А. Щербаков - Wi-Fi: Все, что Вы хотели знать, но боялись спросить

Одним из способов снижения затрат на передачу данных являются технологии «Виртуальных частных сетей», или VPN (Virtual Private Network). Технологии VPN позволяют использовать общедоступные сети в качестве надёжного и недорогого транспорта для ваших данных, обеспечивая при этом их защиту. В случае использования VPN все затраты сводятся к оплате доступа к Интернету, что существенно дешевле междугородных и международных звонков, и, естественно, дешевле организации физического канала. Подключившись к Интернету, вы устанавливаете соединение с удалённым шлюзом VPN и используете полученный канал для обмена данными.

Одной из существующих проблем в данном случае является то, что данные передаются по общим сетям и могут быть перехвачены злоумышленниками, поэтому особое внимание уделяется безопасности таких каналов. Естественно, при разработке технологии VPN были предприняты меры для надёжной защиты трафика, как от просмотра, так и от подмены.

При установлении VPN-соединения создаётся так называемый туннель, или логический путь, по которому передаются данные. Конечно же, данные не передаются по туннелю в открытом виде, ибо любые данные, передаваемые по общей сети, можно перехватить. Для того чтобы защитить информацию от попадания к злоумышленнику, используется шифрование — при отправке исходные данные зашифровываются, а затем передаются. При достижении конечной точки соединения происходит обратный процесс, и вновь появляется исходный пакет в первоначальном виде. Таким образом, в публичную сеть данные в незашифрованном виде не передаются.

VPN-соединение с удалённой машиной представляет собой обычное соединение «точка-точка», поэтому все промежуточные сетевые устройства, через которые проходит туннель, для конечного пользователя не заметны.

Компания SMC Networks, производитель уже достаточно хорошо знакомого нашему читателю оборудования для сетей, производит достаточно много. Давайте обратимся именно к тем возможностям сетевого оборудования, которые становятся все актуальнее с каждым днём, а именно, к возможностям создания защищённых туннелей VPN.

PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol) — один из протоколов, используемых для создания виртуальных частных сетей (VPN) на основе сетей TCP/IP. Этот протокол был разработан в результате совместных трудов компаний Microsoft, Ascend Communications, 3Com/Primary Access, US Robotics и ECI-Telematics, которые ставили перед собой целью разработку стандартного протокола защищённого канала. Однако стоит отметить, что PPTP в качестве стандарта так и не был принят, что, в свою очередь, связано с параллельной разработкой другими компаниями во главе с Cisco подобного протокола, носившего название L2F (Layer Two Forwarding). L2F тоже постигла участь PPTP — он не был принят. Но был создан протокол L2TP (Layer Two Tunneling Protocol), объединивший в себе PPTP и L2F. Однако PPTP, благодаря стараниям компании Microsoft, получил достаточно широкое распространение. Отметим, что операционные системы компании Microsoft имеют встроенный клиент PPTP, настройка которого не вызывает никаких сложностей. Данный протокол позволяет создавать виртуальные частные сети на основе общедоступных сетей TCP/IP, например Интернета. PPTP осуществляет туннелирование, инкапсулируя данные протокола IP внутри дейтаграмм PPP. Таким образом, пользователи могут запускать программы, работающие с конкретными сетевыми протоколами через установленное соединение. Туннельные серверы выполняют все необходимое для обеспечения защиты передаваемых данных, обеспечивая безопасную их передачу.

IPSec (Internet Protocol Security) — ещё один протокол, или даже система стандартов, направленная на установление и поддержание защищённого канала для передачи данных. IPSec предусматривает аутентификацию при установлении канала, шифрование передаваемых данных и распространение секретных ключей, необходимых для работы протоколов аутентификации и шифрования. Средства IPSec реализуют защиту содержимого пакетов IP, а также защиту от сетевых атак путём фильтрации пакетов и использования только надёжных соединений. В разработке принимали активное участие такие компании, как Microsoft и Cisco Systems.

Для аутентификации источника данных и для обеспечения целостности пакетов здесь используется протокол AH (Authentication Header). Также шифрование, аутентификация и целостность передаваемых данных обеспечиваются средствами протокола ESP (Encapsulation Security Payload). Протокол IKE (Internet Key Exchange) используется для определения способа инициализации защищённого канала, кроме того, IKE определяет процедуры обмена и управления секретными ключами соединения.

Шифрование в IPSec может обеспечиваться любым алгоритмом симметричного шифрования.

Из ограничений IPSec можно отметить, что он работает только в том случае, если передача данных на сетевом уровне обеспечивается средствами протокола IP, то есть в случае использования другого протокола сетевого уровня, например IPX, воспользоваться средствами IPSec будет невозможно. Конечно, это уже не актуально в связи с повсеместным распространением IP сегодня. Кроме того, всегда есть возможность совместного использования шифрования IPSec с тунеллированием L2TP.

У IPSec возможны два режима работы: транспортный (для передачи пакета по сети используется оригинальный заголовок) и туннельный (исходный пакет помещается в новый пакет, в теле которого он и передаётся по сети).

Данный протокол позволяет создавать многопротокольные виртуальные частные сети на основе общедоступных TCP/IP-сетей, например Интернета. PPTP осуществляет туннелирование, инкапсулируя данные протоколов IP и IPX внутри дейтаграмм PPP. Таким образом, пользователи могут запускать программы, работающие с конкретными сетевыми протоколами через установленное соединение. Туннельные серверы выполняют все необходимое для обеспечения защиты передаваемых данных, обеспечивая безопасную их передачу.

Существуют многочисленные конфигурации беспроводных сетей, предусматривающие использование различного оборудования. В случае с настольным компьютером вы можете использовать внешний Wi-Fi модуль, подключающийся по интерфейсу USB. Модули очень просты в установке. Если же у вас ноутбук — то приобретите Wi-Fi карту в PCMCIA-формате. Для улучшения связи при работе нескольких пользователей или когда вам нужно подключить беспроводную сеть к кабельной сети, лучшим вариантом станет использование точки доступа. Функционально она аналогична сетевому коммутатору или концентратору.

Как и в кабельной сети, беспроводная сеть имеет два режима работы.

Данный режим предусматривает соединение карт клиентов по принципу «точка-точка» (point-to-point, P2P). В этом режиме каждый компьютер может связываться с любым другим компьютером в сети. Такой режим работы называется Ad Hoc, он обладает как своими преимуществами, так и недостатками.

Основное преимущество — быстрая и дешёвая установка. Все, что вам нужно для организации такой сети, — оснастить каждую станцию (настольный компьютер или ноутбук) своей беспроводной карточкой или Wi-Fi модулем. Как только вы завершите конфигурацию, все станции смогут связываться друг с другом. Второе преимущество заключается в возможности располагать компьютеры на значительном расстоянии друг от друга — в результате мы получаем увеличенную зону действия сети. Если компьютер A удалён от компьютера C на 300 метров, вы можете установить между ними компьютер B, и все три компьютера смогут связываться между собой. Обратной стороной медали является то, что компьютер B не будет работать, если связь между A и C прервётся. Режим Ad Hoc рекомендуется для сетей, содержащих не более восьми машин. Подобная конфигурация обеспечит достаточную пропускную способность для всех типов игр.

Если в вашей сети располагается больше восьми компьютеров, и все они находятся в ограниченном пространстве, скажем, в 200 квадратных метров, вам потребуется точка доступа. Она позволит вам осуществлять несколько функций, например, централизовать связь между всеми компьютерами, то есть работать как концентратор, или соединить вашу проводную и беспроводную сеть.

Кроме того, в проводной и беспроводной сети точка доступа может работать как Интернет-маршрутизатор, то есть раздавать по сети соединение с Интернетом. Обычно такая опция ограничена использованием широкополосного подключения к Интернету, типа кабельного или ADSL. Беспроводные маршрутизаторы выпускаются в различных версиях. Например, существует беспроводный маршрутизатор с портом Ethernet. Однако подобные устройства отличаются от автономных маршрутизаторов, которые управляют USB модемом по ADSL линии, так что для подобных соединений вам понадобится беспроводный маршрутизатор с встроенным ADSL модемом. Что касается России, то здесь необходимо выбирать модель с модемным или ISDN соединением. В любом случае маршрутизатор работает как точка доступа в сети WiFi.