VIRTUAL PRIVATE NETWORKS (VPN)
Traditional Connectivity
[From Gartner Consulting]
What is VPN? ¾ Virtual Private Network is a type of private network that uses public telecommunication, such as the Internet, instead of leased lines to communicate.
¾ Became popular as more employees worked in remote locations.
¾ Terminologies to understand how VPNs work.
What is a VPN
Public networks are used to move information between trusted network segments using shared facilities like frame relay or atm
A VIRTUAL Private Network replaces all of the above utilizing the public Internet Performance and availability depend on your ISP and the Internet
Private Networks vs. Virtual Private Networks Employees can access the network (Intranet) from remote locations.
Secured networks. The Internet is used as the backbone for VPNs Saves cost tremendously from reduction of equipment and maintenance costs.
Scalability
Why?
T1 is a 1.544 Mbps point-to-point dedicated, digital circuit provided by the telephone companies
Remote Access Virtual Private Network
(From Gartner Consulting)
Brief Overview of How it Works 9Two connections – one is made to the Internet and the second is made to the VPN. 9Datagrams – contains data, destination and source information. 9Firewalls – VPNs allow authorized users to pass through the firewalls. 9Protocols – protocols create the VPN tunnels.
Four Critical Functions Authentication – validates that the data was sent from the sender. Access control – limiting unauthorized users from accessing the network. Confidentiality – preventing the data to be read or copied as the data is being transported. Data Integrity – ensuring that the data has not been altered
Encryption Encryption -- is a method of “scrambling” data before transmitting it onto the Internet.
Public Key Encryption Technique Digital signature – for authentication
Tunneling A virtual point-to-point connection made through a public network. It transports encapsulated datagrams. Original Datagram
Encrypted Inner Datagram
Datagram Header
Outer Datagram Data Area
Data Encapsulation [From Comer]
Two types of end points: Remote Access Site-to-Site
Four Protocols used in VPN ¾PPTP -- Point-to-Point Tunneling Protocol ¾L2TP -- Layer 2 Tunneling Protocol ¾IPsec -- Internet Protocol Security ¾SOCKS – is not used as much as the ones above
VPN Encapsulation of Packets
Types of Implementations What does “implementation” mean in VPNs?
3 types Intranet – Within an organization Extranet – Outside an organization Remote Access – Employee to Business
Virtual Private Networks (VPN) Basic Architecture
VPN Topology: Types of VPNs Remote access VPN Intranet VPN Extranet VPN
VPN Topology: Remote Access VPN
VPN Topology: Intranet VPN
VPN Topology: Extranet VPN
VPN Component Tunneling Encryption Authentication,Identity Integrity, Prevent tampering
Tunneling Tunnel dalam VPN sebenarnya hanya logical point-to-point connection dengan otentikasi dan enkripsi Paket lama dibungkus dalam paket baru. Alamat ujung tujuan terowongan (tunnel endpoints) diletakkan di destination address paket baru, yang disebut dengan encapsulation header. Tujuan akhir tetap ada pada header paket lama yang dibungkus (encapsulated). Saat sampai di endpoint, kapsul dibuka, dan paket lama dikirimkan ke tujuan akhirnya
Teknologi Tunneling Protokol tunneling layer 2 (Data Link Layer) dan layer 3 (Network Layer) model OSI layer : Tunneling Layer 2 (Data Link Layer) : PPTP (Point to Point Tunneling Protocol) L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol) L2F (Layer 2 Forwarding)
Tunnelling Layer 3 (Network Layer): IPSec (IP Security) VTP (Virtual Tunneling Protocol) ATMP (Ascend Tunnel Management Protocol)
Point-to-Point Tunneling Protocol (PPTP) PPTP merupakan protokol jaringan yang memungkinkan pengamanan transfer data dari remote client ke server pribadi perusahaan dengan membuat sebuah VPN melalui TCP/IP. Umumnya terdapat tiga komputer yang diperlukan untuk membangun PPTP, yaitu sebagai berikut : Klien PPTP, Network access server (NAS), Server PPTP
Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP) L2TP adalah tunneling protocol yang memadukan dua buah tunneling protokol yaitu L2F (Layer 2 Forwarding) milik cisco dan PPTP milik Microsoft. Umumnya L2TP menggunakan port 1702 dengan protocol UDP untuk mengirimkan L2TP encapsulated PPP frames sebagai data yang di tunnel.
Seperti gambar di bawah ini :
Gambar 3. Perangkat L2TP
Perangkat dasar L2TP : Remote Client
Suatu end system atau router pada jaringan remote access (mis. : dial-up client). L2TP Access Concentrator (LAC) Sistem yang berada disalah satu ujung tunnel L2TP dan merupakan peer ke LNS. Berada pada sisi remote client/ ISP. Sebagai pemrakarsa incoming call dan penerima outgoing call. L2TP Network Server (LNS) Sistem yang berada disalah satu ujung tunnel L2TP dan merupakan peer ke LAC. Berada pada sisi jaringan korporat. Sebagai pemrakarsa outgoing call dan penerima incoming call. Network Access Server (NAS) NAS dapat berlaku seperti LAC atau LNS atau kedua-duanya.
Model Compulsory L2TP, seperti gambar di bawah ini :
Gambar 4. Model Compulsory L2TP
Compulsory L2TP, melakukan : 1. Remote client memulai koneksi PPP ke LAC melalui PSTN. 2. 3.
4. 5. 6. 7.
Pada gambar diatas LAC berada di ISP. ISP menerima koneksi tersebut dan link PPP ditetapkan. ISP melakukan partial authentication (pengesahan parsial)untuk mempelajari user name. Database map user untuk layanan-layanan dan endpoint tunnel LNS, dipelihara oleh ISP. LAC kemudian menginisiasi tunnel L2TP ke LNS. Jika LNS menerima koneksi, LAC kemudian mengencapsulasi PPP dengan L2TP, dan meneruskannya melalui tunnel yang tepat. LNS menerima frame-frame tersebut, kemudian melepaskan L2TP, dan memprosesnya sebagai frame incoming PPP biasa. LNS kemudian menggunakan pengesahan PPP untuk memvalidasi user dan kemudian menetapkan alamat IP.
Model Voluntary L2TP
Gambar 5. Model Voluntary L2TP
Voluntary L2TP, melakukan : 1. Remote client mempunyai koneksi pre- established ke ISP.
2. 3. 4. 5.
Remote Client befungsi juga sebagai LAC. Dalam hal ini, host berisi software client LAC mempunyai suatu koneksi ke jaringan publik (internet) melalui ISP. Client L2TP (LAC) menginisiasi tunnel L2TP ke LNS. Jika LNS menerima koneksi, LAC kemudian mengencapsulasi PPP dengan L2TP, dan meneruskannya melalui tunnel. LNS menerima frame-frame tersebut, kemudian melepaskan L2TP, dan memprosesnya sebagai frame incoming PPP biasa. LNS kemudian menggunakan pengesahan PPP untuk memvalidasi user dan kemudian menetapkan alamat IP.
Cara Kerja L2TP Komponen-komponen pada tunnel, yaitu : Control channel Sessions (data channel) Sessions (data channel)
Cara kerjanya seperti gambar di bawah ini :
Gambar 6. Cara Kerja L2TP
IPSecurity (IPSec) IPSec bekerja dengan tiga cara, yaitu: Network-to-network Host-to-network Host-to-host
Koneksi host-to-network, biasanya digunakan oleh seseorang yang menginginkan akses aman terhadap sumberdaya suatu perusahaan. Prinsipnya sama dengan kondisi network-tonetwork, hanya saja salah satu sisi gateway digantikan oleh client, seperti gambar di bawah ini :
Gambar 6. Network-to-network dan Host-to-network
Protokol yang berjalan dibelakang IPSec adalah : AH (Authentication Header) ESP (Encapsulated Security Payload) Kelebihan mengapa IPSec menjadi standar, yaitu: Confidentiality Integrity Authenticity Anti Replay
VPN works via crypto/Encapsulation
Digital Signature to verify data not changed in transit
PKI the full picture
WebVPN
WebVPN Features
WebVPN and IPSec Comparison
