Багатошарова віртуальна мережа

Кафедра електронних обчислювальних машин, 2021 р.
АКТУАЛЬНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ВІРТУАЛЬНИХ МЕРЕЖ
виключення прослуховування трафіку у мережі;
розблокування міжнародних бібліотек з обмеженим доступом;
безпечне підключення до всіх Wi-Fi точок;
приховане реальне географічне розташування.

Кафедра електронних обчислювальних машин, 2021 р.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ
Метою атестаційної роботи є розробка багатошарової віртуальної мережі для безпечної передачі даних у глобальних комп’ютерних мережах.
Для вирішення цієї задачі, в роботі вирішуються такі часткові задачі:
- аналіз особливостей функціонування існуючих віртуальних комп’ютерних мереж;
- розробка способу побудови віртуальної мережі;
- дослідження створеної мережі на предмет часових затримок при передачі даних.

Кафедра електронних обчислювальних машин, 2021 р.
ОГЛЯД ІСНУЮЧИХ РІШЕНЬ
Демонстрація роботи VPN між серверами
Демонстрація роботи VPN через проксі
Демонстрація роботи трьох VPN одночасно

Кафедра електронних обчислювальних машин, 2021 р.
СТВОРЕННЯ МУЛЬТИСЕРВІСНОЇ VPN-МЕРЕЖІ З ДИНАМІЧНИМ АВТОНАЛАГОДЖЕННЯМ (1)
Хмарний провайдер VPN

Кафедра електронних обчислювальних машин, 2021 р.
Одинарний VPN сервер з ізоляцією клієнтів
Балансування навантаження засобами OVS
СТВОРЕННЯ МУЛЬТИСЕРВІСНОЇ VPN-МЕРЕЖІ З ДИНАМІЧНИМ АВТОНАЛАГОДЖЕННЯМ (2)

Кафедра електронних обчислювальних машин, 2021 р.
Експериментальний стенд NaaS VPN сервера
Оцінка продуктивності протоколів VPN
Оцінка використання пам'яті протоколів VPN
СТВОРЕННЯ МУЛЬТИСЕРВІСНОЇ VPN-МЕРЕЖІ З ДИНАМІЧНИМ АВТОНАЛАГОДЖЕННЯМ (3)

Кафедра електронних обчислювальних машин, 2021 р.
Базові криві (функції) теорії Network Calculus
Функція обслуговування послідовної ланцюжка з n-вузлів β (t) буде визначатися як (min, +) згортка функцій обслуговування окремих вузлів:
СТВОРЕННЯ МУЛЬТИСЕРВІСНОЇ VPN-МЕРЕЖІ З ДИНАМІЧНИМ АВТОНАЛАГОДЖЕННЯМ (4)

Кафедра електронних обчислювальних машин, 2021 р.
ПОБУДОВА МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ РОЗРАХУНКУ КОМПЛЕКСНОЇ ОЦІНКИ РОБОТИ БАГАТОШАРОВОЇ ВІРТУАЛЬНОЇ МЕРЕЖІ

Кафедра електронних обчислювальних машин, 2021 р.
ПРИКЛАД НАЛАШТУВАННЯ VPN МЕРЕЖІ З РОЗПОДІЛЕНИМИ ТОЧКАМИ ВХОДУ
Скрипт, що автоматизує процес розташування сертифікатів
#!/bin/sh
set -e
for domain in $RENEWED_DOMAINS; do
case $domain in
good.vpn)
daemon_cert_root=/etc/ipsec.d/
# Make sure the certificate and private key files are
# never world readable, even just for an instant while
# we're copying them into daemon_cert_root.
umask 077
cp "$RENEWED_LINEAGE/cert.pem" "$daemon_cert_root/certs/"
cp "$RENEWED_LINEAGE/chain.pem" "$daemon_cert_root/cacerts/"
cp "$RENEWED_LINEAGE/privkey.pem" "$daemon_cert_root/private/"
# Reread certificates
/usr/sbin/ipsec reload
/usr/sbin/ipsec purgecerts
/usr/sbin/ipsec rereadall
;;
esac
done

Кафедра електронних обчислювальних машин, 2021 р.
АПРОБАЦІЯ РЕЗУЛЬТАТІВ РОБОТИ

Кафедра електронних обчислювальних машин, 2021 р.
ВИСНОВКИ
Віртуальні приватні мережі вже давно використовуються для забезпечення конфіденційності в Інтернеті. Вони гарантують такий рівень конфіденційності для комп'ютерів і користувачів Інтернету, який не може отримати в будь-якому іншому місці. Як це працює: програма створює цифровий тунель, через який трафік буде перенаправлений, захищаючи з'єднання від цікавих поглядів. Для цього з'єднання проводиться через віддалені сервери, маскуючи IP-адресу, часто з додаванням шифрування та інших функцій безпеки, що робить практично неможливим ідентифікувати користувача та мереду мережу і комп'ютер третім особам.
За результатами виконання атестаційної роботи було показано важливість виористання багатошарових віртуальних комп’ютерних мереж при організації передачі даних в незахищених середовищах глобальної мережі Інтернет. Показано, що в даний час послуги віртуальної приватної мережі є досить гарячою темою, оскільки конфіденційність в Інтернеті піддається критиці з багатьох сторін. Компанії намагаються зібрати більше даних про своїх користувачів до такої міри, що вони стають надмірно нав'язливими, а країни розділилися в думках про те, як управляти ситуацією
В роботі запропоновано підхід до побудови віртуальних мереж зазначеного класу, стоврено такий прототип та проведено дослідження, які показують вискоий рівень ефективності використання таких мереж.
Мета роботи досягнута, атестаційна робота виконана у повному обсязі.