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时间:2019-08-07
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1、具体故障表现为:移动无线上网用户使用VPN客户端经常无法与VPN网关正常建立VPN隧道,VPN网关上显示隧道正在协商,但是偶尔可以与VPN网关正常建立隧道(几率较小);其他VPN客户端用户均可以与VPN网关正常建立VPN隧道。 故障环境说明: 1、移动无线上网用户经过移动的NAT设备(使用NATPOOL做的地址转换)访问互联网; 2、无线移动用户使用天融信的IPSECVPN远程客户端,经过:移动NAT设备->互联网->F5负载均衡设备(目的地址转化为天融信VPN外部接口地址)->天融信IPS->天融信VPN网关(IP地址
2、为:172.31.1.76,通过F5对外映射为公网地址211.X.X.76)建立VPN隧道; 常规分析:问题是出在协商过程? 1、首先,我们通过移动无线上网用户VPN客户端与VPN网关建立隧道的过程,可以发现故障点主要有以下五个:移动无线上网机器、移动NAT设备、F5设备、IPS、VPN网关; 2、通过故障现象,我们可以发现,其他VPN客户端用户均可以与VPN网关正常建立VPN隧道,那么基本上可以将F5设备、IPS、VPN网关等故障点排除; 3、隧道无法建立时,显示为正在协商,说明IPSECVPN隧道建立异常,问题是出
3、在协商过程; 4、到底是什么原因造成的协商问题,一时无法定位,我们只能通过抓取异常时的数据包来分析了。 数据包分析:采用Wireshark分析工具来做 在进行数据包分析之前,我们需要对IPSECVPN隧道建立的基本理论以及天融信IPSECVPN客户端与天融信VPN网关建立隧道的过程有一个较清晰的认识; 1IPSECVPN隧道基本原理 1、IPSECVPN隧道建立基本过程 协商过程 IKE协议是用于IPSEC隧道协商SA的协议,IKE的协商过程分为协商ISAKMPSA和协商IPSECSA两个阶段;第一阶段可以采用:
4、主模式或野蛮模式两种协商方法;第二阶段统称为快速模式。 第一阶段主模式协商(协商ISAKMPSA)过程图: 第一阶段野蛮模式协商(协商ISAKMPSA)过程图: 第二阶段快速模式协商(协商IPSECSA)过程图: 从上面三张图示,我们可以看到隧道协商时,主模式需要双向传输6个数据包,野蛮模式双向3个数据包,快速模式双向3个数据包; 2天融信VPN客户端隧道建立过程 天融信VPN客户端与天融信VPN网关建立IPSECVPN隧道的主要流程如下: VPN客户端通过VPN网关的TCP2012端口,在网关上进行注册;这个过
5、程网关上会判断(可以通过用户名、口令的形式,也可以通过证书的形式)该VPN客户端用户是否为网关上预先定义的合法用户,如果是,将给客户端分配一个虚拟地址用于加密隧道内的通讯; VPN客户端注册成功后,客户端会向网关的UDP2012端口发送通告,网关则向VPN客户端发送反向通告; VPN客户端通过野蛮模式进行第一阶段协商; 第一阶段协商成功的话,则通过快速模式进行第二阶段协商; 如果第二阶段协商成功,则IPSECVPN隧道建立成功; 隧道建立成功,则可以实现VPN隧道内的安全访问; 3抓包分析 当VPN客户端隧道建立
6、异常时,我们抓取客户端的数据包如下(双击以wireshark打开): 通讯过程图示: 我们首先通过该数据包,将此此通讯过程以图示的方式呈现如下(为便于分析协商过程,此图示未将VRC通告通讯画出): 发现问题:为何VPN网关没有响应第19个数据包? 1、1-10数据包很清晰的显示了VPN客户端向VPN网关注册(使用的是TCP2012端口)的通讯过程,三次握手建立通讯,双向传输数据包,四次握手拆除连接; 2、12、14,22、23等为VPN客户端与防火墙间互相通告的通讯数据包,使用的是UDP2012端口; 3、第11、
7、13、15数据包均为VPN客户端发出的ISAKMPSA协商的第一个包(有Initiatorcookie值,Respondercookie为0000000000000000,故可以判断为SA协商的第一个数据包),三数据包的Initiatorcookie值不一样,因此,可以肯定这三个数据包是没有关联关系的; 4、第16个数据包为VPN网关给第13个数据包的响应,因为其Initiatorcookie值与第13个数据包的Initiatorcookie值对应; 5、第17个数据包为VPN网关给第14个数据包的响应,因为其Initia
8、torcookie值与第14个数据包的Initiatorcookie值对应; 6、第18个数据包通讯端口变成UDP4500了(这是由于VPN客户端是经过NAT访问互联网的,天融信的IVVPN客户端支持NAT-T协议,所以在野蛮模式下,第三个数据包自动漂移到UDP4500端口
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