738.68K
Категория: ИнтернетИнтернет

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей

1.

Сети и системы телекоммуникаций
Дополнительные особенности
построения сетей
ИМКН УрФУ
1

2.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
План
Network Address Translation (NAT)
Межсетевой экран
Виртуальные частные сети
2

3.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Технология NAT
NAT (Network Address Translation) — трансляция
сетевых адресов
Технология
преобразования
IP-адресов
внутренней (частной) сети в IP-адреса внешней
сети (Интернет)
Описана в RFC3022
Цель создания — преодоление нехватки адресов
IPv4
Дополнительный
локальной сети
уровень
безопасности
в
3

4.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Внешние и внутренние IP-адреса
Внешние IP-адреса
Применяются в сети Интернет
Должны быть уникальными
Распределяются ICANN
Адресов IPv4 не хватает для всех устройств в
Интернет (количество адресов IPv4 примерно 4 млрд.)
Внутренние IP-адреса
• Диапазон частных сетей (RFC 1918): 10.0.0.0/8,
172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16
• Не маршрутизируются в Интернет
• Могут использоваться без обращения в ICANN
• Допускается использование одинаковых адресов в
разных сетях (т.к. они не будут видны в Интернет)
4

5.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Пример использования NAT
192.168.1.2
184.86.48.129
184.86.48.130
184.86.48.131
192.168.1.3
Интернет
NAT
192.168.1.1
192.168.1.4
192.168.1.5
5

6.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Таблица NAT
Преобразование выполняется с помощью таблицы
NAT
NAT таблица
Внутренние IP-адреса
Внешние IP-адреса
192.168.1.2
184.86.48.129
192.168.1.3
184.86.48.130
192.168.1.4
184.86.48.131
6

7.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Типы NAT-адресов
С точки зрения NAT сети делятся на два вида:
• Внутренние (Inside) — участвуют в трансляции
• Внешние (Outside) — все остальные сети
С точки зрения NAT адреса бывают:
• Локальные (Local) — адреса, которые возникают во
внутренней части сети
• Глобальные (Global) — адреса, которые возникают во
внешней части сети
Типы IP-адресов в терминах NAT:
Внутренний локальный адрес (Inside local)
Внутренний глобальный адрес (Inside global)
Внешний локальный адрес (Outside local)
Внешний глобальный адрес (Outside global)
7

8.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Типы NAT-адресов
Внутренняя сеть
Inside local
Outside local
192.168.1.2
184.86.50.1
Внешняя сеть
Inside global Outside global
184.86.48.129 184.86.50.1
184.86.48.0
192.168.1.1
NAT
184.86.48.129
192.168.1.2
Локальные адреса
Глобальные адреса
184.86.50.1
8

9.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Работа NAT
184.86.48.0
192.168.1.1
192.168.1.2
NAT
184.86.50.1
9

10.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Работа NAT
184.86.48.0
192.168.1.1
192.168.1.2
192.168.1.2
NAT
184.86.50.1
184.86.50.1
10

11.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Работа NAT
184.86.48.0
192.168.1.1
NAT
192.168.1.2
184.86.50.1
192.168.1.2
184.86.50.1
NAT таблица
Inside local
Inside global
Outside local
Outside global
192.168.1.2
184.86.48.129
184.86.50.1
184.86.50.1
11

12.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Работа NAT
184.86.48.0
192.168.1.1
NAT
192.168.1.2
184.86.50.1
192.168.1.2
184.86.50.1
NAT таблица
Внутренний адрес Внешний адрес
192.168.1.2
184.86.48.129
12

13.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Работа NAT
184.86.48.0
192.168.1.1
NAT
192.168.1.2
184.86.50.1
184.86.48.129 184.86.50.1
NAT таблица
Внутренний адрес Внешний адрес
192.168.1.2
184.86.48.129
13

14.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Работа NAT
184.86.48.0
192.168.1.1
NAT
192.168.1.2
184.86.50.1
184.86.48.129 184.86.50.1
NAT таблица
Внутренний адрес Внешний адрес
192.168.1.2
184.86.48.129
14

15.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Работа NAT
184.86.48.0
192.168.1.1
NAT
192.168.1.2
184.86.50.1
184.86.50.1 184.86.48.129
NAT таблица
Внутренний адрес Внешний адрес
192.168.1.2
184.86.48.129
15

16.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Работа NAT
184.86.48.0
192.168.1.1
NAT
192.168.1.2
184.86.50.1
184.86.50.1 184.86.48.129
NAT таблица
Внутренний адрес Внешний адрес
192.168.1.2
184.86.48.129
16

17.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Работа NAT
184.86.48.0
192.168.1.1
NAT
192.168.1.2
184.86.50.1
184.86.50.1
192.168.1.2
NAT таблица
Внутренний адрес Внешний адрес
192.168.1.2
184.86.48.129
17

18.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Работа NAT
184.86.48.0
192.168.1.1
NAT
192.168.1.2
184.86.50.1
184.86.50.1
192.168.1.2
NAT таблица
Внутренний адрес Внешний адрес
192.168.1.2
184.86.48.129
18

19.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Способы трансляции адресов
Статический NAT (Static NAT) — однозначное
отображение локального адреса в глобальный
Динамический NAT (Dynamic NAT) — отображение
нескольких локальных адресов в пул глобальных
адресов
Трансляция порт-адрес (Port Address Translation,
PAT) — отображение нескольких локальных
адресов в один глобальный адрес. Другое
название — NAT с перегрузкой
19

20.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Статический NAT
192.168.1.2
184.86.48.0
192.168.1.3
192.168.1.1
NAT
Статическая NAT таблица
192.168.1.4
192.168.1.5
Внутренние IP-адреса
Внешние IP-адреса
192.168.1.2
192.168.1.3
184.86.48.129
184.86.48.130
192.168.1.5
184.86.48.131
184.86.50.1
20

21.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Динамический NAT
192.168.1.2
184.86.48.0
192.168.1.3
192.168.1.1
NAT
Динамическая NAT таблица
192.168.1.4
192.168.1.5
Внутренние IP-адреса
Внешние IP-адреса
Свободен
Свободен
184.86.48.129
184.86.48.130
192.168.1.5
184.86.48.131
184.86.50.1
21

22.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Работа PAT
192.168.1.2
192.168.1.3
192.168.1.1
192.168.1.4
192.168.1.5
NAT
184.86.48.0
184.86.48.129
184.86.50.1
22

23.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Работа PAT
192.168.1.2:1444 184.86.50.1:80
192.168.1.2
192.168.1.3:1555 184.86.50.1:80
192.168.1.3
192.168.1.1
192.168.1.4
192.168.1.5
NAT
184.86.48.0
184.86.48.129
184.86.50.1
23

24.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Работа PAT
192.168.1.2:1444 184.86.50.1:80
192.168.1.2
192.168.1.3:1555 184.86.50.1:80
192.168.1.3
192.168.1.1
NAT
184.86.48.0
184.86.48.129
Таблица NAT с перегрузкой
192.168.1.4
192.168.1.5
Внутренние Номер
IP-адреса
порта
Внешние
IP-адреса
Номер
порта
192.168.1.2
1444
184.86.48.129
2044
192.168.1.3
1555
184.86.48.129
2045
184.86.50.1
24

25.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Работа PAT
184.86.48.129:2044 184.86.50.1:80
192.168.1.2
184.86.48.129:2045 184.86.50.1:80
192.168.1.3
192.168.1.1
NAT
184.86.48.0
184.86.48.129
Таблица NAT с перегрузкой
192.168.1.4
192.168.1.5
Внутренние Номер
IP-адреса
порта
Внешние
IP-адреса
Номер
порта
192.168.1.2
1444
184.86.48.129
2044
192.168.1.3
1555
184.86.48.129
2045
184.86.50.1
25

26.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Преимущества и недостатки NAT
Преимущества NAT:
Позволяет преодолеть нехватку адресов IPv4
Легко развернуть и использовать
Скрывает структуру сети от внешнего мира
При смене адресации (провайдера), требуется
менять небольшое число адресов
26

27.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Преимущества и недостатки NAT
Недостатки NAT:
• Нарушается архитектура IP, где каждый IP-адрес
уникальным образом идентифицирует один хост
• Нарушается фундаментальный принцип построения IPсетей: каждый хост может соединиться с любым
другим
• Нарушается
независимость
многоуровневых
протоколов
• Нет возможности подключиться к компьютерам во
внутренней сети из внешнего мира
• Плохо работают протоколы, не устанавливающие
соединения
• Некоторые
прикладные
протоколы
работают
неправильно (FTP)
• Требует дополнительных ресурсов на создание
трансляции
27

28.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Сетевая безопасность
Интернет создавался для ограниченного круга
пользователей,
заинтересованных
в
его
работоспособности
• Университеты, научные институты
Протоколы
уязвимости
стека
• Протоколы FTP
открытом виде
TCT/IP
содержат
и
передают
Telnet
в
себе
данные
в
Принцип проектирования сетей TCP/IP: каждый
компьютер может соединиться с любым другим
компьютером в сети
28

29.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Информационная безопасность
Информационная
безопасность

состояние
защищенности информационной системы, включая
собственно информацию и поддерживающую её
инфраструктуру
Информация считается защищенной, если для нее
обеспечены:
• Конфиденциальность
• Доступность
• Целостность
29

30.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Информационная безопасность
Конфиденциальность — гарантия того, что
данные доступны только тем пользователям,
которым этот доступ разрешен (авторизованным
пользователям)
Доступность

гарантия
того,
что
авторизованные пользователи всегда получат
доступ к данным
Целостность — гарантия сохранности данными
правильных значений, которая обеспечивается
запретом
неавторизованным
пользователям
каким-либо образом изменять, разрушать или
создавать данные
30

31.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Угрозы информационной безопасности
Конфиденциальность
• Хищение
• Утрата
Доступность
• Блокирование
• Уничтожение
Целостность
• Модификация
31

32.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Примеры атак
Атака отказа в обслуживании (Denial of Service, DoS)
• Распределенная
атака
отказа
в
(Distributed Denial of Service, DDoS)
обслуживании
• TCP SYN-flood
Перехват и перенаправление трафика
• Man-in-the-Middle
• ARP-spoofing
• ICMP-сообщение о перенаправлении маршрута
Внедрение вредоносных программ
• Троянские и шпионские программы, черви, вирусы,
спам и т.д.
32

33.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Методы обеспечения безопасности
Политика безопасности
• Предоставление минимального уровня привилегий
• Резервное копирование
• Физические средства защиты
• Административные меры
Шифрование
• Алгоритмы DES, AES, RSA и т.д.
• Односторонние функции шифрования
Аутентификация, авторизация, аудит
Антивирусная защита
Межсетевые экраны
33

34.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Межсетевой экран
Другие названия: firewall, брандмауэр
Комплекс
программно-аппаратных
средств,
осуществляющих информационную защиту одной
части компьютерной сети от другой путем анализа
проходящего между ними трафика
Для межсетевого экрана одна часть сети является
внутренней, другая — внешней
34

35.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Пример работы межсетевого экрана
184.86.48.129
Интернет
35

36.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Пример работы межсетевого экрана
184.86.48.129
184.86.48.129:2044 184.86.50.1:80
Интернет
36

37.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Пример работы межсетевого экрана
184.86.48.129
184.86.48.129:2044 184.86.50.1:80
Интернет
Таблица правил
IP-адрес
IP-адрес
Порт
отправителя отправителя получателя
184.86.50.1
80
Любой
Любой
184.86.48.129
Любой
Порт
Действие
получателя Протокол
Любой
Любой
TCP
Любой
Разрешить
Отклонить
37

38.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Пример работы межсетевого экрана
184.86.48.129
184.86.48.129:2044 184.86.50.1:80
Интернет
Таблица правил
IP-адрес
IP-адрес
Порт
отправителя отправителя получателя
184.86.50.1
80
Любой
Любой
184.86.48.129
Любой
Порт
Действие
получателя Протокол
Любой
Любой
TCP
Любой
Разрешить
Отклонить
38

39.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Пример работы межсетевого экрана
184.86.48.129:2044 184.86.50.1:80
Интернет
39

40.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Зачем ограничивать доступ к сети?
40

41.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Зачем ограничивать доступ к сети?
• Предотвращение
передачи
конфиденциальной информации
или
утечки
• Предотвращение
проникновения
вредоносного
трафика внутрь корпоративной или частной сети
(вирусы, черви, атаки)
• Контроль посещаемых ресурсов во внешней сети
41

42.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Виды межсетевых экранов
• Firewall с пакетной фильтрацией (Packet Filtering
Firewall)
• Firewall с
Firewall)
контролем
состояния
канала
(Stateful
• Шлюз
прикладного
уровня,
прокси-сервер
(Application Gateway Firewall, Proxy Firewall)
• Firewall, транслирующий сетевые адреса (Network
Address Translation)
• Firewall на хосте (Host-based Firewall)
• Комбинированные Firewall (Hybrid Firewall)
42

43.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Packet Filtering Firewall
• Работает на сетевом уровне
модели OSI
• Обрабатывает
трафик
основе списков доступа
на
• Пропускает или отклоняет
пакеты, основываясь на IPадресе
источника
или
получателя,
протоколе,
номере порта источника или
получателя, типе пакета
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
• Часто
настраивается
на
обычных маршрутизаторах
43

44.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Списки доступа
Таблица правил
IP-адрес
отправителя
IP-адрес
Порт
отправителя получателя
Порт
Протокол Действие
получателя
192.168.1.0/24
Любой
184.86.48.0/24
80
TCP
Разрешить
184.86.48.0/24
80
192.168.1.0/24
Любой
TCP
Разрешить
192.168.1.0/24
Любой
192.168.2.0/24
Любой
UDP
Отклонить
Любой
Любой
Любой
Любой
Отклонить
Любой
44

45.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Stateful Firewall
• Технология сетевого уровня,
но
может
анализировать
трафик
транспортного
и
сеансового уровней модели
OSI
• Отслеживает
состояние
соединения
с
помощью
таблицы состояний
• Таблица состояний содержит
IP-адреса
источника
и
отправителя, номера портов,
информацию
о
TCPсоединении
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
45

46.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Таблица состояний
Таблица правил
IP-адрес
отправителя
Порт
IP-адрес
отправителя получателя
192.168.1.0/24
Любой
184.86.48.0/24
80
Порт
Протокол Флаг
получателя
184.86.48.0/24
80
192.168.1.0/24 Любой
TCP
TCP
Действие
Любой Разрешить
ACK
Разрешить
Таблица соединений
IP-адрес
отправителя
192.168.1.0/24
IP-адрес
Порт
отправителя получателя
Любой
184.86.48.0/24
Порт
получателя
80
46

47.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Application Gateway Firewall
• Технология
фильтрации
трафика
на
основе
информации
сетевого,
транспортного, сеансового и
прикладного уровней модели
OSI
• Другое
название
Proxy
Firewall или Proxy Server
• Перенаправляет
запросы
клиентов из внешней сети на
внутренние сервера
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
47

48.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Другие реализации Firewall
Firewall на хосте (Host-based Firewall)
• ПК или сервер с запущенным firewall
Комбинированные firewall (Hybrid Firewall)
• Комбинация различных типов firewall
Система
обнаружения
Detection System, IDS)
Система предотвращения
Prevention System, IPS)
вторжений
вторжений
(Intrusion
(Intrusion
48

49.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Преимущества и недостатки
Преимущества
• Защита критичных хостов и
несанкционированного доступа
приложений
от
• Возможно
предотвращение
вредоносного
использования уязвимых протоколов
• Возможна блокировка вредоносных данных от
серверов и клиентов
• С правильно настроенным firewall упрощается
обеспечение политик безопасности
49

50.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Преимущества и недостатки
Недостатки
• Если firewall настроен неправильно, он является
точкой отказа всей сети
• От многих приложений данные не могут быть
переданы надежно
• Обход firewall для доступа на заблокированные
ресурсы
• Может замедлиться производительность сети
• Вредоносный трафик можно скрыть под видом
разрешенного
50

51.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Демилитаризированная зона
• DeMilitarized Zone (DMZ), ДМЗ
• Военный термин: территория между враждующими
государствами, на которой запрещены военные
действия
• Сегмент сети, доступный извне, но отделенный от
внутренней сети
• Часто используется для выделения общедоступных
сервисов, таких как веб-сервер
• Ограничивает внутреннюю сеть от внешнего доступа
• Добавляет дополнительный уровень безопасности в
локальной сети
51

52.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Демилитаризированная зона
Внутренняя сеть
Интернет
Внешняя сеть
ДМЗ
52

53.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Пример firewall в Linux
iptables -A FORWARD -i eth0 -p tcp -d X.Y.Z.1 --dport xxx -j ACCEPT
53

54.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Пример firewall в Linux
iptables -A FORWARD -i eth0 -p tcp -d X.Y.Z.1 --dport xxx -j ACCEPT
Добавление Цепочка
правила в
(FORWARD —
firewall
для
пересылаемого
трафика)
Критерий
обработки
трафика
Действие
54

55.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Выделенные каналы
Локальная
сеть 1
Локальная
сеть 2
Глобальная
сеть
Локальная
сеть 3
55

56.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Выделенные линии для частных сетей
Другое название: арендованные линии связи
Принадлежат одному предприятию
Используются в сетях с коммутацией каналов
Были популярны до развития Интернета
Фиксированная пропускная способность канала
56

57.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Выделенные линии для частных сетей
Преимущества:
• Изолированы от других сетей
• Свобода выбора сетевых технологий
• Независимая система адресации
• Предсказуемая производительность
Недостатки:
• Высокая стоимость
• Сложность в обслуживании
• Неэффективное использование пропускной
способности
57

58.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Виртуальные частные сети
Virtual Private Networks (VPN) — технология
создания частных сетей поверх общедоступных
сетей (Интернет)
58

59.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Виртуальные частные сети
Virtual Private Networks (VPN) — технология
создания частных сетей поверх общедоступных
сетей (Интернет)
Используется для объединения филиалов одной
организации в единую частную сеть
Компромисс
между
качеством услуг
стоимостью
решения
и
Сеть строится на основе разделяемых каналов
связи, предоставляемых оператором
59

60.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Виртуальная частная сеть
60

61.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Виды VPN
Site-to-Site VPN
• Статически настроенные соединения на выделенных
устройствах (VPN-шлюзы)
• Устройства во внутренней сети не подозревают о
существовании VPN-туннеля
• Объединяет целые сети
• Подходит для объединения филиалов в общую сеть
VPN удаленного доступа
• Устанавливается динамически
• Архитектура «клиент-сервер»
• Требует установки специального ПО на устройство
клиента
• Подходит для удаленных пользователей
61

62.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Технологии VPN
Два класса технологий:
• Технологии разграничения трафика
• Техника постоянных виртуальных каналов
• ATM VPN, Frame Relay VPN, MPLS VPN, Carrier
Ethernet VPN
• Технологии шифрования
• Шифрование, аутентификация, туннелирование
• Протоколы IPSec и SSL
62

63.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Туннелирование
Интернет
Локальная
сеть 1
Локальная
сеть 2
IPSec туннель
VPN-шлюз 1
VPN-шлюз 2
63

64.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Туннелирование
Интернет
Локальная
сеть 1
VPN-шлюз 1
Заголовок IP
Локальная
сеть 2
IPSec туннель
VPN-шлюз 2
Данные
64

65.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Туннелирование
Интернет
Локальная
сеть 1
Локальная
сеть 2
IPSec туннель
VPN-шлюз 1
Заголовок IP
VPN-шлюз 2
Данные
65

66.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Туннелирование
Интернет
Локальная
сеть 1
Локальная
сеть 2
IPSec туннель
VPN-шлюз 1
IP VPN IP VPN
Заголовок IP
шлюза 1 шлюза 2
VPN-шлюз 2
Данные
66

67.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Туннелирование
Интернет
Локальная
сеть 1
Локальная
сеть 2
IPSec туннель
VPN-шлюз 1
VPN-шлюз 2
IP VPN IP VPN
Заголовок IP
шлюза 1 шлюза 2
Данные
67

68.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Туннелирование
Интернет
Локальная
сеть 1
Локальная
сеть 2
IPSec туннель
VPN-шлюз 1
VPN-шлюз 2
Заголовок IP
Данные
68

69.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Туннелирование
Интернет
Локальная
сеть 1
Локальная
сеть 2
IPSec туннель
VPN-шлюз 1
VPN-шлюз 2
Заголовок IP
Данные
69

70.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
IP Security
IPSec — набор стандартов VPN, разработанный IETF
Обеспечивает безопасное соединение, не ограничивая
в выборе алгоритмов шифрования и аутентификации
(обязательна поддержка MD5, SHA-1, DES
для
совместимости)
Работает на сетевом уровне, «защищая» IP-пакеты
Передает свои заголовки в открытом виде
Обеспечивает шифрование и целостность данных,
аутентификацию
отправителя,
защиту
от
повторяющихся пакетов (предотвращает спуфинг)
Реализует Site-to-Site VPN и VPN удаленного доступа
70

71.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
IP Security
Ядро IPSec:
• AH (Authentication Header, заголовок аутентификации)
— гарантирует целостность и аутентичность данных
• ESP (Encapsulating Security Payload, инкапсуляция
зашифрованных данных) — шифрует передаваемые
данные, обеспечивая конфиденциальность, может
поддерживать аутентификацию и целостность данных
• IKE (Internet Key Exchange, обмен ключами Интернета)
— решает задачу автоматического предоставления
конечным точкам защищенного канала секретных
ключей,
необходимых
для
работы
протоколов
аутентификации и шифрования
71

72.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Транспортный режим ESP
Зашифрованная часть IP-пакета
Заголовок
исходного
IP-пакета
Заголовок
ESP
(SPI, SN)
Пакет
протокола
верхнего
уровня
Заполнитель, длина
Данные
заполнителя,
аутентификации
следующий заголовок
Аутентифицируемая часть IP-пакета
72

73.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Туннельный режим ESP
Зашифрованная часть IP-пакета
Пакет
Заголовок Заголовок Заголовок
Заполнитель, длина Данные
протокола
внешнего ESP
исходного верхнего заполнителя,
аутентификации
IP-пакета (SPI, SN) IP-пакета
следующий заголовок
уровня
Аутентифицируемая часть IP-пакета
73

74.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Заголовок ESP
SPI (Security Parameters Index, индекс параметров
безопасности) — служит для связи пакета с
предусмотренной для него безопасной ассоциацией
SN (Sequence Number,
порядковый номер) —
порядковый номер пакета для защиты от ложного
воспроизведения
Данные аутентификации
— содержит
проверки целостности, вычисленное с
односторонней функции шифрования
значение
помощью
Следующий заголовок — код протокола следующего
уровня (ICMP, UDP, TCP и др.)
Заполнитель — обеспечивает кратное число байтов
74

75.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
SSL
Secure Sockets Layer — технология, которая может
обеспечить удаленный доступ клиентскому веббраузеру и шифрование SSL, встроенное в браузер
Работает на уровне представления модели OSI
Подходит для организации удаленного доступа VPN
Поддерживает
алгоритмы
различные
криптографические
• Взаимная аутентификация приложений осуществляется
путем обмена сертификатами
• Для контроля целостности используются хэш-функции
• Секретность обеспечивается шифрованием
75

76.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Технологии защищенного канала
Модель OSI
Протоколы
защищенного
канала
Прикладной
MIME
Представления
SSL, TLS
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
IPSec
Канальный
PPTP
Физический
76

77.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Итоги
Network Address Translation (NAT)
Межсетевой экран
Виртуальные частные сети
77

78.

Сети и системы телекоммуникаций. Дополнительные особенности построения сетей
Вопросы?
78
English     Русский Правила