一、软件说明
1、Openswan简介
Openswan是Linux下IPsec的最佳实现方式,其功能强大,最大程度地保证了数据传输中的安全性、完整性问题。 openswan支持2.0、2.2、2.4以及2.6内核,可以运行在不同的系统平台下,包括X86、X86_64、IA64、MIPS以及ARM。
Openswan是开源项目FreeS/WAN停止开发后的后继分支项目,其分裂为两个项目,Openswan与 Strongswan,Openswan由三个主要组件构成:配置工具(ipsec命令脚本)、Key管理工具(pluto)、内核组件(KLIPS/26sec)26sec使用2.6内核内建模块Netkey,用来替代Openswan开发的KLIPS模块,2.4及以下版本内核无Netkey模块支持,只能使用KLIPS。如果你用的是2.6.9以上的内核,推荐使用26sec,可以不用给内核打Nat-T补丁就可以使用NAT,2.6.9以下版本内核的NETKEY存在Bug,推荐使用KLIPS。IPSec差不多是最老的vpn标准了,她的依然很安全,当然是在配置好以后。言下之意,她的配置比较麻烦。本文下面将做说明。
因为FreeS/WAN已经在2004年三月停止开发,所以我们使用她的后继项目Openswan来做我们的IPSec实验。其相比FreeS/WAN有个好处,如果使用 26sec 的时候,Openswan不用打补丁,就可以用nat。
2、Openswan的安装
因为IPSec工作在网络层,所以需要系统内核态的支持,上面说过,有两个选择,用自带(26sec)的或用Openswan(KLIPS)的,为了方便(如何打补丁和编译内核不是本文讨论的重点),本文使用CentOS源中编译好的Openswan来进行实验。# yum install openswan 如果你想从源码安装,到http://www.openswan.org/code 下载软件包,然后按照包中的说明安装。由于我们使用26sec,所以只要make programs;make install就可以搞定。值得注意的是,现在的Openswan已经内建些个好用的补丁,比如x.509和NAT Traversal的支持,使用起来非常的方便。你也可以用下面的命令来检验你的安装。
# ipsec verify
3、Openswan的认证方式
Openswan支持许多不同的认证方式,包括 :
RSA keys、 (RSA Signature比较简单)
pre-shared keys、
xauth或x.509证书方式。.
4、Openswan的连接方式:
1) Network-To-Network方式 本文重点是以此来完成企业需求的
Network-To-Network方式是把两个网络连接成一个虚拟专用网络。当连接建立后,每个子网的主机都可透明地访问远程子网的主机。
要实现此种连接方式,要满足以下两个条件:
I. 每个子网各自拥有一台安装有OpenSWan的主机作为其子网的出口网关或者路由;
II.每个子网的IP段不能有叠加
(2)Road Warrior方式
当使用Network-To-Network方式时,作为每个子网网关的主机(openswan server)不能像子网内部主机那样透明访问远程子网的主机,也就是说:如果你是一个使用LClient的移动用户,经常出差或是在不同的地点办公,你的LClient将不能用Network-To-Network方式与公司网络进行连接。Road Warrior方式正是为这种情况而设计的,连接建立后,你的LClient就可以连接到远程的网络了。(或者使用SSL vpn的开源产品openvpn来实现出差时候,远程拨号访问的需求)
更多详情请参见OpenSWan项目主页:http://www.openswan.org
5、本文将从以下几点进行测试
net-to-net模型 **********
1)基于pre-shared keys认证方式(PSK)
2)基于RSA Signature认证方式(RSA数字签名)
3)基于数字证书认证方式(x.509证书)
4)基于XAUTH认证方式(IPSec/Xauth PSK)
RoadWarrior
5)基于pre-shared keys认证方式(PSK)
6)基于RSA Signature认证方式(RSA数字签名)
7)基于数字证书认证方式(x.509证书)
8)基于XAUTH认证方式(IPSec/Xauth PSK)
二、环境说明
1、网络拓扑
2、实验目的
本使用目的是为了实现client1和client2两个不同地区不同子网的互通。即不同机房,不同网段的内网机器通信
3、实验环境介绍
设备名称
IP地址信息
所属机房
我本地的网络是192.168.2.0/24网段,为了让vpnServer可以上网,我这边把vpnServer的eht0设定到了192.168.2.0/24网段,并且网卡设定为桥接,其他的网络安装上面表格配置好,这样我们就可以全部远程操作了,把每个主机的主机名修改好,这样便于我们观察。
三、Openswan环境部署
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重要说明,如果前边的步骤没做安装文档完成,汇报一下错误,导致接下来的未知错误
所以, 确保ipsec verify的结果都是如图所示方可继续接下来的配置
我们可以看到openswan监听在UDP的500和4500两个端口,其中500是用来IKE密钥交换协商,4500的NAT-T是nat穿透的
四、Openswan配置(network-to-network)
1、基于pre-shared keys认证方式(PSK)
同样在另一台vpnserver2上面配置和vpnsever1一样的配置文件
即: scp ipsec.conf 192.168.2.111:/etc/ (两台vpnserve上面的ipsec.conf配置文件是一样的)
当我们看到ipsec sa estabilished,就证明我们连接成功了,也可以从中看到一些加密方法,密钥交换参数,我们也可以在配置文件里面添加如下信息进行修改。(记得保持同步到vpnserver2)
ike=aes256-sha2_256;modp2048
phase2alg=aes256-sha2_256;modp2048
然后在clinet1上面去ping对端子网的设备,可以看到如下,但是vpnServer是不能ping通对方子网的设备的。
client1上的操作:
route add default gw 192.168.183.1
我们可以在任意vpnServer网关上面抓包,查看数据信息
# tcpdump -i eth1 -nn
# tcpdump -i eth0 -nn
其中ESP(Encapsulating Security Payload)就是加密数据。
echo request
echo reply
表明既可以发送请求,也可以收到回应包
测试通过后,可以把连接配置中 auto=add
更改为: auto=start
这样当Openswan启动时就可自动进行连接。
到此我们net-to-net基于psk模式的vpn就搭建成功了。
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二、基于RSA Signature认证方式(RSA数字签名)
注:因为我是接着上面的实验进行操作,一直有问题无法解决,后来重新安装了一下,安装下面的流程一次就成功了。
openswan的安装方式同本文刚开始安装一样,下面我们主要讲解配置的不同。
在R-Server上执行ipsec showhostkey --right得到R-Server的公钥
# ipsec showhostkey --right
请记住这两个key,后面会用到,也可以使用重定向加到配置文件里面
L-Sserver:
编辑/etc/ipsec.conf文件
# vim /etc/ipsec.conf
# scp /etc/ipsec.conf 192.168.2.111:/etc (同步到R-server上)
# service ipsec restart
# ipsec auto --up net-to-net
当我们看到ipsec sa estabilished,就证明我们连接成功了
测试通过后,可以把连接配置中 auto=add
更改为: auto=start
# service ipsec restart
测试:
在一端client1去ping另一端的客户机client2,然后我们在vpnserver上面抓包查看。
我们可以在任意vpnServer1网关上面抓包,查看数据信息
# tcpdump -i eth1 -nn
# tcpdump -i eth0 -nn
此时一切测试成功之后
# chkconfig ipsec on
基于RSA Signature认证方式(RSA数字签名)搭建完毕。