在Linux中使用StrongSwan搭建站点到站点的IPsec VPN隧道

虚拟私有网络（VPN）隧道是通过Internet隧道技术将两个不同地理位置的网络安全的连接起来的技术。当两个网络是使用私有IP地址的私有局域网络时，它们之间是不能相互访问的，这时使用隧道技术就可以使得两个子网内的主机进行通讯。例如，VPN隧道技术经常被用于大型机构中不同办公区域子网的连接。

有时，使用VPN隧道仅仅是因为它很安全。服务提供商与公司会使用这样一种方式架设网络，他们将重要的服务器（如，数据库，VoIP，银行服务器）放置到一个子网内，仅仅让有权限的用户通过VPN隧道进行访问。如果需要搭建一个安全的VPN隧道，通常会选用IPsec，因为IPsec VPN隧道被多重安全层所保护。

这篇指导文章将会告诉你如何构建站点到站点的 VPN隧道。
拓扑结构

这边指导文章将按照以下的拓扑结构来构建一个IPsec 隧道。

注：以上图片上传到红联Linux系统教程频道中。

安装软件包以及准备VPN服务器

一般情况下，你仅能管理A点，但是根据需求，你可能需要同时管理A点与B点。我们从安装Openswan软件开始。

基于Red Hat的系统（CentOS，Fedora，或RHEL）:

# yum install openswan lsof

在基于Debian的系统（Debian，Ubuntu或Linux Mint):

# apt-get install openswan

现在禁用VPN的重定向功能，如果有服务器，可以执行下列命令：

# for vpn in /proc/sys/net/ipv4/conf/*;
# do echo 0 > $vpn/accept_redirects;
# echo 0 > $vpn/send_redirects;
# done

接下来，允许IP转发并且禁重定向功能。

# vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.ip_forward =1
net.ipv4.conf.all.accept_redirects =0
net.ipv4.conf.all.send_redirects =0

重加载 /etc/sysctl.conf文件：

# sysctl -p

在防火墙中启用所需的端口，并保证不与系统当前的规则冲突。

# iptables -A INPUT -p udp --dport 500 -j ACCEPT
# iptables -A INPUT -p tcp --dport 4500 -j ACCEPT
# iptables -A INPUT -p udp --dport 4500 -j ACCEPT

最后，我们为NAT创建防火墙规则。

# iptables -t nat -A POSTROUTING -s site-A-private-subnet -d site-B-private-subnet -j SNAT --to site-A-Public-IP

请确保上述防火墙规则是持久有效的（LCTT 译注：你可以save这些规则或加到启动脚本中）。

注意：

你可以使用MASQUERAD替代SNAT(iptables)。理论上说它也能正常工作，但是有可能会与VPS发生冲突，所以我仍然建议使用SNAT。
如果你同时在管理B点，那么在B点也设置同样的规则。
直连路由则不需要SNAT。

准备配置文件

我们将要用来配置的第一个文件是ipsec.conf。不论你将要配置哪一台服务器，总是将你这端的服务器看成是左边的，而将远端的看作是右边的。以下配置是在站点A的VPN服务器做的。

# vim /etc/ipsec.conf

## general configuration parameters ##
 
config setup
plutodebug=all
plutostderrlog=/var/log/pluto.log
protostack=netkey
nat_traversal=yes
virtual_private=%v4:10.0.0.0/8,%v4:192.168.0.0/16,%v4:172.16.0.0/16
## disable opportunistic encryption in Red Hat ##
oe=off
 
## disable opportunistic encryption in Debian ##
## Note: this is a separate declaration statement ##
include /etc/ipsec.d/examples/no_oe.conf
 
## connection definition in Red Hat ##
conn demo-connection-RedHat
authby=secret
auto=start
ike=3des-md5
## phase 1 ##
keyexchange=ike
## phase 2 ##
phase2=esp
phase2alg=3des-md5
compress=no
pfs=yes
type=tunnel
left=<siteA-public-IP>
leftsourceip=<siteA-public-IP>
leftsubnet=<siteA-private-subnet>/netmask
## for direct routing ##
leftsubnet=<siteA-public-IP>/32
leftnexthop=%defaultroute
right=<siteB-public-IP>
rightsubnet=<siteB-private-subnet>/netmask
 
## connection definition in Debian ##
conn demo-connection-debian
authby=secret
auto=start
## phase 1 ##
keyexchange=ike
## phase 2 ##
esp=3des-md5
pfs=yes
type=tunnel
left=<siteA-public-IP>
leftsourceip=<siteA-public-IP>
leftsubnet=<siteA-private-subnet>/netmask
## for direct routing ##
leftsubnet=<siteA-public-IP>/32
leftnexthop=%defaultroute
right=<siteB-public-IP>
rightsubnet=<siteB-private-subnet>/netmask

有许多方式实现身份验证。这里使用预共享密钥，并将它添加到文件 /etc/ipsec.secrets。

# vim /etc/ipsec.secrets

siteA-public-IP siteB-public-IP: PSK "pre-shared-key"
## in case of multiple sites ##
siteA-public-IP siteC-public-IP: PSK "corresponding-pre-shared-key"

启动服务并排除故障

目前，服务器已经可以创建站点到站点的VPN隧道了。如果你可以管理B站点，请确认已经为B服务器配置了所需的参数。对于基于Red Hat的系统，使用chkconfig命令以确定这项服务以设置为开机自启动。

# /etc/init.d/ipsec restart

如果所有服务器没有问题的话，那么可以打通隧道了。注意以下内容后，你可以使用ping命令来测试隧道。

A点不可达B点的子网，当隧道没有启动时ping不通。
隧道启动后，在A点直接ping B点的子网IP，是可以ping通的。

并且，到达目的子网的路由也会出现在服务器的路由表中。（LCTT译注：这里“子网”指的是site-B，“服务器”指的是site-A）

# ip route

[siteB-private-subnet] via [siteA-gateway] dev eth0 src [siteA-public-IP]
default via [siteA-gateway] dev eth0

另外，我们可以使用命令来检测隧道的状态。

# service ipsec status

IPsec running - pluto pid:20754
pluto pid 20754
1 tunnels up
some eroutes exist

# ipsec auto --status

## output truncated ##
000"demo-connection-debian": myip=<siteA-public-IP>; hisip=unset;
000"demo-connection-debian": ike_life:3600s; ipsec_life:28800s; rekey_margin:540s; rekey_fuzz:100%; keyingtries:0; nat_keepalive: yes
000"demo-connection-debian": policy: PSK+ENCRYPT+TUNNEL+PFS+UP+IKEv2ALLOW+SAREFTRACK+lKOD+rKOD; prio:32,28;interface: eth0;
 
## output truncated ##
000#184: "demo-connection-debian":500 STATE_QUICK_R2 (IPsec SA established); EVENT_SA_REPLACE in 1653s; newest IPSEC; eroute owner; isakmp#183; idle; import:not set
 
## output truncated ##
000#183: "demo-connection-debian":500 STATE_MAIN_I4 (ISAKMP SA established); EVENT_SA_REPLACE in 1093s; newest ISAKMP; lastdpd=-1s(seq in:0 out:0); idle; import:not set

日志文件/var/log/pluto.log记录了关于身份验证，密钥交换以及隧道处于不同时期的一些信息。如果你的隧道无法启动了，可以查看这个文档。

如果你确信所有配置都是正确的，但是你的隧道任然无法启动，那么你需要检查以下的事件。

很多ISP会过滤IPsec端口。确认你的网络ISP允许使用UDP 500， TCP/UDP 4500端口。你可以试着在远端通过telnet连接服务器的IPsec端口。
确认所用的端口在服务器防火墙规则中是允许的。
确认两端服务器的预共享密钥是一致的。
左边和右边的参数应该正确配置在两端的服务器上
如果你遇到的是NAT问题，试着使用SNAT替换MASQUERADING。

总结，这篇指导重点在于使用Openswan搭建站点到站点IPsec VPN的流程。管理员可以使用VPN使得一些重要的资源仅能通过隧道来获取，这对于加强安全性很有效果。同时VPN确保数据不被监听以及劫持。

希望对你有帮助。让我知道你的意。