Курсовая работа по локально-вычислительным сетям на тему Использование виртуальных частных сетей (VPN) в локальных и глобальных сетях

Технология VPN (виртуальная частная сеть) обеспечивает возможность установить безопасное и зашифрованное подключение через интернет, что позволяет сохранить конфиденциальность и анонимность пользователей [1]. При работе через VPN данные направляются через удалённый сервер, что скрывает истинный IP-адрес пользователя и защищает передаваемую информацию от различных угроз, таких как действия хакеров или контроль со стороны интернет-провайдеров. На рисунке 1 показана схема организации интернет-соединения с использованием VPN и без него.VPN особенно востребован для обеспечения безопасного подключения к корпоративным сетям, обхода географических ограничений и защиты личных данных при использовании общедоступных Wi-Fi сетей. Согласно доступным статистическим данным, в настоящее время отмечается значительный рост рынка виртуальных частных сетей, а к 2030 году ожидается его многократное увеличение (рисунок 2).

Значимость технологии VPN в современном мире объясняется растущими рисками в области кибербезопасности и необходимостью защиты персональных данных в интернете [2]. С увеличением числа удалённых сотрудников VPN стал ключевым инструментом для обеспечения безопасности корпоративных сетей и предотвращения кибератак. Помимо этого, VPN позволяет обходить географические ограничения, предоставляя доступ к заблокированным или ограниченным ресурсам, что особенно актуально для пользователей в странах с жёсткой интернет-цензурой. В 2024 году интерес к использованию виртуальных частных сетей во многом связан с глобальной нестабильностью, которая усиливает потребность в надёжной защите интернет-трафика.
Главные преимущества VPN включают высокий уровень шифрования данных, который предотвращает их перехват и взлом. Использование VPN скрывает реальный IP-адрес пользователя, обеспечивая анонимность и защиту от отслеживания со стороны интернет-провайдеров и рекламных сетей. Это делает использование общедоступных Wi-Fi сетей более безопасным, снижая вероятность утечки личной и финансовой информации. Кроме того, VPN расширяет доступ к мировому контенту, позволяя обходить региональные ограничения и цензуру. Это открывает возможности для использования стриминговых сервисов и социальных сетей, которые могут быть недоступны в отдельных странах. Таким образом, VPN не только защищает конфиденциальность и данные пользователей, но и обеспечивает свободный доступ к информации, делая интернет более доступным и безопасным для всех. 
Бурное развитие интернета и сетей коллективного доступа стало причиной качественного скачка в распространении и доступности информации. Пользователи получили возможность использовать недорогие и удобные интернет-каналы. Компании, в свою очередь, начали активно применять такие каналы для передачи критически важной коммерческой и управленческой информации. Чтобы эффективно противостоять сетевым атакам и обеспечить безопасное использование открытых сетей в бизнесе, в начале 1990-х годов была разработана концепция виртуальных частных сетей (VPN, Virtual Private Network), которая с тех пор активно развивается.
Эффективное применение информационных технологий в сочетании с решениями в области информационной безопасности (ИБ) является ключевым стратегическим фактором, способствующим повышению конкурентоспособности современных предприятий и организаций. В этом контексте технология виртуальных частных сетей (VPN) играет важную роль, обеспечивая защищённую связь между сетями или между удалённым пользователем и корпоративной сетью посредством канала (туннеля), организованного в общедоступной сети Интернет.
Основные преимущества использования VPN-технологий для защиты информации в распределённых сетевых информационных системах корпоративного уровня включают:
– Комплексная защита корпоративной сети: охватывает как крупные локальные сети офисов, так и отдельные рабочие места.
– Масштабируемость системы защиты: возможность адаптировать уровень сложности, производительности и стоимости средств защиты в соответствии с особенностями защищаемых объектов.
– Использование ресурсов открытых сетей: VPN позволяет применять открытые сети как коммуникационные звенья корпоративной инфраструктуры, компенсируя возникающие угрозы средствами защиты информации.
– Контроль работы сети и идентификация источников: обеспечивает точный контроль за функционированием сети и достоверную идентификацию всех участников обмена данными.
– Сегментация информационной системы (ИС): даёт возможность безопасно эксплуатировать систему с разным уровнем конфиденциальности информации благодаря программным и программно-аппаратным средствам защиты.
VPN-технологии стали универсальным инструментом для обеспечения безопасного обмена данными в распределённых сетях, что соответствует современным требованиям информационной безопасности. Благодаря этим технологиям компании всё чаще рассматривают Интернет как основное средство передачи данных, включая критически важную и уязвимую информацию.
1.1. Классификация VPN
Существует несколько подходов к классификации VPN, которые основаны на различных признаках:
– «Рабочий» уровень модели OSI;
– Архитектура технического решения;
– Способ технической реализации.
Классификация VPN по «рабочему» уровню модели OSI
Классификация VPN по уровням модели OSI особенно важна, поскольку выбранный уровень определяет функциональность VPN, её совместимость с приложениями информационной системы (ИС), а также взаимодействие с другими средствами защиты.