строим VPN канал

Всем привет сегодня в статье мы подробно рассмотрим как настроить VPN канал между офисами с помощью OpenVPN с возможностью дополнительной парольной защитой. Не для кого не секрет, что OpenVPN в последнее время стал очень популярен во многих организациях, и дело тут не в том, что он полностью бесплатен, а дело в эффективности, с помощью которой можно соединить VPN-каналами удаленные офисы. Настраивать мы будет VPN туннель между офисами с дополнительной парольной защитой на платформе Windows.

Задача: Настроить VPN канал между двумя филиалами вашей компании. Сеть в первом филиале называется N_B1) и сеть во втором филиале N_B2. Установка OpenVPN в обоих офисах будет на ОС Windows 7 . Приступим к выполнению поставленной задачи.

Network N_B1 содержит:

Компьютер или сервер, где устанавливается сервер OpenVPN, имеет 2 сетевых интерфейса, один как вы можете понять для wan ip адреса, а второй для внутренней сети..
Также на ней установлен proxy сервер который раздает инет в локальную сеть, тем самым являясь для всех машин в локальной сети основным шлюзом (192.168.2.100)
192.168.2.100 смотрит в локальную сеть
192.168.2.3 данный интерфейс смотрит в интернет через маршрутизатор, который имеет статический IP скажем 123.123.123.123. На нем сделан форвардинг или как его еще называют проброс порта 1190 (для примера порт 1190 проброшен на сетевом интерфейсе с ip адресом 192.168.2.3)
Пользователь в сети имеет 192.168.2.100

Network N_B2 содержит:

Компьютер или сервер, где устанавливается клиент OpenVPN, так же имеет 2 сетевых интерфейса.
Также на ней установлен proxy сервер который раздает интернет в локальную сеть, тем самым являясь для всех машин в локальной сети основным шлюзом(172.17.10.10)
172.17.10.10 смотрит в локальную сеть
192.168.2.3 смотрит в мир через маршрутизатор.
Пользователь в сети: 172.17.10.50

Задача: Человек из офиса с сетью N_B1 (192.168.2.100) должен видеть общие ресурсы на компьютере человека из сети N_B2 (172.17.10.50) и в обратном направлении.

Другими словами каждый каждого должен видеть и иметь возможность заходить в гости, вдруг кто фотки новые расшарит посмотреть своему коллеге из другого branche.

Республиканского масштаба для нужд среднего предприятия. Не ищите здесь руководство по VPN-технологиям – его здесь нет, для этого есть специализированные пособия, доступные в электронной и печатной форме. Я лишь попытаюсь дать представление на практическом примере, что это за «зверь» такой – VPN, и указать на особенности построения подобной инфраструктуры в наших условиях, попутно обобщив свой опыт на этом поприще. Все, сказанное мной, не претендует на истину в последней инстанции, и отражает лишь мою собственную точку зрения.

Зачем это нужно?

Итак, исходные условия таковы: ваша организация имеет несколько филиалов, расположенных на большом удалении друг от друга в пределах одного города или даже в разных городах страны. Вам поставлена, на первый взгляд, совершенно фантастическая задача: объединить локальные сети филиалов в одну глобальную сеть; чтобы каждый компьютер мог обращаться к другому компьютеру в этой сети, вне зависимости где он находится – в соседней комнате или в тысяче километров от него. Иногда условие задачи выглядит по-другому: предоставить доступ к определенному ресурсу одного филиала с компьютеров сети других филиалов (но суть дела от этого не меняется).

И как это сделать?

Делается это с помощью технологии VPN . Проще говоря, поверх ваших отдельных сетей «набрасывается» логическая сеть, отдельные компоненты (то бишь, филиалы) которой могут быть связаны между собой различными способами: по публичным каналам (Интернет), по выделенным линиям, по беспроводной сети. В результате, получается гомогенная сеть, состоящая из разнородных компонентов.

Понятно, что вариант с самостоятельной прокладкой каналов рассматриваться не может в силу поставленных условий, никто не даст вам тянуть кабель через весь город, да и неблагодарная это работа. Поэтому ничего иного не остается, как обратиться к поставщику телекоммуникационных услуг, а проще говоря – к провайдеру . Выбор провайдера – отдельная тема для разговора, выходящая за рамки этой статьи. Стоит лишь заметить, что все будет зависеть от нескольких факторов, самые главные из которых – объем предоставляемых услуг и качество связи. Немаловажное значение будут иметь расценки на передачу данных, и здесь нужно выбрать золотую середину между ценой и качеством. Поскольку каждый устанавливает эту планку для себя индивидуально (для кого-то целый час без связи не беда, а кому-то пять минут простоя покажутся трагедией), советовать что-либо здесь невозможно.

На этом этапе требуется сесть и тщательно продумать, какие филиалы вашей организации войдут в сеть. Если их больше двух-трех, можно для наглядности даже нарисовать схему с табличкой, в которой указать адреса и контакты каждого филиала. Если требуется организовать распределенную сеть в пределах одного города, обычно есть выбор из нескольких вариантов подключений у различных провайдеров. В моем случае, требовалось объединить несколько сетей, расположенных в различных городах области; здесь, как говорится, без вариантов – приходится обращаться к компании-монополисту Казахтелеком , единственному глобальному поставщику данного вида связи на всей территории РК. Далее в статье я буду рассматривать подключение именно через «Казахтелеком», как наиболее универсальный способ, адаптировать рекомендации под конкретного провайдера не составит особого труда.

В последнее время в мире телекоммуникаций наблюдается повышенный интерес к виртуальным частным сетям (Virtual Private Network – VPN) . Это обусловлено необходимостью снижения расходов на содержание корпоративных сетей за счет более дешевого подключения удаленных офисов и удаленных пользователей через сеть Internet. Действительно, при сравнении стоимости услуг по соединению нескольких сетей через Internet, например, с сетями Frame Relay можно заметить существенную разницу в стоимости. Однако необходимо отметить, что при объединении сетей через Internet, сразу же возникает вопрос о безопасности передачи данных, поэтому возникла необходимость создания механизмов позволяющих обеспечить конфиденциальность и целостность передаваемой информации. Сети, построенные на базе таких механизмов, и получили название VPN.

Кроме того, очень часто современному человеку, развивая свой бизнес, приходится много путешествовать. Это могут быть поездки в отдаленные уголки нашей страны или в страны зарубежья. Нередко людям нужен доступ к своей информации, хранящейся на их домашнем компьютере, или на компьютере фирмы. Эту проблему можно решить, организовав удалённый доступ к нему с помощью модема и телефонной линии. Использование телефонной линии имеет свои особенности. Недостатки этого решения в том, что звонок с другой страны стоит немалых денег. Есть и другое решение под названием VPN. Преимущества технологии VPN в том, что организация удалённого доступа делается не через телефонную линию, а через Internet, что намного дешевле и лучше. По моему мнению, технология

VPN имеет перспективу на широкое распространение по всему миру.

1. Понятие и классификация VPN сетей, их построение

1.1 Что такое VPN

VPN (англ. Virtual Private Network – виртуальная частная сеть) – логическая сеть, создаваемая поверх другой сети, например Internet. Несмотря на то, что коммуникации осуществляются по публичным сетям с использованием небезопасных протоколов, за счёт шифрования создаются закрытые от посторонних каналы обмена информацией. VPN позволяет объединить, например, несколько офисов организации в единую сеть с использованием для связи между ними неподконтрольных каналов.

По своей сути VPN обладает многими свойствами выделенной линии, однако развертывается она в пределах общедоступной сети, например Интернета. С помощью методики туннелирования пакеты данных транслируются через общедоступную сеть как по обычному двухточечному соединению. Между каждой парой «отправитель–получатель данных» устанавливается своеобразный туннель – безопасное логическое соединение, позволяющее инкапсулировать данные одного протокола в пакеты другого. Основными компонентами туннеля являются:

· инициатор

· маршрутизируемая сеть;

· туннельный коммутатор;

· один или несколько туннельных терминаторов.

Сам по себе принцип работы VPN не противоречит основным сетевым технологиям и протоколам. Например, при установлении соединения удаленного доступа клиент посылает серверу поток пакетов стандартного протокола PPP. В случае организации виртуальных выделенных линий между локальными сетями их маршрутизаторы также обмениваются пакетами PPP. Тем не менее, принципиально новым моментом является пересылка пакетов через безопасный туннель, организованный в пределах общедоступной сети.

Туннелирование позволяет организовать передачу пакетов одного

протокола в логической среде, использующей другой протокол. В результате появляется возможность решить проблемы взаимодействия нескольких разнотипных сетей, начиная с необходимости обеспечения целостности и конфиденциальности передаваемых данных и заканчивая преодолением несоответствий внешних протоколов или схем адресации.

Существующая сетевая инфраструктура корпорации может быть подготовлена к использованию VPN как с помощью программного, так и с помощью аппаратного обеспечения. Организацию виртуальной частной сети можно сравнить с прокладкой кабеля через глобальную сеть. Как правило, непосредственное соединение между удаленным пользователем и оконечным устройством туннеля устанавливается по протоколу PPP.

Наиболее распространенный метод создания туннелей VPN – инкапсуляция сетевых протоколов (IP, IPX, AppleTalk и т.д.) в PPP и последующая инкапсуляция образованных пакетов в протокол туннелирования. Обычно в качестве последнего выступает IP или (гораздо реже) ATM и Frame Relay. Такой подход называется туннелированием второго уровня, поскольку «пассажиром» здесь является протокол именно второго уровня.

Альтернативный подход – инкапсуляция пакетов сетевого протокола непосредственно в протокол туннелирования (например, VTP) называется туннелированием третьего уровня.

Независимо от того, какие протоколы используются или какие цели

преследуются при организации туннеля, основная методика остается

практически неизменной. Обычно один протокол используется для установления соединения с удаленным узлом, а другой – для инкапсуляции данных и служебной информации с целью передачи через туннель.

1.2 Классификация VPN сетей

Классифицировать VPN решения можно по нескольким основным параметрам:

1. По типу используемой среды:

· Защищённые VPN сети. Наиболее распространённый вариант приватных частных сетей. C его помощью возможно создать надежную и защищенную подсеть на основе ненадёжной сети, как правило, Интернета. Примером защищённых VPN являются: IPSec, OpenVPN и PPTP.

· Доверительные VPN сети. Используются в случаях, когда передающую среду можно считать надёжной и необходимо решить лишь задачу создания виртуальной подсети в рамках большей сети. Вопросы обеспечения безопасности становятся неактуальными. Примерами подобных VPN решении являются: MPLS и L2TP. Корректнее сказать, что эти протоколы перекладывают задачу обеспечения безопасности на другие, например L2TP, как правило, используется в паре с IPSec.

2. По способу реализации :

· VPN сети в виде специального программно-аппаратного обеспечения. Реализация VPN сети осуществляется при помощи специального комплекса программно-аппаратных средств. Такая реализация обеспечивает высокую производительность и, как правило, высокую степень защищённости.

· VPN сети в виде программного решения. Используют персональный компьютер со специальным программным обеспечением, обеспечивающим функциональность VPN.

· VPN сети с интегрированным решением. Функциональность VPN обеспечивает комплекс, решающий также задачи фильтрации сетевого трафика, организации сетевого экрана и обеспечения качества обслуживания.

3. По назначению:

· Intranet VPN . Используют для объединения в единую защищённую сеть нескольких распределённых филиалов одной организации, обменивающихся данными по открытым каналам связи.

· Remote Access VPN. Используют для создания защищённого канала между сегментом корпоративной сети (центральным офисом или филиалом) и одиночным пользователем, который, работая дома, подключается к корпоративным ресурсам с домашнего компьютера или, находясь в командировке, подключается к корпоративным ресурсам при помощи ноутбука.

· Extranet VPN . Используют для сетей, к которым подключаются «внешние» пользователи (например, заказчики или клиенты). Уровень доверия к ним намного ниже, чем к сотрудникам компании, поэтому требуется обеспечение специальных «рубежей» защиты, предотвращающих или ограничивающих доступ последних к особо ценной, конфиденциальной информации.

4. По типу протокола:

Существуют реализации виртуальных частных сетей под TCP/IP, IPX и AppleTalk . Но на сегодняшний день наблюдается тенденция к всеобщему переходу на протокол TCP/IP , и абсолютное большинство VPN решений поддерживает именно его.

5. По уровню сетевого протокола:

По уровню сетевого протокола на основе сопоставления с уровнями эталонной сетевой модели ISO/OSI.

1.3. Построение VPN

Существуют различные варианты построения VPN. При выборе решения требуется учитывать факторы производительности средств построения VPN. Например, если маршрутизатор и так работает на пределе мощности своего процессора, то добавление туннелей VPN и применение шифрования / дешифрования информации могут остановить работу всей сети из-за того, что этот маршрутизатор не будет справляться с простым трафиком, не говоря уже о VPN. Опыт показывает, что для построения VPN лучше всего использовать специализированное оборудование, однако если имеется ограничение в средствах, то можно обратить внимание на чисто программное решение. Рассмотрим некоторые варианты построения VPN.

· VPN на базе брандмауэров

Брандмауэры большинства производителей поддерживают туннелирование и шифрование данных. Все подобные продукты основаны на том, что трафик, проходящий через брандмауэр шифруется. К программному обеспечению собственно брандмауэра добавляется модуль шифрования. Недостатком этого метода можно назвать зависимость производительности от аппаратного обеспечения, на котором работает брандмауэр. При использовании брандмауэров на базе ПК надо помнить, что подобное решение можно применять только для небольших сетей с небольшим объемом передаваемой информации.

В качестве примера VPN на базе брандмауэров можно назвать FireWall-1 компании Check Point Software Technologies. FairWall-1 использует для построения VPN стандартный подход на базе IPSec. Трафик, приходящий в брандмауэр, дешифруется, после чего к нему применяются стандартные правила управления доступом. FireWall-1 работает под управлением операционных систем Solaris и Windows NT 4.0.

· VPN на базе маршрутизаторов

Другим способом построения VPN является применение для создания защищенных каналов маршрутизаторов. Так как вся информация, исходящая из локальной сети, проходит через маршрутизатор, то целесообразно возложить на этот маршрутизатор и задачи шифрования.

На март 2017 г. доля вакансий о работе с удаленным доступом, размещенных на hh.ru составляла 1,5% или 13 339 вакансий. За год их число удвоилось . В 2014 г. численность удаленных сотрудников оценивалась в 600 тыс. чел или 1% от экономически-активного населения (15–69 лет). J"son & Partners Consulting прогнозирует , что к 2018 г. около 20% всех занятых россиян будут работать удаленно. Например, до конца 2017 г. Билайн планирует перевести на удаленное сотрудничество от 50% до 70% персонала.

Зачем компании переводят сотрудников на удаленку:

• Сокращение затрат компании на аренду и содержание рабочих мест.
• Отсутствие привязки к одной локации дает возможность собирать команду
  проекта, которую никогда нельзя было бы собрать в пределах одного города. Дополнительный плюс – возможность использования более дешевой рабочей силы.
• Удовлетворение потребности сотрудников в связи с их семейными обстоятельствами.

Мы для себя открыли потребность в VPN более 10 лет назад. Для нас мотиватором предоставления VPN доступа сотрудникам была возможность оперативного доступа в корпоративную сеть из любой точки мира и в любое время дня и ночи.

Путь выбора идеального VPN решения

Вариантов решений достаточно много. Зачастую решение стоит принимать исходя из того, какое оборудование и софт уже используются в компании, навыком настройки какого ПО обладает системный администратор. Начну с того от чего мы отказались сразу, а затем расскажу что мы попробовали в на чем мы в итоге остановились.

VPN в роутерах

Так называемых “китайских решений” на рынке много. Практически любой роутер имеет функциональность встроенного VPN сервера. Обычно это простое вкл/выкл функционала и добавление логинов паролей для пользователей, иногда интеграция с Radius сервером. Почему мы не стали рассматривать подобное решение? Мы прежде всего думаем о своей безопасности и непрерывности работе сервиса. Подобные же железки не могут похвастаться ни надежной защитой (прошивки выходят обычно очень редко, или не выходят в принципе), да и надежность работы оставляет желать лучшего.

VPN Enterprise класса

Если посмотреть на квадрат Гартнера то на VPN рынке уже давно лидирующие позиции занимают компании, которые производят сетевое оборудование. Juniper, Cisco, Check Point: все они имеют комплексные решения решения, в составе которых есть и VPN сервис.

Минусов у подобных решений, пожалуй, два. Первый и главный - высокая стоимость. Второй - скорость закрытия уязвимостей оставляет желать лучшего, а если не платить ежегодные взносы за поддержку, то обновлений безопасности ждать не стоит. Не так давно появился и третий момент - закладки, встроенные в ПО крупных сетевых вендоров.

Microsoft VPN

10 лет назад мы были компанией, ориентированной прежде всего на Windows. Microsoft предлагает бесплатное решение для тех, у кого вся инфраструктура построена на их базе. В простых случаях настройка не вызывает сложностей даже у начинающего системного администратора. В нашем случае мы хотели выжать из VPN все с точки зрения безопасности, соответственно, использование паролей было исключено. Мы естественно хотели использовать сертификаты вместо паролей и для хранения ключевой пары использовать свой продукт Рутокен ЭЦП . Для реализации проекта нам нужно было: контроллер домена, радиус сервер и правильно поднятая и настроенная инфраструктура PKI. Подробно на настройке я останавливаться не буду, в интернете есть достаточно много информации по данным вопросам, а правильная настройка PKI вообще может потянуть на десяток статей. Первым протоколом, который мы использовали у себя, был протокол PPTP. Долгое время данный вариант VPN нас устраивал, но в конечном итоге нам пришлось отказаться от него по двум причинам: PPTP работал далеко не везде и мы начинали пользоваться не только Windows, но и другими операционными системами. Поэтому мы стали искать альтернативы. Замечу, что поддержка PPTP не так давно была прекращена apple . Для начала мы решили посмотреть, что еще из протоколов может предложить на Microsoft. SSTP/L2TP. SSTP нас устраивал всем, за исключением того, что он работал только на Windows. L2TP данным недостатком не обладал, но его настройка и поддержание его в работе показались нам достаточно затратными и мы решили попробовать альтернативы. Хотелось более простого решения, как для пользователей, так и для администраторов.

OpenVPN

Мы в компании “Актив” искренне любим open source. Выбирая замену Microsoft VPN мы не могли обойти стороной решение OpenVPN. Основным плюсом для нас было то, что решение "из коробки" работает на всех платформах. Поднять сервер в простом случае достаточно просто. Сейчас, используя docker и, к примеру готовый образ , это можно сделать за несколько минут. Но нам хотелось большего. Нам хотелось добавить в проект интеграцию с Microsoft CA, для того, чтобы использовать выданные ранее сертификаты. Нам хотелось добавить поддержку используемых нами токенов. Как настраивать связку OpenVPN и токены описано к примеру вот в этой статье . Сложнее было настроить интеграцию Microsoft CA и OpenVPN, но в целом тоже вполне реализуемо. Получившимся решением мы пользовались около трех лет, но все это время продолжали искать более удобные варианты. Главной возможностью, которую мы получили, перейдя на OpenVPN, был доступ из любой ОС. Но остались еще две претензии: сотрудникам компании нужно пройти 7 кругов ада Microsoft CA для выписывания сертификата, а администраторам по-прежнему приходилось поддерживать достаточно сложную инфраструктуру VPN.

Рутокен VPN

У нас есть знание, как использовать токены в любых операционных системах, у нас есть понимание, как правильно готовить инфраструктуру PKI, мы умеем настраивать разные версии OpenVPN и мы имеем технологии, которые позволяют управлять всем этим удобным для пользователя образом из окна браузера. Так возникла идея нового продукта.

Настройка Рутокен VPN

Мы действительно постарались сделать настройку простой и понятной. Вся настройка занимает всего несколько минут и реализована как мастер начальной настройки. На первом шаге нужно настроить сетевые настройки устройства, думаю комментарии здесь будут лишними.

На втором шаге нужно ввести название компании и подождать несколько минут, пока устройство произведет настройку встроенного центра сертификации.

Третьим шагом необходимо настроить сам VPN сервис. Указать внешний IP, на который будет происходить подключение. Выбрать тип шифрования и адресацию сети.

Четвертым шагом настройки мы создаем локальных пользователей, или добавляем их из AD

Личный кабинет сотрудника

В зависимости от операционной системы и браузера сотрудника, понадобится установить плагин и расширение для браузера, которые необходимы для работы с токенами.

После установки плагина/расширения нам остается лишь сгенерировать сертификат себе на Рутокен ЭЦП.

И установить клиент под нужную операционную систему:

Как все это работает?

Немного об аппаратной части. Изначально мы долго думали, какую “базу” использовать для нашего решения, так как нужно было соблюдать баланс между стоимостью, удобством, производительностью. После исследований, что предлагается на рынке, мы остановились на двух вариантах реализации и дальнейшего распространения решения:

• x86 (Enterprise) – программное решение, которое предоставляется конечному потребителю в виде образа виртуальной машины, который можно развернуть в рамках своей ит-инфраструктуры.

• Raspberry Pi – уже достаточно известный микрокомпьютер, который обладает вполне неплохой производительностью при не самой высокой стоимости и который можно начать использовать как VPN-сервер уже через 10 минут после того, как его в прямом смысле вынули из коробки.

Итак, теперь рассмотрим то, как работает наше решение. Первично хочется напомнить, что у нас реализована двухфакторная аутентификация. В качестве носителей клиентских закрытых ключей и сертификатов используются токены собственного производства, а также программное обеспечение для работы с ними.

Но изначально, нам все же нужно осуществить настройку сервисов, которые требуются для корректной работы продукта. Настройка сервисов осуществляется на текущий момент специалистами нашей компании в полуавтоматическом режиме. Это значит, что автоматизирован процесс деплоя программного обеспечения и первичных настроек, но инициализация данного процесса пока остается привилегией человека. Во время первичной настройки устанавливаются системные пакеты, python, django, OpenVPN, supervisor, OpenSSL и пр.

А что же дальше? Далее необходимо настроить всю инфраструктуру, которая собственно и отвечает в целом за безопасность. А именно: CA (центр сертификации), PKI (инфраструктура открытых ключей), выписать необходимые ключи и сертификаты.

Создание PKI и CA, а также формирование файла конфигурации OpenVPN-сервера, генерация ключей и выписывание сертификатов осуществляется уже после передачи продукта клиенту. Но это не значит, что для этого необходимо иметь какие-то специфические знания и прямой доступ к операционной системе. Все реализовано в бизнес-логике бэкенда системы администрирования, доступ к которой предоставляется через Web-интерфейс. От клиента требуется только ввести минимальный набор атрибутов (описано выше), после чего стартует процесс инициализации PKI и создания СА. Описывать конкретные вызовы системных команд смысла особого нет, так как уже давно все описано и разжевано до нас. Главное, что мы сделали - это автоматизировали данный процесс, избавив пользователя от необходимости обладать специфическими знаниями в администрировании.

Для работы с ключами и сертификатами мы решили не изобретать велосипед (хотя очень хотелось и до сих пор вынашиваем мысль его изобрести исходя из наших дальнейших планов развития продукта) и используем easy-rsa.

Самый долгий процесс при настройке инфраструктуры – это генерация файла Diffie-Hellman. Мы долго экспериментировали с параметрами и пришли к балансу “качество-производительность”. Хотя были мысли вообще избавиться от данного шага, нагенерировать таких файлов заранее, используя наши серверные мощности и просто “раздавать” их во время первичной инициализации. Тем более, что данные, содержащиеся в этом файле не являются приватными. Но пока мы оставили эти мысли для дальнейших “изысканий”.

Далее необходимо предоставить конечному пользователю механизм самостоятельного создания ключевых пар, формирования запросов на выписку сертификата в CA и собственно получение данного сертификата с записью на токен. А так же необходим клиент, позволяющий установить VPN-соединение с предварительной аутентификацией на токене.

Первую задачу мы решили благодаря нашему плагину который реализует функциональность электронной подписи, шифрования и двухфакторной аутентификации для Web- и SaaS-сервисов. Для того, чтобы выписать сертификат и записать его на токен, пользователь должен установить данный плагин, перейти по ссылке чтобы попасть в личный кабинет сервиса RutokenVPN, предварительно подключив токен к компьютеру (подробнее о плагине можно прочитать на нашем ресурсе)

При инициализации процесса выписывания сертификата, осуществляется запрос на токен для генерации ключевой пары а также запрос на выписку сертификата в CA. Приватный ключ записывается на токен, а запрос на выписку сертификата отправляется в СА, который в свою очередь осуществляет его выписывание и возвращает в ответе. После чего сертификат так же записывается на токен.

Почти все готово для установления VPN-соединения. Не хватает клиента, который “знает”, как работать с сервером и нашими токенами.

Наш клиент реализован на Electron. Кто не в курсе, что это за зверь, то если совсем кратко – возможность реализовать десктопное приложение, используя js, css и html. Не вдаваясь в подробности, клиент является неким “враппером” над OpenVPN-клиентом, позволяющим осуществлять его вызовы с нужными параметрами. Почему именно так? На самом деле нам было так удобней, хотя выбранное решение и накладывает определенные ограничения.

Так как мы используем токен как носитель ключевой информации, необходимой для аутентификации при установлении VPN-сессии, то нам нужно сконфигурировать OpenVPN-клиент для работы с ним. Провайдером PKCS#11 является библиотека собственной разработки для работы с нашими токенами, путь к которой и прописывается в настройках OpenVPN клиента. Подробнее о ней можно почитать .

При запросе на установку VPN-соединения, запрашивается PIN-код ключа, при корректном вводе извлекается сертификат для аутентификации клиента, осуществляется хэндшейк клиента с сервером и устанавливается VPN-соединение. Знающие люди могут возразить, что не все так просто, но целью данного описания не является рассказать все тонкости работы OpenVPN, а только осветить основные моменты нашей реализации.

Немного о наших планах. Основное, над чем сейчас мы работаем - это реализация ГОСТ-шифрования. Уже пройден достаточно большой путь исследований, позволивший нам максимально приблизиться к ее реализации. В ближайшее время сможем удовлетворить интерес потенциальных клиентов в данной функциональности.

Теги: Добавить метки

Интернет прочно вошел в нашу жизнь, и если ранее, в годы господства аналоговых модемов, для выхода в Интернет приходилось учитывать и объем трафика, и время соединения, то сегодня нормой стало безлимитное подключение к Интернету. То есть если Интернета нет в любое время и в любом «объеме», то это уже что-то из ряда вон выходящее. Причем если раньше наличие безлимитного Интернета считалось стандартом де-факто для корпоративных сетей, то сегодня это уже стало нормой для конечных пользователей. Вместе с развитием Интернета меняется и концептуальная модель его использования. Появляются все новые сервисы, например видео по запросу и VoIP, развиваются пиринговые файлообменные сети (BitTorrent) и пр. В последнее время очень популярной стала организация виртуальных частных сетей (VPN) через Интернет с возможностью организации удаленного доступа к любому компьютеру в составе этой сети. О том, как это можно сделать, и пойдет речь в настоящей статье.

Зачем это нужно

Организация VPN-сетей через Интернет или внутри локальной сети имеет много сценариев использования: сетевые игры в Интернете в обход игровых серверов (точно так же, как игры по локальной сети), создание закрытой от посторонних сети для передачи конфиденциальной информации, возможность удаленного и безопасного управления компьютерами (полный контроль над удаленным ПК), организация защищенного доступа для сотрудников, находящихся в командировке, к ресурсам корпоративной сети, связь по виртуальной сети отдельных офисов (локальных сетей).

Традиционный подход к развертыванию такой виртуальной частной сети заключается в том, что в корпоративной сети поднимается и конфигурируется VPN-сервер (обычно на базе ОС Linux) и удаленные пользователи заходят в корпоративную сеть по VPN-соединениям.

Однако такой подход неприменим в случае, когда пользователю необходимо получить удаленный доступ к своему домашнему компьютеру. Вряд ли ситуацию, когда дома поднимается отдельный VPN-сервер, можно считать обычной. Впрочем, не стоит отчаиваться. Задача создания VPN-сети решаема и под силу даже начинающему пользователю. Для этой цели существует специальная программа Hamachi, которую можно свободно скачать из Интернета (http://www.hamachi.cc/download/list.php). Что особенно радует, так это наличие ее русифицированной версии, так что освоить программу сможет любой пользователь.

Hamachi 1.0.2.2

Итак, Hamachi (текущая версия - 1.0.2.2) - это программа, позволяющая создать виртуальную частную сеть (VPN) через Интернет и объединить в ней несколько компьютеров. После создания такой сети пользователи могут устанавливать VPN-сессии между собой и работать в этой сети точно так же, как в обычной локальной (LAN) сети с возможностью обмена файлами, удаленного администрирования компьютеров и т.д. Преимущество VPN-сети заключается в том, что она полностью защищена от несанкционированного вмешательства и невидима из Интернета, хотя и существует в нем.

Программа Hamachi должна быть установлена на всех компьютерах, которые предполагается объединить в виртуальную частную сеть.

Виртуальная сеть создается с помощью специализированного сервера Hamachi в Интернете. Для соединения с этим сервером используются порты 12975 и 32976. Первый порт (12975) применяется только для установки соединения, а второй - во время работы. Впрочем, обычным пользователям вряд ли потребуется столь подробная информация.

После того как с помощью сервера Hamachi создается виртуальная сеть между выбранными компьютерами, обмен информацией между клиентами VPN-сети происходит уже напрямую, то есть без участия сервера Hamachi. Для обмена данными между клиентами VPN-сети используется протокол UDP.

Установка программы

Программа Hamachi устанавливается на компьютеры с операционной системой Windows 2000/XP/2003/Vista. Существуют также консольные версии программы для Linux и Mac OS X. Далее мы рассмотрим установку и настройку программы на примере операционной системы Windows XP.

Установка программы Hamachi достаточно проста и не вызывает проблем (особенно учитывая, что интерфейс запускаемого мастера установки русский). После начала установки программы на компьютере запускается мастер установки, который предложит согласиться с лицензионным соглашением, выбрать папку для установки программы (рис. 1), создать иконку на рабочем столе и т.д.

Среди полезных опциональных возможностей, которые можно активировать в процессе установки программы, - автоматический запуск Hamachi при загрузке компьютера и блокирование уязвимых служб для соединений Hamachi (рис. 2). В последнем случае будет заблокирована служба Windows File Sharing для виртуального сетевого адаптера Hamachi. В результате другие пользователи VPN-сети не получат доступа к имеющимся в вашем компьютере файлам и папкам, открытым для совместного использования. При этом данные файлы и папки останутся доступными для обычных пользователей локальной сети, для соединения с которыми не применяется VPN-соединение.

Рис. 1. Мастер установки программы Hamachi позволяет указать папку
для размещения программы, создать иконку на рабочем столе
и выбрать опциональную возможность автоматического запуска программы
при загрузке компьютера

Кроме блокирования службы Windows File Sharing, блокирование уязвимых служб для соединений Hamachi также приводит к блокированию удаленного доступа к определенным службам Windows, которые часто подвергаются атакам. Соответственно если вы используете программу Hamachi для соединения с надежными клиентами, которым вы доверяете, то опцию блокирования уязвимых служб лучше отключить.

Рис. 2. Мастер установки программы Hamachi позволяет заблокировать
уязвимые службы для соединений Hamachi

На последнем этапе мастер установки предложит выбрать, какой вариант программы установить: базовую версию или Premium. Программа Hamachi существует в двух версиях. Базовая версия является бесплатной, а версия Premium, обладающая более широкими возможностями, - платной. Отметим, что для большинства пользователей вполне достаточно бесплатной базовой версии программы (о детальных отличиях базовой версии от версии Premium мы расскажем чуть позже), но стандартный поход следующий: сначала устанавливается Premium-версия на 45 дней (бесплатно), а по истечении этого периода автоматически происходит переход к базовой версии.

После установки и запуска программы Hamachi на компьютере в том случае, если программа устанавливалась впервые, запустится краткий путеводитель по Hamachi, в котором описывается, как работать с программой.

Первый запуск программы

При первом запуске программы будет создана ваша учетная запись. На этом этапе необходимо задать имя компьютера, под которым он будет виден другим пользователям VPN-сети (рис. 3).

Рис. 3. Задание имени компьютера, под которым
он будет виден другим пользователям VPN-сети

Когда имя компьютера задано, программа устанавливает соединение с сервером базы данных Hamachi и запрашивает IP-адрес, который будет присвоен виртуальному сетевому адаптеру Hamachi и будет использоваться в дальнейшем для установления VPN-соединения. Каждому клиенту Hamachi присваивается IP-адрес из диапазона 5.0.0.0/8 (маска подсети 255.0.0.0), который в принципе не относится к зарезервированным для применения в Интернете диапазонам адресов. К таким зарезервированным для частного использования в локальных сетях относятся следующие диапазоны: 10.0.0.0/8 (диапазон от 10.0.0.0 до 10.255.255.254), 172.16.0.0/12 (диапазон от 172.16.0.0 до 172.31.255.254) и 192.168.0.0/16 (диапазон от 192.168.0.0 до 192.168.255.254). Однако диапазон 5.0.0.0/8 на протяжении уже более 10 лет зарезервирован организацией IANA (Internet Assigned Numbers Authority - американская организация, управляющая пространствами IP-адресов) и не используется в качестве публичных (внешних) адресов Интернета. Таким образом, диапазон 5.0.0.0/8, с одной стороны, относится к диапазону внешних (публичных) адресов Интернета, то есть исключена вероятность, что присвоенный вам IP-адрес уже применяется в вашей локальной сети (в локальных сетях используются только зарезервированные для частного применения IP-адреса), а с другой - эти адреса еще никем не заняты.

После присвоения вам IP-адреса из диапазона 5.0.0.0/8 он становится своеобразным идентификатором вашего компьютера в виртуальной частной сети. Этот IP-адрес присваивается виртуальному сетевому адаптеру Hamachi. Так, если набрать в командной строке команду ipconfig/all, то кроме настроек сетевого интерфейса реального сетевого адаптера (который физически присутствует в вашем ПК) можно обнаружить, что появился еще один виртуальный Ethernet-адаптер Hamachi с присвоенными ему MAC-адресом, IP-адресом, маской подсети, IP-адресом шлюза и т.д. (рис. 4).

Рис. 4. После первого запуска программы виртуальному сетевому адаптеру
Hamachi присваивается IP-адрес из диапазона 5.0.0.0/8 и производится настройка
сетевого интерфейса

Итак, после того как программа Hamachi сконфигурировала виртуальный сетевой адаптер, можно приступать к работе с программой.

На этом этапе ваш компьютер еще не является членом какой-либо виртуальной частной сети, поэтому первым делом нужно подключиться к уже существующей виртуальной частной сети или создать новую VPN-сеть.

Работа с программой

Интерфейс программы очень прост (рис. 5). Имеется всего три функциональных кнопки: «включить/выключить», кнопка сетевого меню и кнопка системного меню.

Рис. 5. Интерфейс программы
Hamachi очень простой -
всего три функциональные кнопки

Для создания новой VPN-сети или присоединения компьютера к уже существующей нажмите на кнопку сетевого меню и выберите соответствующий пункт (рис. 6).

Рис. 6. Кнопка сетевого меню позволяет
создать новую VPN-сеть или присоединить
компьютер к уже существующей

Присоединение ПК к существующей виртуальной сети и выход из нее

Если требуется подсоединить компьютер к уже существующей виртуальной сети и известно ее название и пароль (в случае, если он используется), то в сетевом меню выберите пункт Войти в существующую сеть… Далее откроется окно, в котором необходимо задать имя сети и пароль (рис. 7).

Рис. 7. Добавление компьютера
в существующую виртуальную сеть

После этого в окне программы появятся название сети и список присоединенных к ней компьютеров (кроме вашего) - рис. 8.

Рис. 8. После присоединения компьютера
к виртуальной сети в окне программы
отображается список присоединенных
к ней компьютеров

Если рядом с названием компьютера стоит зеленая точка или звезда, то это означает, что связь с компьютером установлена. Мигание зеленой точки свидетельствует о том, что связь находится в процессе установки. Светлый круг вокруг зеленой точки указывает на то, что с данным компьютером идет обмен информацией.

Хуже всего, когда рядом с названием компьютера стоит желтая точка - это означает, что прямое соединение с ним по каким-то причинам установить не удалось. Если желтым цветом отображается название компьютера, то это означает, что связь с ним потеряна.

Появление голубой точки указывает на то, что прямое соединение с компьютером установить не удалось и связь осуществляется через сервер Hamachi. Проблема заключается в том, что в этом случае канал связи с компьютером имеет очень низкую пропускную способность и большие задержки.

Если название компьютера и точка около его имени отображаются серым цветом, то это означает, что компьютер хотя и присоединен к данной виртуальной сети, но недоступен (например, ПК выключен, нет соединения с Интернетом или не запущена программа Hamachi).

Для того чтобы выйти из сети, достаточно щелкнуть правой кнопкой мыши на ее названии и в ниспадающем списке выбрать пункт Отключиться или Покинуть сеть . В первом случае вы лишь временно покидаете сеть и список присоединенных к ней компьютеров остается для вас видимым. Во втором случае для входа в сеть придется заново повторить всю процедуру присоединения компьютера к существующей сети.

Создание новой сети и удаление созданной сети

Если требуется создать новую виртуальную сеть, то в сетевом меню выберите пункт Создать новую сеть… Откроется окно, в котором необходимо задать имя создаваемой сети и пароль, который будут использовать другие пользователи для присоединения к этой сети (рис. 9).

Рис. 9. Создание новой VPN-сети

После создания новой сети к ней можно присоединять компьютеры пользователей. Если сеть создана вами, то вы являетесь ее администратором и получаете полный контроль над нею, которого лишены другие пользователи. При этом важно помнить, что управлять созданной сетью можно только с того компьютера, на котором она была создана. Если точнее, то управлять сетью можно только с компьютера, которому присвоен точно такой же виртуальный IP-адрес, как тот, что использовался при создании виртуальной сети. Почему это замечание так важно? Представьте себе ситуацию: вы установили программу Hamachi и создали новую VPN-сеть. Потом вы полностью удалили (включая все конфигурационные файлы) программу Hamachi и через некоторое время установили ее вновь. Вам будет присвоен новый виртуальный IP-адрес, но, используя его, вы уже не сможете контролировать созданную вами ранее VPN-сеть.

Если вы являетесь администратором сети, то можете удалить ее. Для этого щелкните правой кнопкой мыши по названию сети и в ниспадающем списке выберите пункт Удалить . Отметим, что при удалении сети полностью уничтожаются все связи между другими ее пользователями.

Другие действия с компьютерами сети

Если вы присоединились к сети, то можете совершать над присоединенными к ней компьютерами следующие действия:

• проверка доступности;
• просмотр папок;
• отправка сообщения;
• копирование адреса;
• блокирование;
• установка метки.

Для того чтобы выполнить одно из них, щелкните на имени компьютера правой кнопкой мыши и в ниспадающем меню выберите соответствующий пункт (рис. 10).

Рис. 10. Список возможных действий
с выбранным компьютером сети

При выборе пункта Проверить доступность будет выполнена обычная команда ping по адресу соответствующего компьютера.

Пункт Просмотреть папки позволяет получить доступ к открытым для совместного доступа (Sharing) папкам на компьютере.

Пункт Отправить сообщение дает возможность обмениваться сообщениями между отдельными компьютерами сети наподобие тому, как это делается в ICQ.

Пункт Копировать адрес вставляет в буфер обмена IP-адрес выбранного компьютера, что удобно, если требуется использовать этот адрес в других программах (например, удаленного администрирования).

Пункт Блокировать позволяет временно заблокировать выбранный компьютер, то есть ваш с ним VPN-канал окажется заблокированным и обмен информацией будет невозможен.

Пункт Установить метку позволяет выбрать формат отображения атрибутов компьютера в сети. По умолчанию отображается IP-адрес компьютера и его название. Можно задать отображение только имени компьютера или только IP-адреса.

Настройка программы

Для того чтобы получить доступ к настройке программы, необходимо нажать на кнопку системного меню и выбрать пункт Установки… (рис. 11).

Рис. 11. Получение доступа к настройкам
программы

После этого откроется окно Статус и конфигурация , позволяющее произвести детальную настройку программы (рис. 12).

Рис. 12. Окно детальной конфигурации программы

Собственно, здесь все достаточно просто, и вряд ли нужны подробные комментарии, поэтому просто перечислим возможности, которые можно реализовать в окне конфигурации. Итак, в этом окне можно изменить имя компьютера, произвести детальную настройку соединения, задать тип запуска программы, заблокировать или разблокировать уязвимые службы Windows, заблокировать новых членов сети и реализовать другие, менее значимые опции. Среди важных возможностей отметим отключение шифрования при передаче данных между отдельными компьютерами сети. Для того чтобы сделать это, необходимо нажать на иконку Окно и в группе Внешний вид отметить пункт Show «Advanced…» per menu item (рис. 13).

Рис. 13. Добавление пункта Advanced…
в ниспадающее меню

После этого, если на имени компьютера, присоединенного к сети, щелкнуть правой кнопкой мыши, в ниспадающем меню появится пункт Advanced… Если выбрать его, то откроется окно Tunnel Configuration , позволяющее изменить настройки VPN-туннеля. Для отключения шифрования в пункте Encryption необходимо выбрать значение Оff . В этом случае данные с вашего компьютера будут передаваться на выбранный ПК в незашифрованном виде. Однако в обратном направлении данные будут передаваться зашифрованными. Для того чтобы полностью отключить шифрование для VPN-туннеля между двумя компьютерами, его нужно отключить на обоих компьютерах.

Отметим, что отключать шифрование следует только в исключительных случаях, поскольку сама процедура шифрования вряд ли отразится на трафике. Дело в том, что трафик будет определяться пропускной способностью вашего интернет-канала, а отнюдь не применением или отсутствием шифрования. Только в том случае, если VPN-туннель образуется между компьютерами в пределах одной локальной сети и его пропускная способность составляет порядка 100 Мбит/с, использование шифрования может немного снизить максимальную скорость передачи (до 70-80 Мбит/с).

Заключение

Программа Hamachi - это мощный инструмент, позволяющий очень быстро создавать VPN-сети. Отметим, что изначально она была создана для того, чтобы пользователи могли играть в сетевые игры в обход игровых серверов. Однако возможные сценарии применения этой программы значительно шире. Так, создав виртуальную сеть и присоединив к ней компьютеры, можно, воспользовавшись стандартными программами удаленного администрирования, получить удаленный доступ к любому компьютеру виртуальной сети, поскольку каждый компьютер такой сети имеет свой выделенный IP-адрес.

В то же время нужно отметить, что далеко не всегда удается установить прямое соединение между отдельными компьютерами. И несмотря на то, что на сайте производителя утверждается, что программа легко «пробивает» маршрутизаторы и NAT-устройства, на самом деле все не столь оптимистично. В документации к программе утверждается, что в 5% случаев прямое соединение между отдельными компьютерами установить не удается, однако, как нам кажется, эта цифра явно занижена. Реальная ситуация такова: если речь идет о соединении двух компьютеров, которым присваивается динамический или статический публичный IP-адрес, то проблем не возникает. То есть если у вас дома имеется всего один компьютер с выходом в Интернет и вам нужно соединиться с пользователем, у которого также один компьютер с выходом в Интернет, то никаких проблем не будет. Как показывает практика, не возникает проблем установления соединения и между компьютером пользователя с присвоенным ему динамическим или статическим публичным IP-адресом и компьютером в составе локальной сети, защищенной маршрутизатором. Однако если связь устанавливается между двумя компьютерами, принадлежащими разным локальным сетям, защищенным маршрутизаторами, то возможны проблемы и не факт, что прямое соединение будет установлено. То есть соединение может быть установлено, но с большой вероятностью оно будет не прямое, а через сервер Hamachi. Соответственно скорость такого канала связи окажется очень низкой и проку от такого соединения будет не много. К примеру, у вас дома выход в Интернет реализован с использованием беспроводного маршрутизатора, то есть ваш компьютер находится в составе домашней локальной сети и ему присваивается IP-адрес из диапазона зарезервированных для частного применения адресов, а публичный адрес присваивается WAN-порту маршрутизатора, через который вы выходите в Интернет. Если вы пытаетесь установить соединение с другим компьютером, который также находится в составе локальной сети (например, с рабочим компьютером в офисе или с компьютером пользователя, у которого дома развернута локальная сеть и используется маршрутизатор), то в большинстве случаев появляются проблемы.

В руководстве пользователя программы Hamachi описывается, каким образом можно избежать подобных проблем. Для этого предлагается использовать фиксированный (а не динамический) UDP-порт и реализовать функцию перенаправления портов на маршрутизаторе. Однако, как показывает практика, перенаправление портов или применение демилитаризованной зоны в маршрутизаторе далеко не всегда помогает.