cao cho việc truyền tin. - Sử dụng hiệu quả băng thông: Trong kết nối Internet dựa trên đường Lease-Line, băng thông hoàn toàn không được sử dụng trong một kết nối Internet không hoạt động. Các VPN, chỉ tạo các đường hầm logic đề truyền dữ liệu khi được yêu cầu, kết quả là băng thông mạng chỉ được sử dụng khi có một kết nối Internet hoạt động. Vì vậy làm giảm đáng kể nguy cơ lãng phí băng thông mạng. - Nâng cao khả năng mở rộng: Vì VPN dựa trên Internet, nên cho phép Intranet của một công ty có thể mở rộng và phát triển khi công việc kinh doanh cần phải thay đổi với phí tổn tối thiểu cho việc thêm các phương tiện, thiết bị. Điều này làm cho Intranet dựa trên VPN có khả năng mở rộng cao và dễ dàng tương thích với sự phát triển trong tương lai. Như chúng ta thấy, yêu cầu ứng dụng các công nghệ mới và mở rộng mạng đối với các mạng riêng ngày càng trở nên phức tạp và tốn kém. Với giải pháp mạng riêng ảo, chi phí này được tiết kiệm do sử dụng cơ sở hạ tầng là mạng truyền số liệu công cộng (ở Việt Nam, thực tế chi phí tốn kém cho mạng riêng là chi phí cho các kênh thuê riêng đường dài, các mạng riêng cũng không quá lớn và phức tạp, giải pháp VPN sẽ là giải pháp giúp tiết kiệm chi phí cho kênh truyền riêng cũng như sử dụng hiệu quả hơn cơ sở hạ tầng mạng truyền số liệu công cộng). Trên đây là một số lợi ích cơ bản mà giải pháp VPN mang lại. Tuy nhiên bên cạnh đó, nó cũng không tránh khỏi một số bất lợi như: Phụ thuộc nhiều vào Internet. Sự thực thi của một mạng dựa trên VPN phụ thuộc nhiều vào sự thực thi của Internet. Các đường Lease-Line bảo đảm băng thông được xác định trong hợp đồng giữa nhà cung cấp và Công ty. Tuy nhiên không có một đảm bảo về sự thực thi của Internet. Một sự quá tải lưu lượng và tắc nghẽn mạng có thể ảnh hưởng và từ chối hoạt động của toàn bộ mạng dựa trên VPN. 1.3. Những yêu cầu đối với Mạng riêng ảo Như ta đã biết trong phần trước, VPN là một phương pháp để kết nối mạng Intranet tương đối đơn giản và bảo mật qua mạng công cộng như Internet. Công nghệ VPN không chỉ làm giảm chi phí thực thi một môi trường mạng bảo mật cao mà còn giảm chi phí cho việc quản trị và tổ chức nhân viên. Hơn nữa, nó mang lại sự sẵn sàng, sự tin cậy và hiệu quả cao trong việc sử dụng băng thông mạng. Làm thế nào để đưa ra giải pháp dựa trên VPN, các thành phần và yêu cầu của VPN là gì? Tất cả sẽ được xem xét trong phần này. VPN như là một phiên bản sửa đổi của mạng riêng, cho phép chúng ta dễ dàng thiết lập mạng LAN hoặc Intranet cùng với Internet và các mạng công cộng khác để truyền thông một cách bảo mật và kinh tế. Và như vậy, hầu hết các yêu cầu của VPN và của mạng riêng truyền thống là rất giống nhau. Tuy nhiên, trong VPN có các yêu cầu nổi bật như sau: . pháp Mạng riêng ảo. Chúng ta cũng xem xét các mô hình kết nối mạng riêng ảo thông dụng. 1. 1. Các khái niệm cơ bản về mạng riêng ảo 1. 1 .1. Định nghĩa về Mạng riêng ảo Mạng riêng ảo, có tên. I CÔNG NGHỆ MẠNG RIÊNG ẢO Chương I. Giới thiệu chung về Mạng riêng ảo Chương này, chúng ta bắt đầu bằng việc định nghĩa Mạng riêng ảo và những lợi ích cơ bản từ việc thực thi giải pháp Mạng. mới”. 1. 1.2. Một số ví dụ về Mạng riêng ảo: a) Ví dụ về các mô hình kết nối Mạng riêng ảo Hình 1. 1: Những người dùng di động, người dùng từ xa thiết lập kết nối VPN qua Internet đến mạng Công