🥇1.5 схемы на отечественном IPsec VPN. Тестирую демоверсии

Ситуация

Я получил демоверсию продуктов С-Терра VPN версии 4.3 на три месяца. Хочу разобраться, станет ли моя инженерная жизнь легче после перехода на новую версию.

Сегодня не сложно, одного пакетика растворимого кофе 3 в 1 должно хватить. Расскажу, как получить демоверсии. Попробую собрать схемы GRE-over-IPsec и IPsec-over-GRE.

Как получить демоверсию

Из рисунка следует, чтобы получить демоверсию нужно:

Написать письмо на [email protected] с корпоративного адреса;
В письме указать ИНН вашей организации;
Перечислить продукты и их количество.

Демоверсии действуют три месяца. Вендор не ограничивает их функциональность.

Разворачиваю образ

Демоверсия шлюза безопасности – это образ виртуальной машины. Я использую VMWare Workstation. Полный список поддерживаемых гипервизоров и сред виртуализации размещен на сайте вендора.

Перед началом активных действий, обратите внимание, что в образе виртуальной машины по умолчанию нет сетевых интерфейсов:

Логика ясна, пользователь должен добавить столько интерфейсов, сколько ему нужно. Добавлю сразу четыре:

Теперь запускаю виртуальную машину. Сразу после запуска шлюз требует логин и пароль.

В С-Терра Шлюз несколько консолей с разными учетными записями. Посчитаю их количество в отдельной статье. А пока:
Login as: administrator Password: s-terra

Инициализирую шлюз. Инициализация – это последовательность действий: ввод лицензии, настройка биологического генератора случайных чисел (клавиатурный тренажер – мой рекорд 27 секунд) и создание карты сетевых интерфейсов.

Карта сетевых интерфейсов. Стало легче

Версия 4.2 приветствовала активного пользователя сообщениями:

Starting IPsec daemon….. failed ERROR: Could not establish connection with daemon

Активный пользователь (по версии анонимного инженера) – пользователь, способный настроить что угодно быстро и без документации.

Что-то шло не так, еще до попыток настроить IP адрес на интерфейсе. Все дело в карте сетевых интерфейсов. Нужно было выполнять:

/bin/netifcfg enum > /home/map /bin/netifcfg map /home/map service networking restart

В результате создается карта сетевых интерфейсов, которая содержит маппинг имен физических интерфейсов (0000:02:03.0) и их логических обозначений в операционной системе (eth0) и Cisco-like консоли (FastEthernet0/0):

#Unique ID iface type OS name Cisco-like name

0000:02:03.0 phye eth0 FastEthernet0/0

Логические обозначения интерфейсов называются алиасами. Алиасы хранятся в файле /etc/ifaliases.cf.
В версии 4.3 при первом запуске виртуальной машины карта интерфейсов создается автоматически. Если вы меняете количество сетевых интерфейсов в виртуалке, то будьте добры создать карту интерфейсов заново:

/bin/netifcfg enum > /home/map /bin/netifcfg map /home/map systemctl restart networking

Схема 1: GRE-over-IPsec

Разворачиваю два виртуальных шлюза, коммутирую так, как показано на рисунке:

Шаг 1. Настраиваю IP адреса и маршруты

VG1(config) #
interface fa0/0
ip address 172.16.1.253 255.255.255.0
no shutdown
interface fa0/1
ip address 192.168.1.253 255.255.255.0
no shutdown
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.1.254

VG2(config) #
interface fa0/0
ip address 172.16.1.254 255.255.255.0
no shutdown
interface fa0/1
ip address 192.168.2.254 255.255.255.0
no shutdown
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.1.253

Проверяю IP связность:

root@VG1:~# ping 172.16.1.254 -c 4
PING 172.16.1.254 (172.16.1.254) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.16.1.254: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.545 ms
64 bytes from 172.16.1.254: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.657 ms
64 bytes from 172.16.1.254: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.687 ms
64 bytes from 172.16.1.254: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.273 ms

--- 172.16.1.254 ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3005ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.273/0.540/0.687/0.164 ms

Шаг 2. Настраиваю GRE

Пример настройки GRE беру из официальных сценариев. Создаю файл gre1 в директории /etc/network/interfaces.d с содержимым.

Для VG1:

auto gre1
iface gre1 inet static
address 1.1.1.1
netmask 255.255.255.252
pre-up ip tunnel add gre1 mode gre remote 172.16.1.254 local 172.16.1.253 key 1 ttl 64 tos inherit
pre-up ethtool -K gre1 tx off > /dev/null
pre-up ip link set gre1 mtu 1400
post-down ip link del gre1

Для VG2:

auto gre1
iface gre1 inet static
address 1.1.1.2
netmask 255.255.255.252
pre-up ip tunnel add gre1 mode gre remote 172.16.1.253 local 172.16.1.254 key 1 ttl 64 tos inherit
pre-up ethtool -K gre1 tx off > /dev/null
pre-up ip link set gre1 mtu 1400
post-down ip link del gre1

Поднимаю интерфейс в системе:

root@VG1:~# ifup gre1
root@VG2:~# ifup gre1

Проверяю:

root@VG1:~# ip address show
8: gre1@NONE: <POINTOPOINT,NOARP,UP,LOWER_UP> mtu 1400 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1
    link/gre 172.16.1.253 peer 172.16.1.254
    inet 1.1.1.1/30 brd 1.1.1.3 scope global gre1
       valid_lft forever preferred_lft forever

root@VG1:~# ip tunnel show
gre0: gre/ip remote any local any ttl inherit nopmtudisc
gre1: gre/ip remote 172.16.1.254 local 172.16.1.253 ttl 64 tos inherit key 1

В С-Терра Шлюз есть встроенный пакетный сниффер — tcpdump. Запишу дамп трафика в pcap файл:

root@VG2:~# tcpdump -i eth0 -w /home/dump.pcap

Запускаю ping между GRE интерфейсами:

root@VG1:~# ping 1.1.1.2 -c 4
PING 1.1.1.2 (1.1.1.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 1.1.1.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.918 ms
64 bytes from 1.1.1.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.850 ms
64 bytes from 1.1.1.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.918 ms
64 bytes from 1.1.1.2: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.974 ms

--- 1.1.1.2 ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3006ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.850/0.915/0.974/0.043 ms

GRE туннель активен и работает:

Шаг 3. Шифруем ГОСТом GRE

Задаю тип идентификации – по адресу. Аутентификация по предопределенному ключу (по Правилам Пользования нужно использовать цифровые сертификаты):

VG1(config)#
crypto isakmp identity address
crypto isakmp key KEY address 172.16.1.254

Задаю параметры IPsec Phase I:

VG1(config)#
crypto isakmp policy 1
encr gost
hash gost3411-256-tc26
auth pre-share
group vko2

Задаю параметры IPsec Phase II:

VG1(config)#
crypto ipsec transform-set TSET esp-gost28147-4m-imit
mode tunnel

Создаю список доступа для шифрования. Целевой трафик — GRE:

VG1(config)#
ip access-list extended LIST
permit gre host 172.16.1.253 host 172.16.1.254

Создаю криптокарту и привязываю ее к WAN интерфейсу:

VG1(config)#
crypto map CMAP 1 ipsec-isakmp
match address LIST
set transform-set TSET
set peer 172.16.1.253
interface fa0/0
  crypto map CMAP

Для VG2 конфигурация зеркальная, отличия:

VG2(config)#
crypto isakmp key KEY address 172.16.1.253
ip access-list extended LIST
permit gre host 172.16.1.254 host 172.16.1.253
crypto map CMAP 1 ipsec-isakmp
set peer 172.16.1.254

Проверяю:

root@VG2:~# tcpdump -i eth0 -w /home/dump2.pcap

root@VG1:~# ping 1.1.1.2 -c 4
PING 1.1.1.2 (1.1.1.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 1.1.1.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=1128 ms
64 bytes from 1.1.1.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=126 ms
64 bytes from 1.1.1.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=1.07 ms
64 bytes from 1.1.1.2: icmp_seq=4 ttl=64 time=1.12 ms

--- 1.1.1.2 ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3006ms
rtt min/avg/max/mdev = 1.077/314.271/1128.419/472.826 ms, pipe 2

Статистика ISAKMP/IPsec:

root@VG1:~# sa_mgr show
ISAKMP sessions: 0 initiated, 0 responded

ISAKMP connections:
Num Conn-id (Local Addr,Port)-(Remote Addr,Port) State Sent Rcvd
1 1 (172.16.1.253,500)-(172.16.1.254,500) active 1086 1014

IPsec connections:
Num Conn-id (Local Addr,Port)-(Remote Addr,Port) Protocol Action Type Sent Rcvd
1 1 (172.16.1.253,*)-(172.16.1.254,*) 47 ESP tunn 480 480

В дампе трафика GRE пакетов нет:

Вывод: схема GRE-over-IPsec корректно работает.

Схема 1.5: IPsec-over-GRE

Использовать IPsec-over-GRE в сети я не планирую. Собираю, потому что хочется.

Чтобы развернуть схему GRE-over-IPsec наоборот нужно:

Исправить список доступа для шифрования – целевой трафик из LAN1 в LAN2 и наоборот;
Настроить маршрутизацию через GRE;
Повесить криптокарту на GRE интерфейс.

По умолчанию в Cisco-like консоли шлюза нет GRE интерфейса. Он существует только в операционной системе.

Добавляю GRE интерфейс в Cisco-like консоль. Для этого редактирую файл /etc/ifaliases.cf:

interface (name="FastEthernet0/0" pattern="eth0")
interface (name="FastEthernet0/1" pattern="eth1")
interface (name="FastEthernet0/2" pattern="eth2")
interface (name="FastEthernet0/3" pattern="eth3")
interface (name="Tunnel0" pattern="gre1")
interface (name="default" pattern="*")

где gre1 – обозначение интерфейса в операционной системе, Tunnel0 – обозначение интерфейса в Cisco-like консоли.

Пересчитываю хэш файла:

root@VG1:~# integr_mgr calc -f /etc/ifaliases.cf

SUCCESS:  Operation was successful.

Теперь интерфейс Tunnel0 появился в Cisco-like консоли:

VG1# show run
interface Tunnel0
ip address 1.1.1.1 255.255.255.252
mtu 1400

Корректирую список доступа для шифрования:

VG1(config)#
ip access-list extended LIST
permit ip 192.168.1.0 0.0.0.255 192.168.3.0 0.0.0.255

Настраиваю маршрутизацию через GRE:

VG1(config)#
no ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.1.254
ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 1.1.1.2

Снимаю криптокарту с Fa0/0 и привязываю к GRE интерфейсу:

VG1(config)#
interface Tunnel0
crypto map CMAP

Для VG2 аналогично.

Проверяю:

root@VG2:~# tcpdump -i eth0 -w /home/dump3.pcap

root@VG1:~# ping 192.168.2.254 -I 192.168.1.253 -c 4
PING 192.168.2.254 (192.168.2.254) from 192.168.1.253 : 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.2.254: icmp_seq=1 ttl=64 time=492 ms
64 bytes from 192.168.2.254: icmp_seq=2 ttl=64 time=1.08 ms
64 bytes from 192.168.2.254: icmp_seq=3 ttl=64 time=1.06 ms
64 bytes from 192.168.2.254: icmp_seq=4 ttl=64 time=1.07 ms

--- 192.168.2.254 ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3006ms
rtt min/avg/max/mdev = 1.064/124.048/492.972/212.998 ms

Статистика ISAKMP/IPsec:

root@VG1:~# sa_mgr show
ISAKMP sessions: 0 initiated, 0 responded

ISAKMP connections:
Num Conn-id (Local Addr,Port)-(Remote Addr,Port) State Sent Rcvd
1 2 (172.16.1.253,500)-(172.16.1.254,500) active 1094 1022

IPsec connections:
Num Conn-id (Local Addr,Port)-(Remote Addr,Port) Protocol Action Type Sent Rcvd
1 2 (192.168.1.0-192.168.1.255,*)-(192.168.2.0-192.168.2.255,*) * ESP tunn 352 352

В дампе трафика ESP пакеты, инкапсулированные в GRE:

Вывод: IPsec-over-GRE работает корректно.