PPTP / L2F / L2TP

　◆　トンネリングプロトコルについて

　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。ではどのようにFlet's( IP )網でPPPoEのPPP認証を行っているのでしょうか。

　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、認証サーバーの
　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L2F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ことから、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には、L2Fの
　ヘッダーを使用しますし、L2TPにおけるカプセル化には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、詳細を分かりやすく説明します。
　※　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）と定義して、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との間で、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 [ Windows 7 / 8 ] などであり
　PNSとなる実際のVPN機器は一般的にWindows 2008 Server / Windows Server 2012などになります。

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配下の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、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)を使用します。
　現在ではL2Fが使用されることはほぼなく、L2FとPPTPを組み合わせたL2TPを使用するのが一般的です。

　　　




　◆　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との間で
　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。

　※ このプロトコルの最新バージョンであるL2TPv3は、RFC3931が標準化候補の提案として2005年に発表。



　◆　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で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

　◆　CCIEで必要となるLayer2 Tunnelのコンフィグ技術

　1つは「 L2TPv3 」です。もう1つは「 AToM 」です。AToM（Any Transport over MPLS）はMPLSを
　利用したL2トンネリング技術です。これらの両方をコンフィグレーションできるようになりましょう。