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如何排除国内 IPsec VPN 故障。 第1部分

如何排除国内 IPsec VPN 故障。 第1部分

情况

休假。 我喝咖啡。 该学生在两点之间建立了 VPN 连接，然后就消失了。 我查了一下：确实有隧道，但是隧道里没有车辆。 该学生不接听电话。

我打开水壶，开始研究 S-Terra 网关的故障排除。 我分享我的经验和方法。

初始数据

两个地理上分离的站点通过 GRE 隧道连接。 GRE需要加密：

如何排除国内 IPsec VPN 故障。 第1部分

我正在检查 GRE 隧道的功能。 为此，我从设备 R1 到设备 R2 的 GRE 接口运行 ping。 这是加密的目标流量。 没有答案：

root@R1:~# ping 1.1.1.2 -c 4
PING 1.1.1.2 (1.1.1.2) 56(84) bytes of data.

--- 1.1.1.2 ping statistics ---
4 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 3057ms

我查看了 Gate1 和 Gate2 上的日志。 日志愉快地报告 IPsec 隧道已成功启动，没有任何问题：

root@Gate1:~# cat /var/log/cspvpngate.log
Aug  5 16:14:23 localhost  vpnsvc: 00100119 <4:1> IPSec connection 5 established, traffic selector 172.17.0.1->172.16.0.1, proto 47, peer 10.10.10.251, id "10.10.10.251", Filter 
IPsec:Protect:CMAP:1:LIST, IPsecAction IPsecAction:CMAP:1, IKERule IKERule:CMAP:1

在 Gate1 上 IPsec 隧道的统计中，我看到确实存在隧道，但 Rсvd 计数器重置为零：

root@Gate1:~# sa_mgr show
ISAKMP sessions: 0 initiated, 0 responded

ISAKMP connections:
Num Conn-id (Local Addr,Port)-(Remote Addr,Port) State Sent Rcvd
1 3 (10.10.10.251,500)-(10.10.10.252,500) active 1070 1014

IPsec connections:
Num Conn-id (Local Addr,Port)-(Remote Addr,Port) Protocol Action Type Sent Rcvd
1 3 (172.16.0.1,*)-(172.17.0.1,*) 47 ESP tunn 480 0

我这样困扰S-Terra：寻找从R1到R2的路径上目标数据包丢失的位置。 在这个过程中（剧透）我会发现一个错误。

故障排除

步骤 1. Gate1 从 R1 接收到的内容

我使用内置的数据包嗅探器 - tcpdump。 我在内部接口（类似于 Cisco 的表示法中的 Gi0/1 或 Debian 操作系统表示法中的 eth1）接口上启动嗅探器：

root@Gate1:~# tcpdump -i eth1

tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on eth1, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
14:53:38.879525 IP 172.16.0.1 > 172.17.0.1: GREv0, key=0x1, length 92: IP 1.1.1.1 > 1.1.1.2: ICMP echo request, id 2083, seq 1, length 64
14:53:39.896869 IP 172.16.0.1 > 172.17.0.1: GREv0, key=0x1, length 92: IP 1.1.1.1 > 1.1.1.2: ICMP echo request, id 2083, seq 2, length 64
14:53:40.921121 IP 172.16.0.1 > 172.17.0.1: GREv0, key=0x1, length 92: IP 1.1.1.1 > 1.1.1.2: ICMP echo request, id 2083, seq 3, length 64
14:53:41.944958 IP 172.16.0.1 > 172.17.0.1: GREv0, key=0x1, length 92: IP 1.1.1.1 > 1.1.1.2: ICMP echo request, id 2083, seq 4, length 64

我看到 Gate1 收到来自 R1 的 GRE 数据包。 我正在赶来。

步骤 2. Gate1 对 GRE 数据包执行的操作

使用 klogview 实用程序，我可以看到 S-Terra VPN 驱动程序内的 GRE 数据包发生了什么情况：

root@Gate1:~# klogview -f 0xffffffff

filtration result for out packet 172.16.0.1->172.17.0.1, proto 47, len 112, if eth0: chain 4 "IPsecPolicy:CMAP", filter 8, event id IPsec:Protect:CMAP:1:LIST, status PASS
encapsulating with SA 31: 172.16.0.1->172.17.0.1, proto 47, len 112, if eth0
passed out packet 10.10.10.251->10.10.10.252, proto 50, len 160, if eth0: encapsulated

我看到目标 GRE 流量 (proto 47) 172.16.0.1 -> 172.17.0.1 位于 CMAP 加密映射中的 LIST 加密规则下并被封装。 接下来，数据包被路由（传递）。 klogview 输出中没有响应流量。

我正在检查 Gate1 设备上的访问列表。 我看到一个访问列表LIST，它定义了加密的目标流量，这意味着未配置防火墙规则：

Gate1#show access-lists
Extended IP access list LIST
    10 permit gre host 172.16.0.1 host 172.17.0.1

结论：问题不在于Gate1设备。

关于klogview的更多信息

VPN 驱动程序处理所有网络流量，而不仅仅是需要加密的流量。 如果 VPN 驱动程序处理网络流量并以未加密的方式传输，则这些是 klogview 中可见的消息：

root@R1:~# ping 172.17.0.1 -c 4

root@Gate1:~# klogview -f 0xffffffff

filtration result for out packet 172.16.0.1->172.17.0.1, proto 1, len 84, if eth0: chain 4 "IPsecPolicy:CMAP": no match
passed out packet 172.16.0.1->172.17.0.1, proto 1, len 84, if eth0: filtered

我看到 ICMP 流量（原型 1）172.16.0.1->172.17.0.1 未包含（不匹配）在 CMAP 加密卡的加密规则中。 数据包以明文形式路由（传递）。

步骤 3. Gate2 从 Gate1 接收到什么

我在 WAN (eth0) Gate2 接口上启动嗅探器：

root@Gate2:~# tcpdump -i eth0
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
16:05:45.104195 IP 10.10.10.251 > 10.10.10.252: ESP(spi=0x30088112,seq=0x1), length 140
16:05:46.093918 IP 10.10.10.251 > 10.10.10.252: ESP(spi=0x30088112,seq=0x2), length 140
16:05:47.117078 IP 10.10.10.251 > 10.10.10.252: ESP(spi=0x30088112,seq=0x3), length 140
16:05:48.141785 IP 10.10.10.251 > 10.10.10.252: ESP(spi=0x30088112,seq=0x4), length 140

我看到 Gate2 收到来自 Gate1 的 ESP 数据包。

步骤 4. Gate2 使用 ESP 包做什么

我在 Gate2 上启动 klogview 实用程序：

root@Gate2:~# klogview -f 0xffffffff
filtration result for in packet 10.10.10.251->10.10.10.252, proto 50, len 160, if eth0: chain 17 "FilterChain:L3VPN", filter 21, status DROP
dropped in packet 10.10.10.251->10.10.10.252, proto 50, len 160, if eth0: firewall

我看到 ESP 数据包（proto 50）被防火墙规则（L3VPN）丢弃（DROP）。 我确保 Gi0/0 实际上附加了一个 L3VPN 访问列表：

Gate2#show ip interface gi0/0
GigabitEthernet0/0 is up, line protocol is up
  Internet address is 10.10.10.252/24
  MTU is 1500 bytes
  Outgoing access list is not set
  Inbound  access list is L3VPN

我发现了问题。

步骤 5. 访问列表有什么问题

我看一下L3VPN访问列表是什么：

Gate2#show access-list L3VPN
Extended IP access list L3VPN
    10 permit udp host 10.10.10.251 any eq isakmp
    20 permit udp host 10.10.10.251 any eq non500-isakmp
    30 permit icmp host 10.10.10.251 any

我看到允许 ISAKMP 数据包，因此建立了 IPsec 隧道。 但 ESP 没有启用规则。 显然，该学生混淆了 icmp 和 esp。

编辑访问列表：

Gate2(config)#
ip access-list extended L3VPN
no 30
30 permit esp host 10.10.10.251 any

步骤 6. 检查功能

首先，我确保L3VPN访问列表是正确的：

Gate2#show access-list L3VPN
Extended IP access list L3VPN
    10 permit udp host 10.10.10.251 any eq isakmp
    20 permit udp host 10.10.10.251 any eq non500-isakmp
    30 permit esp host 10.10.10.251 any

现在我从设备 R1 启动目标流量：

root@R1:~# 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=35.3 ms
64 bytes from 1.1.1.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=3.01 ms
64 bytes from 1.1.1.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=2.65 ms
64 bytes from 1.1.1.2: icmp_seq=4 ttl=64 time=2.87 ms

--- 1.1.1.2 ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3006ms
rtt min/avg/max/mdev = 2.650/10.970/35.338/14.069 ms

胜利。 GRE隧道已建立。 IPsec 统计信息中的传入流量计数器不为零：

root@Gate1:~# sa_mgr show
ISAKMP sessions: 0 initiated, 0 responded

ISAKMP connections:
Num Conn-id (Local Addr,Port)-(Remote Addr,Port) State Sent Rcvd
1 3 (10.10.10.251,500)-(10.10.10.252,500) active 1474 1350

IPsec connections:
Num Conn-id (Local Addr,Port)-(Remote Addr,Port) Protocol Action Type Sent Rcvd
1 4 (172.16.0.1,*)-(172.17.0.1,*) 47 ESP tunn 1920 480

在 Gate2 网关上，在 klogview 输出中，出现消息表明目标流量 172.16.0.1->172.17.0.1 已被 CMAP 加密映射中的 LIST 规则成功解密 (PASS)：

root@Gate2:~# klogview -f 0xffffffff
filtration result for in packet 172.16.0.1->172.17.0.1, proto 47, len 112, if eth0: chain 18 "IPsecPolicy:CMAP", filter 25, event id IPsec:Protect:CMAP:1:LIST, status PASS
passed in packet 172.16.0.1->172.17.0.1, proto 47, len 112, if eth0: decapsulated

结果

一名学生毁了他的休息日。
请注意 ME 规则。

匿名工程师
t.me/anonymous_engineer

来源： habr.com

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