Modern VPN Architecture Design for Network Engineers
Introducción a redes privadas virtuales¶
Una red privada virtual, o VPN, es una tecnología que crea una conexión segura y cifrada sobre una red menos segura, como Internet. Una VPN es una poderosa herramienta que mejora la privacidad en línea, protege los datos sensibles y permite el acceso seguro a Internet. Funciona mediante el enrutamiento de la conexión a Internet de un dispositivo a través de un servidor privado en lugar del proveedor regular de servicios de Internet del usuario (ISP). Esto hace que parezca como si el usuario está accediendo a Internet desde la ubicación del servidor VPN, enmascarando su dirección IP y encriptando sus datos.
En el panorama digital de hoy, donde las brechas de datos y las preocupaciones de privacidad son rampantes, las VPN se han convertido en una herramienta esencial tanto para las personas como para las empresas. Proporcionan un túnel seguro para la transmisión de datos, protegiéndolo de los audífonos y hackers. Esto es particularmente importante cuando se utilizan redes públicas de Wi-Fi, que a menudo no están aseguradas y vulnerables a los ataques.
Desde el punto de vista empresarial, las VPN son fundamentales para asegurar las redes corporativas y proporcionar a los empleados remotos acceso seguro a los recursos de la empresa. Con el aumento del trabajo a distancia, la necesidad de soluciones VPN robustas y escalables nunca ha sido mayor. Una arquitectura VPN bien diseñada puede ayudar a las organizaciones a mantener una fuerza de trabajo segura y productiva, independientemente de su ubicación física.
Este post del blog proporcionará una guía completa para el diseño moderno de arquitectura VPN. Exploraremos los conceptos fundamentales de VPN, profundizaremos en los diferentes tipos de protocolos VPN y discutiremos diversos patrones de diseño para construir soluciones VPN seguras y escalables. Ya sea que usted sea un ingeniero de red experimentado o simplemente comenzar su viaje en el mundo de la seguridad de la red, este post le proporcionará los conocimientos y las ideas que necesita para diseñar e implementar soluciones VPN eficaces.
Conceptos básicos de la arquitectura VPN¶
Comprender los conceptos básicos de la arquitectura VPN es esencial para diseñar e implementar soluciones VPN eficaces. En su corazón, una VPN se construye sobre los principios de túnel, encriptación y autenticación. Estos tres pilares trabajan juntos para crear un canal de comunicación seguro y privado sobre una red pública.
Tunneling es el proceso de encapsular un protocolo de red dentro de otro. En el contexto de una VPN, esto significa que los paquetes de datos se colocan dentro de otros paquetes antes de ser enviados a través de Internet. Esto crea un "túnel" que aísla los datos de la red subyacente, lo que hace difícil para las partes no autorizadas interceptar o inspeccionar el tráfico. Los dos tipos principales de túnel son voluntarios y obligatorios. Los túneles voluntarios son iniciados por el cliente, mientras que los túneles obligatorios son iniciados por la red.
Encryption es el proceso de convertir los datos en un código para evitar el acceso no autorizado. Los VPN utilizan protocolos de cifrado fuertes para proteger la confidencialidad e integridad de los datos transmitidos a través del túnel. Esto significa que incluso si un hacker logra interceptar los datos, no podrán leerlo sin la clave de cifrado. La fuerza del cifrado depende del protocolo utilizado, con VPN modernos que emplean estándares avanzados de cifrado como AES-256.
Authentication es el proceso de verificar la identidad de un usuario o dispositivo. Los VPN utilizan diversos mecanismos de autenticación para garantizar que sólo los usuarios autorizados puedan acceder a la red. Esto puede incluir una combinación de nombres de usuario y contraseñas, certificados digitales y autenticación multifactorial. La autenticación fuerte es crucial para prevenir el acceso no autorizado a la VPN y los recursos que protege.
Estos tres conceptos básicos son la base de cualquier arquitectura VPN. Al entender cómo trabajan juntos, puede diseñar una solución VPN que satisfaga los requisitos específicos de seguridad y rendimiento de su organización. En las secciones siguientes, exploraremos los diferentes tipos de VPN y los protocolos que los alimentan.
Tipos de VPN¶
VPNs se pueden clasificar ampliamente en dos tipos principales: acceso remoto VPNs y VPNs de sitio a sitio. Cada tipo sirve un propósito diferente y es adecuado para diferentes casos de uso. Comprender las diferencias entre estos dos tipos de VPN es crucial para seleccionar la solución adecuada para su organización.
VPN de acceso remoto¶
Un acceso remoto VPN permite a los usuarios individuales conectarse a una red privada desde una ubicación remota. Este es el tipo más común de VPN y es ampliamente utilizado por empleados remotos, viajeros de negocios y personas que quieren asegurar su conexión a Internet. Con un acceso remoto VPN, un usuario puede acceder a recursos corporativos, como servidores de archivos y aplicaciones internas, como si estuvieran conectados físicamente a la red de oficinas.
El usuario inicia una conexión con la puerta de entrada VPN, que es un servidor que se encuentra al borde de la red corporativa. La puerta de entrada VPN autentica al usuario y crea un túnel seguro entre el dispositivo del usuario y la red privada. Todo el tráfico entre el dispositivo del usuario y la red privada está encriptado, asegurando que siga siendo confidencial y seguro.
VPNs de sitio a satélite¶
Un sitio a sitio VPN, también conocido como un router-to-router VPN, se utiliza para conectar dos o más redes privadas a través de Internet. Este tipo de VPN es utilizado comúnmente por organizaciones con múltiples oficinas en diferentes lugares geográficos. Una VPN de sitio a sitio permite a estas oficinas compartir los recursos y datos de forma segura, como si fueran parte de la misma red local.
En un VPN de sitio a sitio, se despliega una puerta de enlace VPN en cada oficina. Estas puertas establecen un túnel seguro entre las redes, y todo el tráfico entre las redes está encriptado. Esto permite una comunicación inigualable y segura entre los diferentes lugares de oficinas, sin la necesidad de líneas alquiladas dedicadas costosas.
Hay dos tipos principales de VPNs de sitio a sitio: intranet y basado en extranet. Un VPN basado en intranet se utiliza para conectar múltiples oficinas de la misma organización. Se utiliza un VPN basado en un sitio extranet para conectar las redes de dos organizaciones diferentes, como una empresa y sus socios comerciales.
VPN común Protocolos¶
Los protocolos VPN son el conjunto de reglas y procesos que rigen cómo se establece el túnel VPN y cómo se cifran los datos. Hay varios protocolos VPN diferentes disponibles, cada uno con sus propias fortalezas y debilidades. La elección del protocolo puede tener un impacto significativo en la seguridad, velocidad y fiabilidad de la conexión VPN. En esta sección, exploraremos algunos de los protocolos VPN más comunes utilizados en las arquitecturas VPN modernas.
OpenVPN¶
OpenVPN es un protocolo VPN de código abierto altamente configurable que ha sido el estándar de la industria durante muchos años. Es conocido por su fuerte seguridad y su capacidad de pasar cortafuegos. OpenVPN puede correr sobre TCP o UDP, lo que le da mucha flexibilidad. TCP proporciona una conexión más confiable, mientras que UDP es más rápido y mejor adecuado para aplicaciones como streaming y juegos en línea.
Una de las ventajas clave de OpenVPN es su uso de la biblioteca OpenSSL para el cifrado. Esto proporciona acceso a una amplia gama de algoritmos criptográficos, incluyendo AES, Blowfish y Camellia. OpenVPN también admite una variedad de métodos de autenticación, incluyendo claves preestablecidas, certificados y combinaciones de nombre de usuario/password.
IKEv2/IPsec¶
Internet Key Exchange versión 2 (IKEv2) es un protocolo VPN que a menudo se combina con IPsec para encriptación. IKEv2 es conocido por su velocidad y estabilidad, especialmente en dispositivos móviles. Es capaz de restablecer automáticamente una conexión VPN si se pierde temporalmente, lo que hace que sea una gran opción para los usuarios que están en marcha.
IPsec es un conjunto de protocolos que proporciona seguridad para las comunicaciones de Internet en la capa IP. Se puede utilizar para cifrar y autenticar todo el tráfico IP entre dos puntos finales. Cuando se combina con IKEv2, proporciona una solución VPN segura y fiable. IKEv2/IPsec tiene soporte nativo en muchas plataformas, incluyendo Windows, macOS y iOS.
WireGuard¶
WireGuard es un protocolo VPN relativamente nuevo que ha estado ganando popularidad en los últimos años. Es conocido por su simplicidad, velocidad y seguridad fuerte. WireGuard tiene una base de código mucho más pequeña que otros protocolos VPN, lo que hace que sea más fácil de auditar y menos proclive a las vulnerabilidades.
WireGuard utiliza la criptografía moderna, incluyendo el Cifrado ChaCha20 para encriptación y Poly1305 para autenticación. Está diseñado para ser rápido y eficiente, con un impacto mínimo en el uso de CPU. WireGuard todavía está en desarrollo activo, pero ya está siendo aclamado como el futuro de los protocolos VPN.
Patrones de diseño VPN modernos¶
A medida que evolucionan las arquitecturas de red, también los patrones de diseño para implementar VPNs. Las arquitecturas tradicionales de VPN están siendo desafiadas por el aumento de la computación en la nube y el cambio a una fuerza de trabajo más distribuida. En esta sección, exploraremos algunos de los patrones de diseño VPN modernos que están dando forma al futuro del acceso remoto seguro.
Cloud VPN¶
Un VPN en la nube es un servicio VPN que se hospeda en la nube. Esto significa que en lugar de desplegar y gestionar su propio hardware VPN, puede utilizar un servicio basado en la nube para proporcionar acceso remoto seguro a su red. Las VPN de Cloud ofrecen una serie de ventajas sobre las VPN locales tradicionales, incluyendo escalabilidad, flexibilidad y facilidad de uso.
Con una VPN en la nube, puede escalar fácilmente su capacidad VPN de arriba o abajo según sea necesario, sin tener que preocuparse por comprar y configurar nuevos hardware. Cloud VPNs también ofrecen un alto grado de flexibilidad, lo que le permite conectarse a su red desde cualquier lugar del mundo. Y como el servicio es gestionado por un proveedor de terceros, puede liberar sus recursos de TI para centrarse en otras prioridades.
Zero Trust Network Access (ZTNA)¶
Zero Trust Network Access (ZTNA) es un modelo de seguridad basado en el principio de "nunca confianza, siempre verificar". En un modelo ZTNA, ningún usuario o dispositivo se confía por defecto, independientemente de si están dentro o fuera de la red corporativa. Todas las solicitudes de acceso se verifican antes de ser otorgadas, y el acceso se concede por lo menos privado.
ZTNA es una salida significativa de las arquitecturas tradicionales VPN, que se basan en la idea de una red interna de confianza y una red externa no confiada. Con ZTNA, la red ya no es el perímetro de seguridad. En cambio, el perímetro de seguridad es definido por el usuario y la aplicación que están tratando de acceder.
ZTNA ofrece una serie de ventajas sobre las VPN tradicionales, incluyendo una mejor seguridad, una mejor visibilidad y una experiencia de usuario más perfecta. Al verificar cada solicitud de acceso, ZTNA puede ayudar a prevenir el acceso no autorizado a los recursos corporativos. Y debido a que el acceso se concede por solicitud, ZTNA puede proporcionar un nivel de control más granular que los VPN tradicionales.
Conclusión¶
En este blog hemos explorado el mundo del diseño moderno de arquitectura VPN. Hemos cubierto los conceptos fundamentales de VPN, incluyendo túneles, encriptación y autenticación. También hemos discutido los diferentes tipos de VPN, los protocolos VPN más comunes, y los patrones de diseño modernos que están dando forma al futuro del acceso remoto seguro.
A medida que el paisaje digital sigue evolucionando, también las tecnologías y estrategias que utilizamos para proteger nuestras redes y datos. VPNs sin duda seguirá desempeñando un papel crítico en este entorno siempre cambiante. Al mantenerse al día con las últimas tendencias y mejores prácticas en el diseño de arquitectura VPN, puede asegurarse de que su organización esté bien equipada para hacer frente a los retos de seguridad del mañana.
Ya sea que usted está construyendo una solución de acceso remoto para una fuerza de trabajo distribuida o una VPN de sitio a sitio para conectar múltiples oficinas, los principios y conceptos discutidos en este post le proporcionarán una base sólida para el éxito. El viaje a una red segura y resiliente comienza con una arquitectura VPN bien diseñada. Esperamos que esta guía le haya proporcionado los conocimientos y las ideas que necesita para embarcarse en ese viaje con confianza.