2G04: VPN Überblick und Auswahlkriterien

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1 2G04: VPN Überblick und Auswahlkriterien Referent: Christoph Bronold BKM Dienstleistungs GmbH 2004 BKM Dienstleistungs GmbH VPN Überblick VPN Technologien für IP VPN Netzwerk Design VPN Auswahlkriterien Agenda 2 1

2 VPN Überblick VPN Arten Vorteile von VPNs Einteilung der virtuellen Netzwerke VPNs über ein IP Netzwerk (Internet) 2004 BKM Dienstleistungs GmbH Intranet VPN Access VPN Service Provider Netzwerk Zentrale Extranet VPN VPN Arten 4 2

3 Komplexität Kosten Erweiterbarkeit Administration www Vorhandene Hardware Vorteile von VPNs 5 Virtuelle Netzwerke Virtuelle Private Netzwerke Virtuelle Dial-Up Netzwerke Virtuelles LAN Overlay VPN Peer-to-Peer VPN Layer-2 VPN Layer-3 VPN Access-Lists (Shared Router) Spit-Routing (Dedicated Router) MPLS/VPN X.25 FR ATM GRE L2TP PPTP IPsec Einteilung der virtuellen Netzwerke 6 3

4 MPLS PPTP IP Netzwerk GRE L2TP IPsec VPNs über ein IP Netzwerk (Internet) 7 VPN Technologien für IP GRE PPTP L2TP IPsec MPLS 2004 BKM Dienstleistungs GmbH 4

5 GRE Tunnel IP Netzwerk Pakete im GRE Tunnel: Data-Link IP Header GRE Daten Generic Routing Encapsulation 9 MS Windows Client MS Windows 2000 Server IP Netzwerk MS Windows 2000 Server Point-to-Point Tunnel Protocol (PPTP) 10 5

6 MS Windows Client MS Windows 2000 Server IP Netzwerk Kontrollinformationen: Data-Link IP Header TCP Header PPTP Kontrollinformationen Daten: Data-Link IP Header GRE PPP komprimierte + verschlüsselte Daten PPTP Paketaufbau 11 L2TP Access Concentrator (LAC) ISDN PSTN L2TP Tunnel IP Netzwerk PPP L2TP Tunnel L2TP Network Server (LNS) Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP) 12 6

7 L2TP Access Concentrator (LAC) ISDN PSTN L2TP Tunnel IP Netzwerk PPP L2TP Tunnel L2TP Network Server (LNS) Pakete im L2TP Tunnel: Data-Link IP Header UDP L2TP PPP Daten L2TP Paketaufbau 13 IPsec Transport IP Netzwerk IPsec Tunnel Datenintegrität Paketvertraulichkeit (Verschlüsselung) Paketauthentifizierung (vom Absenders) Anti Replay Service IPsec Überblick 14 7

8 Transport Mode Tunnel Mode Transport Mode für Ende-zu-Ende Verbindungen Tunnel Mode für alle anderen Verbindungen Transport und Tunnel Mode 15 Transport Modus: IP Header Daten IP Header AH Daten authentifizierter Bereich Tunnel Modus: IP Header Daten neu: IP Header AH IP Header Daten authentifizierter Bereich Authentication Header (AH) 16 8

9 Transport Modus: IP Header Daten IP Header ESP Header Daten ESP Trailer ESP Auth verschlüsselter Bereich authentifizierter Bereich Tunnel Modus: IP Header Daten neu: IP Header ESP Header IP Header Daten ESP Trailer ESP Auth verschlüsselter Bereich authentifizierter Bereich Encapsulating Security Payload (ESP) 17 IPsec ESP AH DES oder 3DES oder AES HMAC-MD5 oder HMAC-SHA HMAC-MD5 oder HMAC-SHA Tunnel oder Transport Tunnel oder Transport IPsec Transforms 18 9

10 Security Association: Verschlüsselung Authentifzierung Hash Algorithmus Schlüsselaustausch Schlüssel Lebenszeit IP Hdr Daten IPsec Tunel IKE Protokoll Internet Key Exchange (IKE) 19 A IPsec Tunnel B Pakete Daten werden via IPsec Tunnel ausgetauscht Pakete werden verschlüsselt und entschlüsselt Verschlüsselung wird gemäß der SAs verwendet Der Tunnel wird terminiert IPsec Tunnel

11 Wachstum im Internet Sehr hohe Datenvolumen ( , WWW-Zugriff, FTP) Verschiedenste Anforderungen (Sprache, Musik und Video) Multiprotocol Label Switching RFC 3031 RFC IETF 1998 IBM ARIS Nokia IP Switching 1997 Cisco Tag Switching Toshiba CSR MPLS: Hintergründe & Historisches 21 IP IP IP IP IP MPLS MPLS MPLS Data Link Data Link Data Link Data Link Data Link Routing Switching Routing Ingress LSR PE Router Egress LSR PE Router Transit LSR P Router Customer Edge CE Router MPLS Netzwerk Customer Edge CE Router MPLS Netzwerke

12 8 Bit 1Bit 3Bit TTL 20 Bit S=1 S=0 Exp Top Label Label TTL S=1 Exp Bottom Label DA SA 0x8847 MPLS DIP SIP DP/SP IP Payload DA SA Etype Payload DIP SIP DP/SP IP Payload DA SA Etype Payload DIP SIP DP/SP IP Payload MPLS Labels 23 Label In Label Out S S S0 367 S Label In Label Out S S S S2 256 LSR 5 Dest. Next Hop Label Net B LSR 4 S Net C LSR 2 S1 236 LSR 4 LSR 6 Dest. Next Hop Label Net B Rtr B S Net C LSR 5 S2 254 Rtr A LSR 3 LSR 2 LSR 1 Rtr B Net A Net B Label Switch Path

13 Overlay VPN: Connection-Oriented MPLS VPN: Connectionless Any-to-Any Kommunikation Overlay und MPLS VPNs 25 VPN A VPN B PE Router VPN C CE Router Globale Routing Tabelle P Router VPN A Routing Tabelle VPN A Routing Tabelle VPN A Routing Tabelle PE Router CE Router VPN A VPN B VPN C VPN Routing and Forwarding Instance (VRF)

14 VPN Netzwerk Design Kleine SOHO/SMB Netzwerke mit PPTP Mittlere Netzwerke mit IPsec Große Netzwerke mit IPsec und MPLS 2004 BKM Dienstleistungs GmbH Windows 2000 Server Windows 2000 Server DSL Router SOHO Windows 2000 Prof. Windows XP Prof. T-DSL PPTP Tunnel Verbindung DSL Router Zentrale Mitarbeiter Kleine SOHO/SMB Netzwerke mit PPTP

15 Remote Access Server L2 Switch Mitarbeiter ISDN PSTN VPN Konzentrator IPsec L3 Distribution Switch Firewall Gebäude Stockwerke Server Farm Management ISP Internet Router L2 Switch Zentrale VPN Router mit IPsec Web Server Mitarbeiter Windows 2000 Prof. Windows XP Prof. mit IPsec SOHO Mittlere Netzwerke mit IPsec 29 Mitarbeiter ISDN PSTN VPN IPsec RAS ISP Router IPsec Router Zentrale Firewall L3 Distribution Switch Gebäude Stockwerke Server Farm Management ISP A ISP B VPN IPsec Mitarbeiter VPN Router mit IPsec MPLS Netzwerk MPLS Router SOHO Niederlassung Große Netzwerke mit IPsec und MPLS

16 PPTP L2TP IPsec MPLS RFC Standard (RFC 2637) (RFC 2661) (RFC 2401) (RFC 3031) Primäres Modell Ende-zu Ende Provider- Enterprise Ende-zu Ende Ende-zu Ende Paket Authentifizierung Integritätsprüfung Datenverschlüsselung QoS Signalisierung Transport Non-IP ( mit AToM) Intra VPN Routing (Broad-/Multicast) Skalierbarkeit niedrig mittel niedrig hoch Vergleich der VPN Technologien 31 VPN Auswahlkriterien 2004 BKM Dienstleistungs GmbH 16

17 Managed VPN VPN Verbindung Service Provider Unmanaged VPN VPN Verbindung Service Provider Managed oder Unmanaged VPN 33 Öffentlicher IP Backbone (Internet) Privater IP Backbone ISP A ISP A Internet Backbone Privater IP Backbone ISP A ISP A ISP A Öffentlicher oder Privater IP Backbone

18 Videokonferenz: Das Bild ist sehr ruckartig. Die Sprache ist nicht synchronisiert! Telefon: Hallo, Hallo! Ich kann dich nicht verstehen! Filiale VPN mit DiffServ Zentrale Backbone Call Center Server Farm Call Center: Bitte warten Sie noch einen Moment, bis ich all ihre Daten auf meinen Bildschirm habe. Quality of Service 35 Parameter Voice over IP IP VPN Throughput (Durchsatz) Utilization (Auslastung) Packet Loss Ratio (PLR) (Verlorene Pakete) Packet Delay (PD) Paket Laufzeit Availability (Verfügbarkeit) Packet Jitter (Verzögerung) Class of Service (CoS) Sollte in einer 5 Minuten Periode am Ziel gemessen werden. Gemessenen Durchsatz geteilt durch vertraglich zugesicherten Durchsatz Weniger als 0,1% in einem 5 Minuten Intervall Weniger als 150 msec 99,9% ± 45 msec Premium, Gold Sollte in einer 5 Minuten Periode am Ziel gemessen werden. Gemessenen Durchsatz geteilt durch vertraglich zugesicherten Durchsatz AF CoS: 0,1% für 95% vom Sample EF CoS: 2,0% für 95% vom Sample AF CoS: 50 msec für 95% vom Sample EF CoS: 25 mesc für 95% vom Sample 99,9% Nicht nötig Sliver, Bonze Service Level Agreement (SLA)

19 Technische Hotline (Erreichbarkeit) Trouble Ticket System Bereitstellungszeiten/Lieferzeiten Reparaturzeit/Entstörzeiten Wartungsfenster Eskalationsprozedur Service und Support 37 Reports

20 Verfügbarkeit der Technologie Access Technologien (DDV, xdsl, ISDN, Frame Relay, ATM, etc.) Bandbreiten Daten-/SDH-Netzwerk Sicherheit der Verbindungen Security/Firewall Service und Management Redundanz/Backup Technische Daten 39 PoPs/Netzzugänge (in Deutschland) Niederlassungen (in Deutschland) Kernkompetenz/Technologien Erfahrungen mit der Technologie (Einsatz seit ) Partnerschaften mit den Herstellern Wirtschaftliche/Finanzielle Situation des Service Providers Kosten Unternehmensdaten

21 Christoph Bronold BKM Dienstleistungs GmbH Hauptstrasse 5 D Holzkirchen

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