Virtuaalne privaatvõrk

Virtuaalse privaatvõrgu erivormid

Esmased andmevõrgud võimaldasid VPN stiilis ühendusi kasutades sissehelistavaid modemeid või rendiliini ühendusi kasutades kaadriretranslaatoreid ja asünkroonülekande virtuaalseid võrke, mida haldasid ja omasid telekommunikatsiooni pakkujad. Kuigi neid võrke ei peeta tõelisteks VPN-ideks, sest nad muutsid informatsiooni turvaliseks, luues loogilisi informatsioonijugasid – seeläbi passiivselt muutes saadetavat informatsiooni turvaliseks, mitte aktiivselt läbi krüpteerimise. Järgmiseks asendati need VPN-idega, mis põhinevad IP-l ja IP/Multiprotocol Label Switching (MPLS on informatsiooni saatmise tüüp, mis juhatab informatsiooni ühelt võrgu sõlmelt teisele lühikeste rajaviitadega, mitte pikkade võrgu aadressidega) võrkudel märkimisväärselt odavama lahenduse tõttu ning suurema ribalaiuse tõttu, mis saavutati uute tehnoloogiatega – digitaalse abonendiliini ja valguskaablivõrkudega.

Avatud süsteemide sidumise arhitektuuri kolmas kiht (OSI kiht 3)

Avatud süsteemide sidumise arhitektuuri kolmas kiht (L3) tegeleb sõnumite marsruutimisega võrgus, mille kõige levinumaks protokolliks on IP (Internetiprotokoll).
Internetiporotokoll (IP) on peamine sideprotokoll, mida järgitakse pakettide saatmisel internetis kasutatavate võrguseadmete vahel (peamisteks ülesanneteks marsruutimine ning loogiline adresseerimine) – see defineerib viisi, kuidas grupp eraldiseisvaid võrke saavad töötada üksteisega, luues globaalse võrgu.
Peamiseid väljakutseid, mis siin esinevad VPN-ide pakkujatele on kui erinevad kasutajad kasutavad sama aadressi ruumi, eriti kui tegemist on IPv4 privaatsete aadresi ruumidega. Teenuse pakkuja peab arusaama ning eristama kattuvaid aadresse mitmete kasutajate võrkudes.

Klassifitseerimine

Virtuaalseid privaatvõrke võib klassifitseerida järgmiselt:
1) Teostuse järgi
a) punkt-punkti
b) eemalasuv VPN
2) OSI taseme järgi (avatud süsteemide sidumise arhitektuuri taseme põhjal)
a) kihid 4/7 VPN – WebVPN (võrguseadme kihid)
b) kiht 3 VPN – IPSec. GREIPSec (võrgukiht, paketi tasemel)
c) kiht 2 VPN – L2TP, PPTP, MPPE (kanalikiht, kaadri tasemel)
IPSec – on internetiprotokolli turvalisuse parandamiseks loodud protokollide kogu, mis tegeleb autentimise, krüpteerimise ja algoritmide kooskõlastamisega.
GRE – tunneldamise protokoll, mis on loodud Cisco süsteemide poolt, mis kapsuleerib paljusid võrgu taseme protokolle.
L2TP – tunneldamise protokoll, mis toetab VPN-e või kasutatakse teenuse edastamise osana interneti pakkujate poolt.
PPTP – punkt-punkti tunneldamise protokoll, mida varem kasutati VPN-ide jaoks, kuid omab paljusid teadaolevaid turvalisuse vigu.
MPPE – Microsofti punkt-punkti tunneldamise protokoll.
3) Usalduse baasil
a) Intranet VPN – firma sisevõrgul põhinev VPN
b) Extranet VPN – firma sisevõrgu laiendusel väljapoole firmat läbi interneti põhinev VPN
c) Eemalasuv VPN

Krüpteerimata tunnelid

Mõned virtuaalsed võrgud kasutavad tunneldamise protokolle ilma andmevoogu krüpteerimata, et kaitsta informatsiooni privaatsust. Kuigi VPN-id tihti kannavad turvalisuse eest hoolt, ei tähenda see seda, et krüpteerimata tunnelid kategoriseeruksid ''Turvaliste ja usaldatud'' kategooriase. Selle näiteks võib tuua tunneli, mis on loodud kahe punkti vahel, mis kasutab GRE protokolli on tõesti virtuaalne privaatvõrk, kuid see pole turvaline, ega usaldatav.
Tavaliselt krüpteerimata tunnelid kasutavad siiski tunneldaise protokolli Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP), kui tunnelil pole seatud protokolliks IPsec'i ja Punkt-punkti tunneldamise protokolli (PPTP) või Microsofti punkt-punkti krüpteeritud protokolli (MPPE)

Marsruutimine

Tunneldamise protokollidel on võimalus töötada punkt-punkti võrgu topoloogial, mis teoreetiliselt tähendaks, et neid ei saaks klassifitsserida VPN-idena – VPN definitsiooni põhjal on eeldatud, et VPN toetab omavolilisi ja muutuvaid võrgu sõlmesi – kuid kuna enamus populaarseid ja enim levinud ruutereid soosivad ja toetavad tarkvaraliselt definieerituid tunneliteliideseid siis tavakasutajate lepingulised VPN-id tihti ongi defineeritud tunnelite kogud, mis töötavad laialdaselt levinud tunneldamise protokollidel.

Autentimine

Tunneli algus- ja lõpupunkt peavad olema autenditud enne, kui turvaline VPN tunnel saadakse luua.
Kasutaja tehtud kaug-VPN-d võivad kasutada selleks salasõnu, biomeetrilist krüpteeringut, kaheastmelist autentimist või muid krüpteerimismeetodeid.
Võrk-Võrgu tunnelid kasutavad tihti salasõnu või digitaalseid sertifikaate. Need sertifikaadid salvestavad võtme jäädavalt, seega on võimalik tunnel luua automaatselt, ilma administraatori abita.

Virtuaalsed privaatvõrgud mobiilses keskkonnas

Mobiilset virtuaalset privaatvõrku kasutatakse olukorras, kus VPN-i lõpp-punkt pole fikseeritud ühegi kindla IP-aadressiga, vaid selle asemel uitühendab mööda erinevaid võrke, nagu näiteks andmevõrgud mobiilsetelt pakkujatel või mööda erinevaid Wi-Fi pääsupunkte.
Mobiilseid VPN-e kasutatakse sageli seoses avalikkuse turvalisusega seotud situatsioonides, kus näiteks korrakaitse ohvitseridele tagatakse ligipääs missioonikriitiliste rakendustele – näiteks arvuti poolt abistatav dispetšer ja kurjategijate andmebaas, kui nad liiguvad mööda erinevaid mobiilseid alamvõrke.
Aina enam kasutavad mobiilseid VPN-e mobiilsed professionaalid, kes vajavad usaldusväärset ühendust. Mobiilseid VPN-e kasutatakse selleks, et muretult liikuda mööda erinevaid võrke ilma, et kaoks rakenduse ühendus või kaoks turvaline VPN-ühendus. Tavaline VPN ei suuda taluda selliseid sündmusi, sest kui tavalise VPN-võrgu tunnelit häiritakse, mille tõttu rakenduste ühendused katkevad, aeguvad või kaovad täielikult võib tagajärg olla VPN-i seadme enda kokku jooksmine.
Kokkuvõtteks võib öelda, et selle asemel, et loogiliselt ''siduda kinni'' võrgu üks lõpp-punkt kindla IP-aadressi külge, on iga tunnel ''seotud kinni'' permanentselt mobiilse VPN-i algataja IP külge antud seadme IP. Mobiilse VPN-i tarkvara tegeleb kõige vajalikuga – võrgu autentimise ja hoiab võrgu seansi üleval ilma, et mobiilse VPN-i kasutaja midagi aru saaks. Selleks, et seda suudetaks saavutada, loodi (HIP) Host Identity Protocol.