多出口如何建立IPSec VPN？两种配置方式实现高可用性

网工加油站 06-19 880

前言：

眼前咱们对“服务器ipsec配置”可能比较注重，小伙伴们都想要学习一些“服务器ipsec配置”的相关内容。那么小编同时在网上网罗了一些有关“服务器ipsec配置””的相关资讯，希望朋友们能喜欢，小伙伴们一起来学习一下吧！

IPSec VPN高可用性解决方案需要用到DPD、RRI、路由、SLA等技术组合使用才能做到简单的高可用性，缺点是使用场景单一且配置繁琐。由于IPSec VPN的局限性，思科基于IPSec VPN和动态路由推出了新的VPN技术DMVPN（动态多点VPN），DMVPN我们将在VPN系列的后续内容中讲述，此章节主要讲述IPSec VPN如何实现高可用性。

下图为此文章所用拓扑图：

实验拓扑

以上实验配置内容较多不便贴入文章当中，文章中仅体现必要配置，如需要实验全部配置可私信我获取。

1、解决多SA的保活机制DPD技术

前文讲到，IKE SA有效时长24小时，IPSec SA有效时长1小时，如果在有效时间内链路中间发生了故障，加密数据无法正常传输，这时我们需要尽快清除有问题的IPSec SA，与正常工作的其他peer建立IPsec VPN隧道。

这时我们将使用到IPSec VPN的保活机制叫做DPD（Dead Peer Detection），用其来检查对端加密点路由器是否可用，如果对端设备不可用则不需要等到SA有效期到期立即清除不可用的SA。

VPN高可用性

如上图所示，为保证IPSec的高可用性，外地办事处与总部的两台VPN设备分别建立了两条VPN隧道做主备备份。但是如果没有使用DPD技术，如果主用VPN隧道出现线路故障，VPN又没有使用DPD保活机制，VPN设备不知道远端设备已经不可达，SA依旧存在，则数据包依旧使用主用VPN隧道进行发送，结果就是报文被丢弃，这时需要网络管理员手动清除两端设备的SA，使VPN设备通过IKE重新协商使用备用线路建立备用VPN隧道，但网络管理员手动清除SA显然不符合VPN高可用性的标准，从故障发现到处理故障响应时长也比设备自动检测保活时间长。

这时就需要使用DPD技术，通过VPN设备之间"按需"或"定时"发送HELLO报文探测远端VPN设备是否存活，如果远端VPN设备已经不可达则自动删除现有SA，与备用线路建立IPSec VPN。根据设备性能、设置的DPD检测时长不通，切换时间也不尽相同，但基本保持在10s-20s左右，与网络管理员发现故障后手动清除VPN两端设备的SA相比大大缩短了响应时间。

下图为DPD功能配置：

crypto isakmp keepalive [探测周期时间 [超时重试间隔时间] [模式]

探测周期：设置每多少秒进行一次保活探测。

超时重试间隔时间：设备对端响应时间，如远端VPN设备未在要求响应时间内响应则再次放松一次保活探测，共持续5次，5次均未响应则清除此SA。

模式：on-demand模式：按需模式，一旦有数据报文激活SA则开始进行探测。

periodic模式：周期模式，只要存在SA即每指定时间内周期发送探测报文。

举例：crypto isakmp keepalive 10 2 on-demand

开启DPD一旦有数据报文激活SA，则每10秒发送HELLO报文探测远端存活性，远端超出2秒内没有响应则继续发送HELLO报文探测远端存活性，共发送5次，如远端VPN设备5次都没有在2秒钟内响应探测报文则此SA将被清除。

下图为DPD探测报文（由于探测报文为密文，所以我们抓取debug信息）：

正常探测报文：

探测报文抓取

正常SA建立情况：

SA建立情况

这时手动shutdown端口，让其中一条隧道的加密点不可达。

探测报文：

探测报文抓取

发现加密点没有响应，开始每隔两秒发送一条探测报文，共发送五条。

第一次探测：

探测报文-1

第二次探测：

探测报文-2

第三次探测：

探测报文-3

第四次探测：

探测报文-4

第五次探测未响应后删除相应加密点的SA：

探测报文-5

此时再查看SA建立情况发现对应加密点的SA已经被删除：

IKE SA建立状态

附：外地办事处路由器IPSec VPN高可用的相关配置：

crypto isakmp keepalive 10 periodic

crypto map fenzhi 1 ipsec-isakmp

set peer 202.111.34.2 default

set peer 60.111.34.2

set transform-set 20

match address 100

由配置能发现分支与总部两台VPN设备都建立了关联

知识扩展：set peer 202.111.34.2 default为什么后面加了一个 default？

增加default的作用在于如果此设备与多台VPN设备建立了联系，在没有设置default的情况下，是基于设置peer的顺序来选择使用哪一个peer建立的SA进行传输的，一旦第一个peer的SA失效则选择第二的SA进行加解密传输，第二个SA失效则选择第三个SA进行加解密传输，以此类推。

设置上default与未设置default的区别在于，default SA失效以及第二个SA失效后、会再次探测并尝试使用default进行加解密传输，如果default还是处于失效状态，这时才会选择第三个SA进行加解密传输，以此类推。

default set peer的作用

2、解决核心交换机路由指向问题

然而，仅适用DPD技术只能保证VPN隧道的建立，无法解决下图所描述问题：

新问题图示

由于公司总部有多个出口VPN设备，所以核心交换机的默认网关一定是指向主用VPN隧道的VPN出口设备，一旦主用VPN链路断掉，DPD删除主用VPN隧道SA，重新建立备用VPN隧道后，数据报文虽然能够通过备用VPN隧道发送至总部服务器，但总部服务器将响应报文发送给核心交换机后，核心交换机根据自己的默认路由将加密报文发送给了主用VPN设备，由于主用VPN设备上的SA已经被DPD删除，所以加密数据报文无法发出，如何告知核心交换机将默认网关指向备用VPN设备将是一大问题。

这时我们将使用OSPF与RRI技术的组合或等价路由与SLA技术的组合来进行解决。

2.1、使用OSPF+RRI技术

RRI的作用在于应用在IPSec VPN的map中，一旦此map建立SA，则生成一条静态路由，该静态路由是目标地址为对端通信点，下一条为对端加密点的静态路由。

然后使用OSPF的重分布静态路由功能，将RRI产生的静态路由告知三层交换机。

正常数据传输：

OSPF+RRI技术图示

主用VPN隧道SA因加密点不可达被DPD清除：

OSPF+RRI技术解决方案图示