PPTP, L2F, L2TP

　　インターネット上のIPネットワークで使用されている [ IP ] にはPPPのような認証機能はありません。
　　一方で [ PPP ] はWANのシリアル回線のように、2点間がポイントツーポイント接続されている回線
　　でしか利用できません。それでは、どのようにFlet's( IP )網でPPPoEのPPP認証を行っているのか。

　　それは、PPPフレームをIPデータグラムに埋め込み [ カプセル化 ] して送信を行い、認証サーバの
　　受信側でカプセル化解除を行うことにより実現しています。このようにある通信プロトコル上で異なる
　　通信プロトコルを透過的に伝送することを [ トンネリング ] と言います。PPPはL2のデータリンク層で
　　あることから、この場合は [ レイヤ2トンネリング ] と言われます。L2トンネリングの種類は以下です。

L2トンネリングプロトコル	L2トンネリングプロトコルの開発元	L2のカプセル化対象	暗号化サポート
PPTP	Microsoft, 3Com, Lucentの開発したプロトコル	PPP	MPPE
L2F	Ciscoの開発したプロトコル	PPP	×
L2TP	IETF標準化( RFC2661 ) - PPTPとL2TPの統合	PPP	×

　　L2F、L2TPなどのL2トンネリングプロトコルには暗号化機能がない事から、暗号化をさせるために
　　L3トンネリングプロトコルである [ IPsec ] を併用します。また、L2Fにおけるカプセル化は、L2Fの
　　ヘッダーを使用しますし、L2TPにおけるカプセル化はL2TPヘッダーを使用しますが、PPTPの場合
　　ややこしいことにカプセル化にGREヘッダーを使用します。では詳細を分かり易く説明していきます。
　　※ Flet's網では [ L2TP ] が使用されているのですが、違いが分かるように [ PPTP ] [ L2F ] についても解説していきます。




　　PPTP ( Point-to-Point Tunneling )

　　PPTPでは、発信元のVPN機器をPAC( PPTP Access Concentrator )と定義し、受信側のVPN機器を
　　PNS( PPTP Network Server )と定義しています。PPTPでは、このPACとPNSとの間においてセッション
　　及びトンネルを確立して通信を開始することになります。PPTPの実装 ＝ Microsoftネットワーキングと
　　位置づけられていることもあり、PACとなる実際のVPN機器は一般的に [ Windows2000/XP ] 等であり
　　PNSとなる実際のVPN機器は一般的に [ Windows 2000 Server/Windows Server 2003 ] 等になります。

PPTPにおけるPACとPNSの通信手順 ( Windowsの場合 )
�@　PPP or PPPoE or PPPoA 接続	PPP ( ダイヤルアップ、ISDN接続) またはPPPoE ( ADSL/FTTH ) 接続により 　　 グローバルIPを取得しインターネット接続を行う。= PNSへのIP到達性の確立
�A　トンネルの確立 1	PACからPNSへ制御コネクションを確立する。コネクション確立のために 　　 TCPを使用してPAC ( 送信元ポート番号任意 ) からPNS ( 宛先ポート番号1723 )
�B　トンネルの確立 2	先に確立したTCPコネクションを使いPPPフレームを送受信するための 　　 PPTPトンネルを確立する。このPPTPトンネルはGREによるカプセル化を意味する。
�C　セッションの確立	PPTPトンネルの確立後、PPPセッションを開始してユーザ認証、IPの付与を受ける。
�D　実際の通信 ( IPデータグラム送受信)	PACであるWindowsクライアントと、PNS配下にある社内ネットワークとで通信開始。

　　※　PPTPのカプセル化のレイヤ2の対象はあくまでも [ PPP ] であり、PPTPはPPPの拡張にすぎないとを認識しましょう。
　　※　L2F、L2TPなどは暗号化機能はありませんが、PPTPについては、MS-CHAPv2とMPPEによる暗号化機能があります。

　　







　　L2F ( Layer 2 Forwarding)

　　L2FはPPTP同様に、PPPヘッダーまでがカプセル化の対象となりレイヤー2で動作するプロトコルです。
　　PPTPはトンネル確立のための制御コネクションにTCP、PPPフレームのカプセル化にGREを使用するの
　　に対して、L2Fはトンネル確立のための制御コネクションとカプセル化の両方にUDP( 1701 )を使用する。
　　現在ではL2Fが使用されることはあまりなく、L2FとPPTPを組み合わせたL2TPを使用するのが一般的。

　　　　　




　　L2TP ( Layer 2 Tunneling Protocol )

　　L2TPはPPTPとL2Fのトンネリングプロトコルの仕様を統合して、IETFにより標準化されたプロトコルです。
　　L2TPはPPTPのトンネル制御とL2Fのフレーム構造に似た方式を採用しています。PPTPでVPNトンネルを
　　構築する際に定義していた発信側となるPACは、L2TPではLAC(L2TP Access Concentrator )と定義し
　　受信側となるPNSは、L2TPではLNS(L2TP Network Server)と定義しており、このLACとLNSとの間にて
　　VPNトンネルを構築します。トンネルとセッションの確立のために、L2F同様にUDP( 1701 ) を使用します。

　　


　　また、PPTPでは1つのVPNトンネルで1つのユーザセッションしかやり取りできませんでしたが、L2TPでは
　　1つのVPNトンネルで複数のユーザセッションをやりとりできることから、Flet's網などで採用されています。
　　LACとLNSがパスワードを共有 ( Shared Secret ) していれば、L2TPではVPNトンネルの認証もできます。



　　Layer2トンネリングプロトコル比較表

L2トンネリングプロトコル	カプセル化	VPNトンネルの 発信側/受信側	トンネル認証	1つのVPN トンネル
PPTP	GREを使用	PAC/PNS	×	1つのセッション
L2F	L2F/UDP(1701)を使用	NAS/HG	×	複数のセッション
L2TP	L2TP/UDP(1701)を使用	LAC/LNS	○	複数のセッション

　　※　L2TPにて使用されるカプセル化は、UDP(ポート番号1701)だけでなくL2TP/IP、L2TP/ATM、L2TP/FR上においても可能です。



　　主なVPNプロトコルの比較表

VPNプロトコル	何のプロトコル上で 伝送できるか	何のプロトコルを 伝送できるか	マルチキャスト 伝送は可能か	データ暗号化 完全性保障	ポピュラーな ソリューション
IPsec	IP	L3 ( IP )	×	○ ⇒ IPsecのみでOK	ＩＰユニキャストの トンネリング
GRE	IP	L3 ( IP. IPX, etc)	○	× ⇒ 代替案：GRE/IPsec	ルーティングプロトコル のトンネリング
L2TP	UDP/IP, IP, ATM, FR	L2 ( PPP) L3 ( IP, IPX, etc )	○	× ⇒ 代替案：L2TP/IPsec	PPPの延長とした 認証ネットワーキング