1. 案例背景

某企业设有总部与分支机构,两者服务器需实现跨区域数据互通。为保障数据传输过程中的安全性与保密性,企业决定采用 IPsec VPN 主模式进行连接配置。其中,总部服务器配置固定IP地址,分支服务器因网络环境限制采用动态IP地址。

2. 配置需求

网络互通:确保总部与分支服务器之间能正常建立网络连接,实现数据传输互通。

连接模式:采用IPsec VPN主模式进行协商,通过完整的身份认证与密钥交换流程提升连接安全性。

数据安全:对跨区域传输的所有数据进行加密处理,保障数据的保密性、完整性与防篡改能力。

身份认证:配置严格的身份认证机制,杜绝非法设备接入VPN通道。

稳定性:分支IP地址变更时,VPN连接需能自动重新协商,保障数据传输不中断。

3. 案例拓扑

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4. 配置步骤

需确保 Server1与Server2的互联网可达性,核心及防火墙的网络基础配置在此不再赘述,我们直接进入IPsec VPN的配置环节。

4.1 防火墙创建IPsec VPN策略(总部)

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4.1.1 场景中点到点与点到多点的区别

点到点(本案例采用此方式)

点到点VPN本质是为两个独立私有网络搭建加密 “专属通道”,通过双方VPN网关建立IPSec隧道实现互联互通,也被称为局域网到局域网VPN(LAN to LAN VPN)或网关到网关VPN(Gateway to Gateway VPN)。

访问发起规则

  • 单向访问:本地网关主动访问对方时,远程网关需配置固定IP地址或可解析域名。

  • 双向访问:两端网关均配置固定IP地址或域名,双方可互相主动发起访问。

配置前必做准备

  • 获取远程网关标识:确认对方VPN网关的固定IP地址,或能正常解析的域名信息。

  • 确定身份验证方式:双方管理员协商,选择预共享密钥(约定专属字符串)或RSA签名证书认证体系。

  • 明确目标网段范围:锁定需要访问的远程私有网络地址段,即对方内部需互通的设备地址区间。

 点到多点(适用于多个分支)

点到多点IPSec主要用于总部与多个分支、移动终端(出差员工设备)建立加密连接,通过总部VPN网关与多个节点(分支网关、便携设备等)搭建多条IPSec隧道,实现所有节点与总部私网的互联互通,常见于总部与出差员工的VPN连接场景。

访问发起规则

  • 总部需具备固定 IP 地址或可解析域名,作为连接的核心接入点。

  • 分支网关、移动终端(手机、电脑等)IP地址通常不固定,需由这些节点主动向总部发起访问请求。

配置前必做准备

  • 确认接入设备类型及对应协议:VPN网关使用IPSec协议,移动客户端常用L2TP over IPSec 协议或IKEv2 协议。

  • 协商身份验证方式:总部管理员与接入方确定,采用预共享密钥(约定专属字符串)或RSA签名证书认证体系。

  • 配置用户组及认证机制:创建对应用户组并设定认证方式,确保移动终端接入时的合法性验证。

  • 设定私网IP分配范围:总部需提前规划地址段,为接入的节点分配私网IP,保障其与总部内网设备正常通信。

4.1.2 虚拟系统配置(选择默认public)

虚拟系统(Virtual System)是在一台物理设备上划分出的多台相互独立的逻辑设备,你可以从逻辑上将一台FW设备划分为多个虚拟系统。每个虚拟系统相当于一台真实的设备,有自己的接口、地址集、用户/组、路由表项以及策略,并可通过虚拟系统管理员进行配置和管理,虚拟系统具体详细内容不在本文阐述,这里选择默认即可,后续会单独写篇文章具体介绍。

基本配置

  • 策略名称:可自定义配置,配置多条策略时不能重复。

  • 本端接口:选择与对端设备相连的接口(也就是连接运营商侧的接口),此接口用于和对端建立隧道。

  • 对端地址:若分支为动态IP地址,分支则需配置总部公网固定IP地址,总部侧无需配置。若分支有固定公网IP地址,则总部与分支均需要指定对端地址。

认证方式

  • 预共享密钥:双方提前约定一个 “暗号密码”,连接时互相验证这个密码,一致就通过。优点是配置简单,适合小网络。(本案例使用的此方式)

  • RSA 签名:用 “公私钥对” 验证身份,自己用私钥签名,对方用公钥验签。安全性高,但配置稍复杂。

  • RSA 数字信封:先加密 “数据密钥”,再用该密钥加密数据,双重加密保障安全。是三者中最安全的,但配置和管理最复杂。

本端ID:可以选择以IP地址或名称的方式,名称及可解析的域名,用于没有固定公网IP的场景。这里的本端ID要与对方的对端ID相同。

对端ID:可以选择以IP地址或名称的方式,名称及可解析的域名,用于没有固定公网IP的场景。这里的对端ID要与对方的本端ID相同。

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待加密的数据流配置说明

主要用于配置需要通过IPSec隧道传输的数据流规则。

规则匹配机制:可配置多条规则,流量将按照 “从上到下” 的顺序依次匹配;若某条规则匹配成功,将直接依据其动作进行处理,不再继续匹配后续规则。

对端镜像规则要求:在IPSec对端设备上需配置镜像规则,除 “源” 与 “目的” 的地址/端口呈反向关系外,其余参数需完全一致。具体对应关系如下:

对端 “源地址/地址组”/“源端口” ↔ 本端 “目的地址/地址组”/“目的端口”

对端 “目的地址/地址组”/“目的端口” ↔ 本端 “源地址/地址组”/“源端口”

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反向路由注入(RRI)

主要用于IPsec VPN场景中自动将对端VPN子网的路由注入本地路由表。

作用:确保VPN流量通过加密隧道转发,实现对端子网的通信。

优先级:决定路由选择的优先级(通常数值越小优先级越高),避免路由选择冲突。

解决的问题:

  • 无需手动配置对端子网的静态路由,解决路由缺失问题。

  • 通过优先级设置,确保 VPN 路由优先生效,解决路由选择冲突导致的流量转发异常问题。

4.1.3 安全提议(无特殊需求按默认配置)

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IKE和IPSec的作用介绍(这两个分工协作,缺一不可)

两者是保障IP数据安全传输的 “黄金搭档”,IKE负责 “前期筹备”,IPSec负责 “实际执行”,全程协同完成从安全协商到数据保护的完整流程,具体关联可拆解为3个关键环节:

1. 启动阶段:IKE为IPSec“扫清障碍”

IPSec本身没有协商能力,无法自行确定和谁通信、用什么加密规则、靠什么密钥加密。这时候IKE先登场:

先做 “身份核验”:确认通信双方是合法对象(比如企业总部和分支网关),避免 “冒充者” 接入。

再定 “安全规则”:协商好后续IPSec要用的加密算法(如AES-256)、认证算法(如SHA2-256)等参数。

最后 “配送钥匙”:通过安全方式生成并交换会话密钥,同时建立 “安全关联(SA)”—— 相当于双方签字确认的 “安全操作手册”,明确所有防护规则。

2. 传输阶段:IPSec按IKE的 “手册” 干活

IKE完成筹备后,IPSec正式接手数据保护工作:

严格遵循SA中的规则,用IKE提供的密钥对IP数据包加密(防止数据被公网窃取)。

按约定的认证算法校验数据(确保数据没被篡改,且来自合法方)。

比如用ESP协议封装加密后的数据包,全程按照IKE定好的 “规矩” 执行,不用再额外协商。

3. 维护阶段:IKE为IPSec “更新保障”

为了避免密钥长期使用导致安全风险,IKE会定期 “续约”:

自动重新协商新的密钥和SA,替换过期的参数。

IPSec无缝衔接,直接沿用新的 “安全手册” 继续工作,全程不中断数据传输的安全性。

4.2 防火墙创建IPsec VPN策略(分支)

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场景的配置分支防火墙与总部配置大相径庭,除对端地址填写为总部的固定公网IP以外其他配置均与总部相同。

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待加密的数据流配置源地址要配置为本地服务器的网段,与总部配置相反。

4.3 防火墙创建安全策略(总部)

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安全策略中需放通分支到总部的安全策略,允许分支到总部防火墙本地的 IKE 报文及加密数据流报文。

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在 IPsec VPN 场景的 NAT 策略配置中,除上网策略对应的地址转换规则外,需对总部服务器网段专门配置 no-nat 策略(即不执行地址转换)。若该网段被执行 NAT 转换,其流量转发至分支时会被转换为公网地址,将导致 IPsec VPN 加密数据流无法完成匹配,进而影响 VPN 隧道正常通信。

4.4 防火墙创建安全策略(分支)

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分支与总部的防火墙安全策略规则保持一致,双方均需配置放通 IPsec VPN 流量至防火墙本地及业务网段的访问规则。两者的核心差异在于:双方规则中的源 IP 地址与目的 IP 地址呈反向对应关系(即一方的源IP对应另一方的目的 IP,反之亦然)。

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NAT 策略配置内容与总部一直,两者的核心差异在于:双方规则中的源 IP 地址与目的 IP 地址呈反向对应关系(即一方的源 IP 对应另一方的目的 IP,反之亦然)。

5. 验证测试

Server1 测试结果

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Server2 测试结果

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