Lý thuyết VPN - Mạng riêng ảo là gì?

VPN là mạng cá nhân ảo, nhưng cụ thể nó là cái gì?

Đối với những bạn mới đi học, mới bước chân vào lĩnh vực Công Nghệ Thông Tin - CNTT, cho đến những người đi làm... chắc hẳn họ đã nhiều lần nghe đến từ VPN, hay mạng riêng ảo, mạng cá nhân ảo... Vậy thực sự VPN là gì? Hãy cùng Quản Trị Mạng thảo luận về định nghĩa của VPN, cách ứng dụng mô hình, hệ thống này trong công việc nhé.

1. Mạng riêng ảo VPN là gì?

VPN là mạng riêng ảo, Virtual Private Network, là một công nghệ mạng giúp tạo kết nối mạng an toàn khi tham gia vào mạng công cộng như Internet hoặc mạng riêng do một nhà cung cấp dịch vụ sở hữu. Các tập đoàn lớn, các cơ sở giáo dục và cơ quan chính phủ sử dụng công nghệ VPN để cho phép người dùng từ xa kết nối an toàn đến mạng riêng của cơ quan mình.

Mô hình VPN là như này

1 hệ thống VPN có thể kết nối được nhiều site khác nhau, dựa trên khu vực, diện tích địa lý... tượng tự như chuẩn Wide Area Network (WAN). Bên cạnh đó, VPN còn được dùng để "khuếch tán", mở rộng các mô hình Intranet nhằm truyền tải thông tin, dữ liệu tốt hơn. Ví dụ, các trường học vẫn phải dùng VPN để nối giữa các khuôn viên của trường (hoặc giữa các chi nhánh với trụ sở chính) lại với nhau.

Nếu muốn kết nối vào hệ thống VPN, thì mỗi 1 tài khoản đều phải được xác thực (phải có UsernamePassword). Những thông tin xác thực tài khoản này được dùng để cấp quyền truy cập thông qua 1 dữ liệu - Personal Identification Number (PIN), các mã PIN này thường chỉ có tác dụng trong 1 khoảng thời gian nhất định (30s hoặc 1 phút).

Khi kết nối máy tính hoặc một thiết bị khác chẳng hạn như điện thoại, máy tính bảng với một VPN, máy tính hoạt động giống như nó nằm trên cùng mạng nội bộ với VPN. Tất cả traffic trên mạng được gửi qua kết nối an toàn đến VPN. Nhờ đó, bạn có thể truy cập an toàn đến các tài nguyên mạng nội bộ ngay cả khi đang ở rất xa.

Bạn cũng có thể sử dụng Internet giống như đang ở vị trí của của VPN, điều này mang lại một số lợi ích khi sử dụng WiFi public hoặc truy cập trang web bị chặn, giới hạn địa lý.

Khi duyệt web với VPN, máy tính sẽ liên hệ với trang web thông qua kết nối VPN được mã hóa. Mọi yêu cầu, thông tin, dữ liệu trao đổi giữa bạn và website sẽ được truyền đi trong một kết nối an toàn. Nếu sử dụng VPN tại Hoa Kỳ để truy cập vào Netflix, Netflix sẽ thấy kết nối của bạn đến từ Hoa Kỳ.

Dù nghe có vẻ khá đơn giản, nhưng trên thực tế VPN lại được ứng dụng để làm rất nhiều thứ:

  • Truy cập vào mạng doanh nghiệp khi ở xa: VPN thường được sử dụng bởi những người kinh doanh để truy cập vào mạng lưới kinh doanh của họ, bao gồm tất cả tài nguyên trên mạng cục bộ, trong khi đang đi trên đường, đi du lịch,... Các nguồn lực trong mạng nội bộ không cần phải tiếp xúc trực tiếp với Internet, nhờ đó làm tăng tính bảo mật.
  • Truy cập mạng gia đình, dù không ở nhà: Bạn có thể thiết lập VPN riêng để truy cập khi không ở nhà. Thao tác này sẽ cho phép truy cập Windows từ xa thông qua Internet, sử dụng tập tin được chia sẻ trong mạng nội bộ, chơi game trên máy tính qua Internet giống như đang ở trong cùng mạng LAN.
  • Duyệt web ẩn danh: Nếu đang sử dụng WiFi công cộng, duyệt web trên những trang web không phải https, thì tính an toàn của dữ liệu trao đổi trong mạng sẽ dễ bị lộ. Nếu muốn ẩn hoạt động duyệt web của mình để dữ liệu được bảo mật hơn thì bạn nên kết nối VPN. Mọi thông tin truyền qua mạng lúc này sẽ được mã hóa.
  • Truy cập đến những website bị chặn giới hạn địa lý, bỏ qua kiểm duyệt Internet, vượt tường lửa,...
  • Tải tập tin: Tải BitTorrent trên VPN sẽ giúp tăng tốc độ tải file. Điều này cũng có ích với các traffic mà ISP của bạn có thể gây trở ngại.

2. Các giao thức thường dùng trong VPN:

Để bảo mật các dữ liệu trong hệ thống VPN, có 1 vài giao thức - Protocol phổ biến được áp dụng trong mô hình này. Bao gồm:

IP security (IPSec):

Được dùng để bảo mật các giao tiếp, các luồng dữ liệu trong môi trường Internet (môi trường bên ngoài VPN). Đây là điểm mấu chốt, lượng traffic qua IPSec được dùng chủ yếu bởi các Transport mode, hoặc các tunnel (hay gọi là hầm - khái niệm này hay dùng trong Proxy, SOCKS) để MÃ HÓA dữ liệu trong VPN.

Sự khác biệt giữa các mode này là:

  • Transport mode chỉ có nhiệm vụ mã hóa dữ liệu bên trong các gói (data package - hoặc còn biết dưới từ payload). Trong khi các Tunnel mã hóa toàn bộ các data package đó.

IPSec VPN

Do vậy, IPSec thường được coi là Security Overlay, bởi vì IPSec dùng các lớp bảo mật so với các Protocol khác.

Secure Sockets Layer (SSL) và Transport Layer Security (TLS):

Có 1 phần tương tự như IPSec, 2 giao thức trên cũng dùng mật khẩu để đảm bảo an toàn  giữa các kết nối trong môi trường Internet.

Mô hình SSL VPN

Bên cạnh đó, 2 giao thức trên còn sử dụng chế độ Handshake - có liên quan đến quá trình xác thực tài khoản giữa client và server. Để 1 kết nối được coi là thành công, quá trình xác thực này sẽ dùng đến các Certificate - chính là các khóa xác thực tài khoản được lưu trữ trên cả server và client.

Point-To-Point Tunneling Protocol (PPTP):

Là giao thức được dùng để truyền dữ liệu qua các hầm - Tunnel giữa 2 tầng traffic trong Internet. L2TP cũng thường được dùng song song với IPSec (đóng vai trò là Security Layer - đã đề cập đến ở phía trên) để đảm bảo quá trình truyền dữ liệu của L2TP qua môi trường Internet được thông suốt. Không giống như PPTP, VPN sẽ "kế thừa" toàn bộ lớp L2TP/IPSec có các key xác thực tài khoản được chia sẻ hoặc là các Certificate.

3. Ưu điểm, nhược điểm của VPN:

Lý thuyết là như vậy, còn khi áp dụng vào thực tế thì VPN sẽ có những ưu, nhược điểm như thế nào. Mời các bạn tiếp tục thảo luận với Quản Trị Mạng.

Để xây dựng 1 hệ thống mạng riêng, mạng cá nhân ảo thì dùng VPN là 1 giải pháp không hề tốn kém. Chúng ta có thể tưởng tượng thế này, môi trường Internet là cầu nối, giao tiếp chính để truyền tải dữ liệu, xét về mặt chi phí thì nó hoàn toàn hợp lý so với việc trả tiền để thiết lập 1 đường kết nối riêng với giá thành cao. Bên cạnh đó, việc phải sử dụng hệ thống phần mềm và phần cứng nhằm hỗ trợ cho quá trình xác thực tài khoản cũng không phải là rẻ. Việc so sánh sự tiện lợi mà VPN mang lại cùng với chi phí bỏ ra để bạn tự thiết lập 1 hệ thống như ý muốn, rõ ràng VPN chiếm ưu thế hơn hẳn. 

Nhưng bên cạnh đó, có nhược điểm rất dễ nhận thấy như:

VPN không có khả năng quản lý Quality of Service (QoS) qua môi trường Internet, do vậy các gói dữ liệu - Data package vẫn có nguy cơ bị thất lạc, rủi ro. Khả năng quản lý của các đơn vị cung cấp VPN là có hạn, không ai có thể ngờ trước được những gì có thể xảy ra với khách hàng của họ, hay nói ngắn gọn là bị hack đó.

Tham khảo thêm các bài sau đây:

Hy vọng bài viết trên hữu ích với bạn!

Thứ Ba, 27/06/2017 10:38
  • 3 ★ 23 👨
  • 91.068