تخطَّ إلى المحتوى

Modern VPN Architecture Design for Network Engineers

· 8 min read · default
Network InfrastructureVPNVPN ArchitectureNetwork Security

التعريف بالشبكات الخاصة البصرية

A Virtual Private Network, or VPN, is a technology that creates a secure and encrypted connection over a less secure network, such as the internet. A VPN is a powerful tool that enhances online privacy, protects sensitive data, and enables secure access to the internet. يعمل عن طريق توجيه اتصال جهاز الإنترنت من خلال خادم خاص بدلا من مزود خدمة الإنترنت العادي للمستعمل. وهذا يجعله يبدو كما لو أن المستخدم يصل إلى الإنترنت من موقع خادم الشبكة، ويخفي عنوانه IP ويشفي بياناته.

في المشهد الرقمي اليوم، حيث تبرز انتهاكات البيانات واهتمامات الخصوصية، شبكة الإنترنت أصبحت أداة أساسية لكل من الأفراد والأعمال التجارية. إنهم يوفرون نفق آمن لنقل البيانات، ويحميونه من المتوحشين والمخترقين. This is particularly important when using public Wi-Fi networks, which are often unsecured and vulnerable to attacks.

ومن منظور الأعمال التجارية، تتسم شبكات البرامج المواضيعية بأهمية حاسمة لتأمين شبكات الشركات وتوفير إمكانية الوصول الآمن للموظفين عن بعد إلى موارد الشركات. ومع ارتفاع مستوى العمل عن بعد، لم تكن الحاجة إلى حلول قوية وقابلة للاتساع في شبكة البرامج المواضيعية أكبر من أي وقت مضى. ويمكن أن يساعد هيكل شبكة البرامج المواضيعية المصمم تصميما جيدا المنظمات على الحفاظ على قوة عاملة آمنة ومنتجة، بغض النظر عن موقعها المادي.

وستوفر هذه الوظيفة المدوّنة دليلاً شاملاً لتصميم بنية شبكة البرامج المواضيعية الحديثة. وسوف نستكشف المفاهيم الأساسية لشبكة البرامج المواضيعية، ونتناول مختلف أنواع بروتوكولات شبكة البرامج المواضيعية، ونناقش مختلف أنماط التصميم لبناء حلول آمنة وقابلة للاتساع. وسواء كنت مهندس شبكة موسم أو بدأت رحلتك في عالم أمن الشبكة، فإن هذه الوظيفة ستزودك بالمعرفة والرؤى التي تحتاجها لتصميم وتنفيذ حلول فعالة للشبكة.

المفاهيم الأساسية للهندسة

ويعد فهم المفاهيم الأساسية لهيكل شبكات البرامج المواضيعية أمراً أساسياً لتصميم وتنفيذ حلول فعالة لشبكة البرامج المواضيعية. وفي قلبها، تقوم شبكة البرامج المواضيعية على مبادئ النفق والتشفير والتوثيق. وتعمل هذه الركائز الثلاث معا لإنشاء قناة اتصال آمنة وخاصة على شبكة عامة.

** النفقة** هي عملية تجميع بروتوكول شبكة في إطار بروتوكول آخر. In the context of a VPN, this means that datapackets are placed inside otherpackets before being sent over the internet. هذا يخلق "نفق" الذي يعزل البيانات من الشبكة الأساسية، مما يجعل من الصعب على الأطراف غير المأذون لها اعتراض أو تفتيش حركة المرور. والنوعان الرئيسيان من النفق هما تطوعا وإلزاميا. ويقوم الزبون باستهلال الأنفاق الطوعية، بينما تقوم الشبكة ببدء الأنفاق الإلزامية.

** النسيج** هو عملية تحويل البيانات إلى مدونة لمنع الوصول غير المأذون به. وتستخدم شبكات البرامج المواضيعية بروتوكولات تشفير قوية لحماية سرية البيانات المرسلة عبر النفق وسلامتها. وهذا يعني أنه حتى لو تمكن مخترق من اعتراض البيانات فلن يتمكنوا من قراءتها بدون مفتاح التشفير. The strength of the encryption depends on the protocol used, with modern VPNs employing advanced encryption standards like AES-256.

** التوثيق** هو عملية التحقق من هوية المستخدم أو الجهاز. وتستخدم شبكات البرامج المواضيعية مختلف آليات التوثيق لضمان عدم تمكن المستعملين المأذون لهم من الوصول إلى الشبكة إلا. ويمكن أن يشمل ذلك الجمع بين أسماء المستخدمين وكلمات السر، والشهادات الرقمية، والتوثيق المتعدد العوامل. والتوثيق القوي أمر حاسم لمنع الوصول غير المأذون به إلى شبكة البرامج المواضيعية والموارد التي تحميها.

وهذه المفاهيم الأساسية الثلاثة هي أساس أي هيكل للشبكة. بفهم كيفية عملهما معاً، يمكنك تصميم حل للشبكة يفي بمتطلبات الأمن والأداء المحددة لمنظمتكم. وفي الفروع التالية، سنستكشف مختلف أنواع شبكات البرامج المواضيعية والبروتوكولات التي تتحكم فيها.

أنواع شبكات البرامج المواضيعية

VPNs can be broadly categorized into two main types: remote access VPNs and site-to-site VPNs. ويخدم كل نوع غرضاً مختلفاً ويصلح لمختلف حالات الاستخدام. فهم الاختلافات بين هذين النوعين من شبكات البرامج المواضيعية أمر حاسم لاختيار الحل الصحيح لمنظمتكم.

Remote Access VPNs

ويتيح نظام البرامج المواضيعية الوصول عن بعد لفرادى المستعملين الاتصال بشبكة خاصة من موقع بعيد. This is the most common type of VPN and is widely used by remote employees, business travelers, and individuals who want to secure their internet connection. With a remote access VPN, a user can access corporate resources, such as file servers and internal applications, as if they were physically connected to the office network.

ويبدأ المستعمل وصلة إلى بوابة الشبكة، التي هي خادم يجلس على حافة شبكة الشركات. البوابة توثق المستعمل وتخلق نفق آمن بين جهاز المستخدم والشبكة الخاصة كل حركة المرور بين جهاز المستخدم والشبكة الخاصة مشفرة، ضماناً لبقائها سرية وآمنة

Site-to-Site VPNs

وتُستخدم شبكة فيديو موقعية، تُعرف أيضاً باسم " مرسل إلى شبكة الإنترنت " ، لربط شبكتين أو أكثر من الشبكات الخاصة عبر الإنترنت. وتستخدم المنظمات ذات المكاتب المتعددة في مواقع جغرافية مختلفة هذا النوع من البرامج المواضيعية. وتتيح شبكة البرامج المواضيعية الموقعية لهذه المكاتب تبادل الموارد والبيانات بأمان، كما لو كانت جميعها جزءا من نفس الشبكة المحلية.

In a site-to-site VPN, a VPN gateway is deployed at each office location. هذه البوابات تنشئ نفق آمن بين الشبكات وكل حركة المرور بين الشبكات مشفرة ويتيح ذلك الاتصال غير المستقر والمأمون بين مختلف مواقع المكاتب، دون الحاجة إلى خطوط مستأجرة باهظة التكلفة.

وهناك نوعان رئيسيان من شبكات البرامج المواضيعية من الموقع إلى الموقع: شبكة الإنترنت الداخلية وشبكة الإنترنت الخارجية. وتُستخدم شبكة فيديو موقعية قائمة على شبكة الإنترنت لربط مكاتب متعددة في نفس المنظمة. وتُستخدم شبكة فيديو موقعية قائمة على الشبكة الخارجية لربط شبكات منظمتين مختلفتين، مثل شركة وشركائها التجاريين.

شبكة البرامج المواضيعية المشتركة البروتوكولات

بروتوكولات شبكة البرامج المواضيعية هي مجموعة القواعد والعمليات التي تحكم كيفية إنشاء نفق شبكة البرامج المواضيعية وكيفية تشفير البيانات. وهناك العديد من بروتوكولات شبكة البرامج المواضيعية المختلفة المتاحة، ولكل منها مواطن القوة والضعف الخاصة به. The choice of protocol can have a significant impact on the security, speed, and reliable of the VPN connection. وفي هذا الفرع، سنستكشف بعض أكثر بروتوكولات شبكة البرامج المواضيعية شيوعاً المستخدمة في الهياكل الحديثة لشبكة البرامج المواضيعية.

OpenVPN

وشبكة الإنترنت المفتوحة هي بروتوكول مفتوح جداً ومفتوح المصدر للناطقين بالناطقين بالفرنسية كان معيار الصناعة لسنوات عديدة. It is known for its strong security and its ability to bypass firewalls. ويمكن للشبكة المفتوحة أن تدير إما برنامج المقارنات الدولية أو برنامج المساعدة الإنمائية، مما يعطيها قدراً كبيراً من المرونة. ويوفر البرنامج وصلاً أكثر موثوقية، في حين أن برنامج العمل الموحد أسرع وأفضل ملاءمة للتطبيقات مثل التدفق والقمار عبر الإنترنت.

ويتمثل أحد المزايا الرئيسية للشبكة في استخدامها لمكتبة " أوف إس إل " للتشفير. This provides access to a wide range of cryptographic algorithms, including AES, Blowfish, and Camellia. وتدعم الشبكة أيضاً مجموعة متنوعة من أساليب التوثيق، بما في ذلك المفاتيح والشهادات ومجموعات أسماء المستخدمين/الكلمات السرية التي تم تقاسمها مسبقاً.

IKEv2/IPsec

النسخة 2 من نظام تبادل المعلومات الأساسية على شبكة الإنترنت (IKEv2) هي بروتوكول شبكة الإنترنت الذي كثيرا ما يقترن بشركة IPsec للتشفير. IKEv2 is known for its speed and stability, particularly on mobile devices. It is able to automatically re-establish a VPN connection if it is temporarily lost, which makes it a great choice for users who are on the go.

IPsec is a suite of protocols that provides security for internet communications at the IP layer. ويمكن استخدامه في تشفير وتوثيق جميع حركة المرور بين نقطتين نهائيتين. فعندما يقترن هذا النظام بشبكة الإنترنت IKEv2، يوفر حلا آمنا وموثوقا للشبكة. IKEv2/IPsec is natively supported on many platforms, including Windows, macOS, and iOS.

WireGuard

WireGuard is a relatively new VPN protocol that has been gaining popularity in recent years. وهو معروف بساطة وسرعة وأمن قوي. ويري غارد لديه قاعدة بيانات أصغر بكثير من البروتوكولات الأخرى للشبكة، مما يجعل من الأسهل مراجعة الحسابات وأقل عرضة لمواطن الضعف.

ويري غارد يستخدم التشفير الحديث، بما في ذلك الشفرات الشيكا20 للتشفير و Poly1305 للتوثيق. It is designed to be fast and efficient, with minimal impact on CPU usage. ولا تزال شركة " WireGuard " قيد التطوير الفعلي، ولكن يجري الترحيب بها بالفعل كمستقبل بروتوكولات الشبكة.

Modern VPN Design Patterns

ومع تطور هياكل الشبكات، فإن أنماط التصميم أيضاً لتنفيذ شبكات البرامج المواضيعية. وتواجه الهياكل التقليدية لشبكة البرامج المواضيعية تحديات بسبب ارتفاع الحوسبة السحابية والتحول إلى قوة عاملة أكثر توزيعا. وفي هذا الفرع، سنستكشف بعض أنماط التصميم الحديثة للشبكة التي تشكل مستقبل الوصول الآمن عن بعد.

Cloud VPN

شبكة الإنترنت السحابية هي خدمة الشبكة التي تستضيفها السحابة هذا يعني أنه بدلاً من نشر وإدارة معدات الشبكة الخاصة بك، يمكنك استخدام خدمة قائمة على الغيوم لتوفير الوصول الآمن عن بعد إلى شبكتك. وتتيح شبكات البرامج المواضيعية السحابية عدداً من المزايا على شبكات البرامج المواضيعية التقليدية، بما في ذلك القابلية للتوسع والمرونة وسهولة الاستخدام.

مع شبكة "الفي بي سي" السحابية، يمكنك بسهولة زيادة قدراتك على شبكة الإنترنت أو خفضها حسب الحاجة، دون الحاجة للقلق بشأن شراء وتشكيل معدات جديدة. كما توفر شبكات البرامج المواضيعية السحابية درجة عالية من المرونة، مما يتيح لك الاتصال بشبكتك من أي مكان في العالم. ولأن الخدمة تُدار من قِبَل مُقدِّم خارجي، يمكنك تحرير موارد تكنولوجيا المعلومات الخاصة بك للتركيز على أولويات أخرى.

الوصول إلى الشبكة المشمولة بالوصاية الصفرية

الوصول إلى الشبكة الصفرية هو نموذج أمني يقوم على مبدأ "لا تثق أبداً، دائماً تحقق" In a ZTNA model, no user or tool is trust by default, regardless of whether they are inside or outside the corporate network. ويتم التحقق من كل طلب للوصول قبل منحه، ويمنح الوصول على أساس أقل الأولويات.

ويمثل هذا النظام خروجاً كبيراً عن البنيانات التقليدية للشبكة، التي تستند إلى فكرة وجود شبكة داخلية موثوق بها وشبكة خارجية غير خاضعة للثقة. مع ZTNA، الشبكة لم تعد محيط الأمن. وبدلا من ذلك، يحدد المستعمل محيط الأمن والتطبيق الذي يحاولون الوصول إليه.

وتوفر الشبكة عدداً من المزايا على شبكات البرامج المواضيعية التقليدية، بما في ذلك تحسين الأمن، وتحسين الرؤية، وتجربة استخدام أكثر هدوءاً. ومن خلال التحقق من كل طلب للحصول على هذه الخدمات، يمكن للشبكة أن تساعد على منع الوصول غير المأذون به إلى موارد الشركات. ونظراً إلى أن الوصول يُمنح على أساس كل حالة على حدة، يمكن للشبكة أن توفر مستوى سيطرة أكثر غرابة من شبكات البرامج المواضيعية التقليدية.

خاتمة

وفي هذا الموقع المدون، استكشفنا عالم التصميم العصري للشبكة. وقد غطينا المفاهيم الأساسية لشبكة البرامج المواضيعية، بما في ذلك النفق والتشفير والتوثيق. كما ناقشنا مختلف أنواع شبكات البرامج المواضيعية، وأهم بروتوكولات شبكة البرامج المواضيعية، وأنماط التصميم الحديثة التي تشكل مستقبل الوصول الآمن عن بعد.

ومع استمرار تطور المشهد الرقمي، فإن التكنولوجيات والاستراتيجيات التي نستخدمها لحماية شبكاتنا وبياناتنا أيضا. ولا شك أن شبكات البرامج المواضيعية ستواصل الاضطلاع بدور حاسم في هذه البيئة المتغيرة باستمرار. وببقائكم مستكملين بأحدث الاتجاهات وأفضل الممارسات في تصميم بنية الشبكة، يمكنكم ضمان تجهيز منظمتكم تجهيزا جيدا لمواجهة التحديات الأمنية في الغد.

وسواء كنتم تبنيون حلا للوصول عن بعد لقوة عاملة موزعة أو شبكة فيديو موقعية لربط مكاتب متعددة، فإن المبادئ والمفاهيم التي نوقشت في هذه الوظيفة ستوفر لكم أساسا صلبا للنجاح. وتبدأ الرحلة إلى شبكة آمنة ومرنة بهيكل شبكة البرامج المواضيعية المصمم تصميما جيدا. ويحدونا الأمل في أن يكون هذا الدليل قد زودك بالمعارف والرؤى التي تحتاجها للشروع في تلك الرحلة بثقة.