เครือข่ายส่วนตัวเสมือน

thumb|350pxthumb|250px|ตัวอย่างการเชื่อมโยงเครือข่ายส่วนตัวเสมือน
**เครือข่ายส่วนตัวเสมือน** () คือ เครือข่ายเสมือนที่ยอมให้กลุ่มของ site สามารถสื่อสารกันได้ นโยบายในการใช้งานใน VPN ถูกกำหนดโดยชุดของ admin policies ที่จุดทำขึ้นโดยสมาชิกในกลุ่มนั้น หรือถูกกำหนดอย่างเบ็ดเสร็จโดย Service Provider (SP) site ดังกล่าวอาจอยู่ภายในองค์กรเดียวกันหรือต่างองค์กรก็ได้ หรือ VPN อาจเป็น intranet หรือ extranet site ดังกล่าวอาจอยู่ในมากกว่าหนึ่ง VPN ก็ได้หรือ VPN อาจทับกัน, ทุก site ไม่จำเป็นต้องอยู่ภายใต้ SP เดียวกัน, VPN อาจกระจายอยู่หลาย SP

การส่งข้อมูลที่เป็นเครือข่ายส่วนตัว (Private Network) จะมีการเข้ารหัสแพ็กเก็ตก่อนการส่ง เพื่อสร้างความปลอดภัยให้กับข้อมูล และส่งข้อมูลไปตามเส้นทางที่สร้างขึ้นเสมือนกับอุโมงค์ที่อยู่ภายในเครือข่ายสาธารณะ (Public Network) นั่นก็คือเครือข่าย อินเทอร์เน็ต นั่นเอง เครือข่ายส่วนตัวเสมือนสามารถเชื่อมต่อเครือข่ายจากเครือข่ายหนึ่งไปยังอีกเครือข่ายหนึ่งได้ VPN จะช่วยให้คุณสามารถส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยผ่านระบบอินเทอร์เน็ต ทำให้ได้รับความสะดวกและรวดเร็วในการส่งข้อมูลในแต่ละครั้ง

เครือข่ายส่วนตัว (Private Network) เป็นระบบเครือข่ายที่จัดตั้งขึ้นไว้สำหรับหน่วยงานหรือองค์กรที่เป็นเจ้าของและมีการใช้ทรัพยากรร่วมกัน ซึ่งทรัพยากรและการสื่อสารต่างที่มีอยู่ในเครือข่ายจะมีไว้เฉพาะบุคคลในองค์กรเท่านั้นที่มีสิทธเข้ามาใช้ บุคคลภายนอกเครือข่ายไม่สามารถเข้ามาร่วมใช้งานบนเครือข่ายขององค์กรได้ ถึงแม้ว่าจะมีการเชื่อมโยงกันระหว่างสาขาขององค์กรและในเครือข่ายสาธารณะก็ตาม เพราะฉะนั้น ระบบเครือข่ายส่วนตัวจึงมีจุดเด่นในเรื่องของการรักษาความลับและเรื่องความปลอดภัย

ส่วนเครือข่ายสาธารณะ (Public Data Network) เป็นเครือข่ายที่รวมเอาเครือข่ายระบบต่าง ๆ ไว้ด้วยกันและสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลได้อย่างอิสระ เหมาะสำหรับบุคคลหรือองค์กรที่ไม่ต้องการวางเครือข่ายเอง โดยการไปเช่าช่องทางของเครือข่ายสาธารณะซึ่งองค์กรที่ได้รับสัมปทานจัดตั้งขึ้น สามารถใช้งานได้ทันทีและค่าใช้จ่ายต่ำกว่าการจัดตั้งระบบเครือข่ายส่วนตัว

## ลักษณะการทำงาน
**ลักษณะการทำงานของเครือข่ายส่วนตัวเสมือน** (Virtual Private Network) เป็นเครือข่ายที่มีเส้นทางทำงานอยู่ในเครือข่ายสาธารณะ ดังนั้นเรื่องความปลอดภัยของข้อมูลในเครือข่ายส่วนตัวจึงเป็นเรื่องที่ต้องคำนึงถึงเป็นอย่างมาก
เครือข่ายส่วนตัวเสมือนจะมีการส่งข้อมูลในรูปแบบแพ็กเก็ตออกมาที่เครือข่ายอินเทอร์เน็ต โดยมีการเข้ารหัสข้อมูล (Data Encryption) ก่อนการส่งข้อมูลเพื่อสร้างความปลอดภัยให้กับข้อมูลและส่งข้อมูลผ่านอุโมงค์ (Tunneling) ซึ่งจะถูกสร้างขึ้นจากจุดต้นทางไปถึงปลายทางระหว่างผู้ให้บริการ VPN กับผู้ใช้บริการการเข้ารหัสข้อมูลนี้เอง เป็นการไม่อนุญาตให้บุคคลอื่นที่ไม่เกี่ยวข้องกับข้อมูล สามารถอ่านข้อมูลได้จนสามารถที่จะส่งไปถึงปลายทาง และมีเพียงผู้รับปลายทางเท่านั้นที่สามารถถอดรหัสข้อมูลและนำข้อมูลไปใช้ได้

## การทำงานของระบบเครือข่ายส่วนตัว

;Authentication VPN
:เป็นการตรวจสอบและพิสูจน์เพื่อยืนยันผู้ใช้งาน หรือยืนยันข้อมูล ความมีสิทธิ์ในการเข้าถึงเพื่อใช้งานเครือข่าย ซึ่งเป็นระบบรักษาความปลอดภัยให้กับข้อมูล การ Authentication เป็นขั้นตอนแรกในการทำงาน เมื่อมีการพิสูจน์เพื่อยืนยันผู้ใช้งานแล้ว จึงจะสามารถสร้างอุโมงค์หรือ Tunnel ได้ ถ้าหากว่าการยืนยันผิดพลาดก็ไม่สามารถที่จะสร้างอุโมงค์เพื่อเชื่อมโยงกันได้

;Encryption
:เป็นการเข้ารหัสข้อมูลซึ่งข้อมูลที่ส่งนั้นจะส่งไปเป็นแพ็กเก็ตและมีการเข้ารหัสข้อมูลก่อนการส่งเสมอทั้งนี้เพื่อรักษาความปลอดภัยให้กับข้อมูลและป้องกันการโจรกรรมจากบุคคลนอกองค์กร เมื่อข้อมูลส่งถึงปลายทางอุปกรณ์ปลายทางจะทำการถอดรหัสข้อมูล ให้เป็นเหมือนเดิม เพื่อนำมาใช้งานต่อไป การเข้ารหัสมีอยู่ 2 แบบคือ แบบ Symmetric-key encryption และ แบบ Public-key encryption

;Tunneling
:เป็นวิธีการสร้างอุโมงค์เพื่อเป็นช่องทางในการส่งข้อมูลระหว่างผู้ใช้กับองค์กรหรือระหว่างองค์กรทั้งสององค์กรที่มีการเชื่อมต่อกัน ซึ่งผู้ที่จะเข้ามาใช้งานได้ต้องเป็นผู้ที่มีสิทธิ์เท่านั้น เพราะฉะนั้นการสร้างอุโมงค์จึงเป็นการรักษาความปลอดภัยอย่างหนึ่งเนื่องจากเป็นการเชื่อมต่อเส้นทางบนเครือข่ายสาธารณะที่บุคคลอื่นมองไม่เห็น การสร้างอุโมงค์เป็นหน้าที่ของอุปกรณ์เชื่อมต่อ

;Firewall
:หรือระบบรักษาความปลอดภัย มีหน้าที่ในการให้อนุญาตและไม่อนุญาตผู้ที่ต้องการเข้ามาใช้งานในระบบเครือข่าย

## รูปแบบการให้บริการของ VPN
thumb|200x200px|ตัวอย่างรูปแบบการให้บริการของ Intranet
;Intranet VPN
:เป็นรูปแบบของ VPN ที่ใช้เฉพาะภายในองค์กรเท่านั้น เช่น การเชื่อมต่อเครือข่ายระหว่างสำนักงานใหญ่กับสำนักงานย่อยในกรุงเทพและต่างจังหวัด โดยเป็นการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่านผู้ให้บริการท้องถิ่นแล้วจึงเชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายส่วนตัวเสมือนขององค์กร จากเดิมที่ทำการเชื่อมต่อโดยใช้ Leased Line หรือ Frame relay

;Extranet VPN
:มีรูปแบบการเชื่อมต่อที่คล้ายกับแบบ Intranet แต่มีการขยายวงออกไปยังกลุ่มต่างๆภายนอกองค์กร เช่น ซัพพลายเออร์ ลูกค้า เป็นต้น การเชื่อมต่อแบบนี้ก็คือการเชื่อมต่อ LAN ต่าง LAN กันนั่นเอง ปัญหาก็คือการรักษาความปลอดภัยให้กับข้อมูลเพราะฉะนั้นการเลือกผู้ให้บริการที่ดีจึงเป็นสิ่งที่สำคัญมากในการรักษาความปลอดภัยของข้อมูลเพราะถ้าผู้ให้บริการดีก็สามารถรักษาความปลอดภัยให้กับข้อมูลของผู้ใช้บริการได้อย่างดี

;Remote Access VPN
:เป็นรูปแบบการเข้าถึงเครือข่ายระยะไกลจากอุปกรณ์เคลื่อนที่ต่าง ๆ ซึ่งสามารถเข้าถึงเครือข่ายได้ใน 2 ลักษณะ ลักษณะแรก เป็นการเข้าถึงจากไคลเอ็นต์ทั่วไป ไคลเอ็นต์จะอาศัยผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตเป็นตัวกลางในการติดต่อและเข้ารหัสการส่งสัญญาณจากไคลเอ็นต์ไปยังเครื่องไอเอสพีและลักษณะที่สองเป็นการเข้าถึงจากเครื่องแอ็กเซสเซิร์ฟเวอร์ (Network Access Server-Nas)

## รูปแบบการใช้งานของ VPN

;Software-Based VPN
:เป็นซอฟต์แวร์ที่ทำงานในลักษณะของไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์ จะทำงานโดยการใช้ซอฟต์แวร์ทำหน้าที่สร้างอุโมงค์ข้อมูลและมีหน้าที่ในการเข้ารหัสและการถอดรหัสข้อมูลบนคอมพิวเตอร์ โดยจะมีการติดตั้งซอฟต์แวร์เข้าไปในเครื่องไคลเอนต์เพื่อเชื่อมต่อกับ เซิร์ฟเวอร์ที่ติดตั้งซอฟต์แวร์ VPN จากนั้นจึงสร้างอุโมงค์เชื่อมต่อขึ้น ข้อดีคือสนับสนุนการทำงานบนระบบปฏิบัติการที่หลากหลาย ติดตั้งง่าย นำอุปกรณ์ที่มีอยู่เดิมมาประยุกต์ใช้ได้ ทำให้สามารถจัดการกับระบบได้ง่าย

### Firewall-Based VPN
องค์กรส่วนใหญ่ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตมีไฟร์วอลล์อยู่แล้วเพียงแค่เพิ่มซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวกับการเข้ารหัสข้อมูลและซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้องเข้าไปยังตัวไฟร์วอลล์ก็สามารถดำเนินงานได้ทันที Firewall-Based VPN มีส่วนคล้ายกับรูปแบบของซอฟต์แวร์และมีการเพิ่มประสิทธิภาพเข้าไปในไฟร์วอลล์ แต่ประสิทธิภาพก็ยังด้อยกว่าฮาร์ดแวร์ เป็นรูปแบบ VPN ที่นิยมใช้แพร่หลายมากที่สุด แต่ก็ไม่ได้เป็นรูปแบบที่ดีที่สุด สนับสนุนการทำงานบนระบบปฏิบัติการที่หลากหลาย บางผลิตภัณฑ์สนับสนุน Load Balancing รวมทั้ง IPsec

;Router-Based VPN
:เป็นรูปแบบของ Hardware Base VPN มีอยู่ด้วยกัน 2 แบบ คือ แบบที่เพิ่มซอฟต์แวร์เข้าไปที่ตัว Router เพื่อเพิ่มการเข้ารหัสและถอดรหัสของข้อมูลที่จะวิ่งผ่าน Router เป็นการติดตั้งซอฟต์แวร์เข้าไปในชิบ แบบที่สองเป็นการเพิ่มการ์ดเข้าไปที่ตัวแท่นเครื่องของเราเตอร์ ข้อดีคือสามารถใช้เราเตอร์ของเราที่มีอยู่แล้วได้ ลดต้นทุนได้

;Black Box-Based VPN
:คือรูปแบบของฮาร์ดแวร์ VPN ที่มีลักษณะคล้ายกับเครื่องคอมพิวเตอร์ เป็นรูปแบบของ Hardware Base VPN อีกหนึ่งชนิด

## ข้อดีและข้อเสียของการใช้งาน VPN

## การทำ Tunnel
Tunneling คือการสร้างอุโมงค์เสมือนเพื่อส่งข้อมูลผ่านอุโมงค์นี้เพื่อออกสู่เน็ตเวิร์คมี 2 แบบ

;Voluntary Tunneling
:เป็นการทำงานของ VPN Client ซึ่งมีหน้าที่ในการติดต่อเข้าไปยัง ISP หลังจากนั้นจึงสร้าง Tunnel เชื่อมต่อไปยัง VPN Server โดยจะเป็นการติดต่อกันโดยตรง (live connection)

;Compulsory Tunneling
:การเชื่อมต่อ VPN ในวิธีนี้จะเป็นหน้าที่ของ ISP คือเมื่อมีผู้ใช้เชื่อมต่อเข้ามายัง ISP ISP ก็จะจะทำการตรวจสอบจนเสร็จ จากนั้นก็จะทำการเชื่อมต่อเครื่องของผู้ใช้เข้ากับเครือข่าย VPN ของผู้ใช้

## รูปแบบโพรโทคอลของการทำ Tunnel
;PPTP
:** PPTP ** ย่อมาจาก Point - to - Point Tunneling Protocol เป็นโพรโทคอลที่ผลิตและ ติดมากับระบบปฏิบัติการของ Microsoft ซึ่งร่วมกับบริษัทอื่น ๆ 3 บริษัท พัฒนาขึ้น PPTP เป็นส่วนต่อเติมของโพรโทคอล PPP ดังนั้นจึงสนับสนุนเฉพาะการเชื่อมต่อแบบPoint-To-Point แต่ไม่สนับสนุนการเชื่อมต่อแบบ Point-To-Multipoint PPTP มีข้อได้เปรียบตรงที่สนับสนุนทั้งไคลเอ็นต์ และทันแนลเซิร์ฟเวอร์และยังได้รับการพัฒนาเพื่อให้เพิ่มประสิทธิภาพในด้านต่าง ๆ ขึ้นมาอีก ข้อดีคือสามารถใช้ได้กับทุกระบบปฏิบัติการ ใช้งานผ่าน NAT ได้ สะดวกในการติดตั้ง

;L2F
:**L2F** ย่อมาจาก Layer 2 Forwarding protocolพัฒนาโดยบริษัท CISCO System เป็นโพรโทคอลที่ทำงานบนเลเยอร์ที่ 2 โดยใช้พวกเฟรมรีเลย์หรือ ATM รวมถึง X.25 ในการทำทันแนล PPTP สามารถใช้เป็นแบบ client-initiated (ซึ่งทรานส์พาเรนต์สำหรับ ISP) หรือใช้เป็นแบบ client-transparent ก็ได้ L2F ต้องการการสนับสนุนในแอคเซสเซิร์ฟเวอร์และในเราท์เตอร์ ระบบการป้องกันของ L2F มีการจัดเตรียมบางอย่างที่ PPTP ไม่มีเช่นการ Authentication ของปลายทั้ง 2 ข้างของทันแนล

;L2TP
:**L2TP** ย่อมาจาก Layer 2 Tunneling Protocol การทำงานคล้ายๆกับ PPTP ต่างกันตรง L2TP จะใช้ User Datagram Protocol (UDP) ในการตกลงรายละเอียดในการรับส่งข้อมูลและสร้าง Tunnel ซึ่งเป็นการนำเอาข้อดีของทั้งสองโพรโทคอลมารวมไว้ด้วยกัน โดยนำโพรโทคอลในระดับ Layer 2 หรือ PPP มาหุ้มแพ็กเก็ตใน Layer 3 ก่อนที่จะหุ้มด้วย IP Packet อีกชั้น ดังนั้นจึงใช้วิธีพิสูจน์แบบ PPP L2TP ยังสนับสนุนการทำ Tunnel พร้อมกันหลาย ๆ อันบนไคลเอ็นต์เพียงตัวเดียว

;IPSec
:**IPSec** หรือ IP Security เป็นการรวม Protocol หลาย ๆ อันมาไว้ด้วยกัน ประกอบด้วยการรักษาความปลอดภัยในการเข้ารหัส การตรวจสอบตัวตนและความถูกต้องของข้อมูล โดยมีการเข้ารหัส 2 แบบด้วยกัน คือ การเข้ารหัสเฉพาะส่วนของข้อมูลจะไม่มีการเข้ารหัส Header เรียกว่า Transport mode และวิธีที่ 2 คือ การเข้ารัหสทั้งส่วนของข้อมูลและ Header เรียกว่า Tunnel mode ซึ่งวิธีนี้จะทำให้ข้อมูลมีความปลอดภัยขึ้น

;OPEN VPN
:**OPENVPN** พัฒนาจาก SSL หรือ HTTPS ซึ่ง มีความปลอดภัยสูงมาก มีต้นกำเนิดมาจากระบบ LINUX ทำให้การใช้งาน จะต้องมี SERVER เป็น LINUX เข้ามาร่วมด้วย ในปัจจุบัน ADSL ROUTER สามารถ เปลี่ยน FIRMWARE เป็น LINUX แบบ OPEN SOURCE ได้เช่น DD-WRT (ADSL ROUTER ที่ขายทั่วไปใช้ LINUX แต่ ไม่ OPEN SOURCE) ทำให้สามารถใช้งาน OPEN VPN ได้ ง่าย ๆ ไม่ต้องมี SERVER LINUX ความปลอดภัยที่มากขึ้น มาจากการ GEN CODE ของ KEY CA ขึ้นมา เพื่อใช้ในการ ตรวจสอบตัวตน และ มีการแก้ไข ปรับปรุงจาก VPN แบบ PPTP หรือ IPSEC เช่นการกำหนด PORT เปลี่ยนแปลง ได้โดยง่าย หรือ สามารถใช้งาน หลาย ๆ PORT ได้พร้อม ๆ กัน ทำให้ OPEN VPN มีทั้งความปลอดภัย ความสะดวกในการติดตั้ง ปรับปรุง แต่ เพราะมีระบบ LINUX ทำให้ ผู้ใช้ (คนไทย) ยังกลัวกันอยู่จนถึงปัจจุบัน

## ข้อดีและข้อเสียของระบบ VPN

;ข้อดีของระบบ VPN
* สามารถขยายการเชื่อมต่อเครือข่ายได้แม้ว่าเครือข่ายนั้นจะอยู่สถานที่ต่างกัน
* มีความยืดหยุ่นสูงเพราะสามารถใช้ VPN ที่ใดก็ได้ และยังสามารถขยาย Bandwidth ในการใช้งานได้ง่ายดาย โดยเฉพาะในการทำ Remote Access ให้ผู้ใช้ติดต่อเข้ามาใช้งานเครือข่ายได้จากสถานที่อื่น
* สามารถเชื่อมโยงเครือข่ายและแลกเปลี่ยนข้อมูลออกภายนอกองค์กรได้อย่างปลอดภัย โดยใช้มาตรการระบบเปิดและมีการเข้ารหัสข้อมูลก่อนการส่งข้อมูลทุกครั้ง
* สามารถลดค่าใช้จ่ายในการเชื่อมต่อ ง่ายต่อการดูแลรักษาการใช้งานและการเชื่อมต่อ

;ข้อเสียของระบบ VPN
* ไม่สามารถที่จะควบคุมความเร็ว การเข้าถึงและคุณภาพของ VPN ได้ เนื่องจาก VPN ทำงานอยู่บนเครือข่ายอินเทอร์เน็ตซึ่งเป็นเรื่องที่อยู่เหนือการควบคุมของผู้ดูแล
* VPN ยังถือว่าเป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่สำหรับประเทศไทยและมีความหลากหลายต่างกันตามผู้ผลิตแต่ละราย ฉะนั้นจึงยังไม่มีมาตรฐานที่สามารถใช้ร่วมกันได้แพร่หลาย
* VPN บางประเภทต้องอาศัยความสามารถของอุปกรณ์เสริมเพื่อช่วยในการเข้ารหัส และต้องมีการอัพเกรดประสิทธิภาพ

## อ้างอิง

* Virtual private network คืออะไร 
* Tunneling  โพรโทคอลสำหรับการทำ Tunnel
* ชนิดของการทำ Tunnel ภาพตัวอย่างการ Tunneling
* ความปลอดภัยของ VPN การเข้ารหัส (Encryption)
* โพรโทคอล Tunneling 
* ข้อเสียของโพรโทคอล PPTPคณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง
* ระบบเครือข่าย VPNลักษณะการทำงานของ VPN
* การประยุกต์ใช้งานของ VPN ดร.วิรินทร์ เมฆประดิษฐสิน
* ข้อดีของเทคโนโลยี VPN  Allied Telesyn
* รูปแบบของ Tunneling และ โพรโทคอลต่างๆ  Sompong Thahan
* ความปลอดภัย ข้อดีและข้อเสียของ VPN
* รูปตัวอย่าง PPTP

## แหล่งข้อมูลอื่น
* web.acc.chula.ac.th เว็บมหาวิทยาลัยจุฬาลงกรณ์
* cs.science.cmu.ac.th  เว็บมหาวิทยาลัยเชียงใหม่
* eng.sut.ac.th เว็บมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี
* vcharkarn.com  เว็บวิชาการ
* kmitl.ac.th  เว็บสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

หมวดหมู่:สถาปัตยกรรมเครือข่าย
หมวดหมู่:ความมั่นคงของเครือข่ายคอมพิวเตอร์
หมวดหมู่:Internet privacy
หมวดหมู่:Crypto-anarchism