StrongSwan 概述及配置
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通过StrongSwan构建IKEv2/IPSec完全技术指南 一、StrongSwan和IKEv2/IPSec技术概述 1.1 StrongSwan简介 StrongSwan是一个开源、模块化、可移植的基于IPSec的VPN解决方案，专注于强身份验证机制和高度安全的通信。作为FreeS/WAN项目的后继者，StrongSwan继承了其GPL许可证，并在此基础上进行了大量改进和现代化。
发展历程与特点：
StrongSwan起源于已停止维护的FreeS/WAN项目，由瑞士应用科学大学通信安全教授Andreas Steffen维护
完全实现了RFC 7296定义的Internet Key Exchange (IKEv2)协议
采用现代多线程架构设计，具有良好的扩展性
支持多种操作系统平台，包括Linux、Android、FreeBSD、macOS等
核心优势：
模块化架构 ：通过插件系统提供加密算法、凭证管理、身份验证方法等功能完整的IPv6支持 ：全面支持IPv6 IPSec隧道和传输模式MOBIKE协议支持 ：支持移动客户端的动态IP地址和接口更新多加密库支持 ：用户可选择OpenSSL、gcrypt等加密库椭圆曲线密码学 ：支持ECDH组和ECDSA证书及签名
1.2 IKEv2/IPSec技术架构 IPSec（Internet Protocol Security）是一套协议集合，用于在IP层提供安全服务。它主要由两部分组成：
IKE（Internet Key Exchange） ：负责密钥协商、身份验证和安全关联建立IPSec协议 ：负责实际数据包的加密、认证和传输保护
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 应用层数据 ↓ 传输层（TCP/UDP） ↓ ESP/AH（IPSec协议） ↓ IP层 ↓ 数据链路层 ↓ 物理层
二、IKEv2/IPSec工作原理详解 2.1 IKEv2协议流程 IKEv2协议通过以下三个主要阶段建立安全连接：
2.1.1 IKE_SA_INIT阶段 这是IKEv2协商的第一个阶段，主要完成以下任务：
协商加密和认证算法
交换随机数（Nonce）
执行Diffie-Hellman密钥交换
消息交换流程：
1 2 3 4 5 6 7 发起方 响应方 | | |--- IKE_SA_INIT请求 --->| | HDR, SAi1, KEi, Ni | | | |<-- IKE_SA_INIT响应 ----| | HDR, SAr1, KEr, Nr |
在这个阶段，双方协商：
加密算法 ：如AES-128、AES-256、ChaCha20等完整性算法 ：如HMAC-SHA256、HMAC-SHA384等伪随机函数（PRF） ：用于密钥派生Diffie-Hellman组 ：如MODP2048、ECP256等
2.1.2 IKE_AUTH阶段 第二阶段用于身份验证和建立第一个Child SA：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 发起方 响应方 | | |--- IKE_AUTH请求 ------>| | HDR, SK {IDi, AUTH, | | SAi2, TSi, TSr, ...} | | | |<-- IKE_AUTH响应 -------| | HDR, SK {IDr, AUTH, | | SAr2, TSi, TSr, ...} |
这个阶段的消息使用第一阶段协商的密钥进行加密保护，主要载荷包括：
身份标识（ID） ：可以是IP地址、FQDN、email地址等认证载荷（AUTH） ：包含身份验证数据流量选择器（TS） ：定义受保护的流量范围配置载荷 ：如虚拟IP地址请求等
2.1.3 CREATE_CHILD_SA阶段 用于创建新的Child SA或对现有SA进行重新密钥：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 发起方 响应方 | | |-- CREATE_CHILD_SA请求->| | HDR, SK {SA, Ni, | | [KEi], TSi, TSr} | | | |<-CREATE_CHILD_SA响应---| | HDR, SK {SA, Nr, | | [KEr], TSi, TSr} |
2.2 加密机制 2.2.1 对称加密算法 StrongSwan支持多种对称加密算法：
AES（高级加密标准）
密钥长度：128、192、256位
工作模式：CBC、GCM（认证加密）
性能优秀，支持硬件加速（AES-NI）
ChaCha20-Poly1305
现代流密码，软件实现性能出色
特别适合移动设备和没有AES硬件加速的环境
提供256位安全强度
算法选择建议：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 # 高安全性配置 ike = aes256gcm16-sha384-ecp384 esp = aes256gcm16-ecp384 # 高性能配置（有AES-NI支持） ike = aes128gcm16-sha256-ecp256 esp = aes128gcm16 # 移动设备优化配置 ike = chacha20poly1305-sha256-ecp256 esp = chacha20poly1305
2.2.2 完整性保护 HMAC算法：
HMAC-SHA256（推荐）：256位输出，当前标准
HMAC-SHA384/512：更高安全性，适用于高安全需求
HMAC-SHA1：已弱化，仅用于兼容性
AEAD算法：
AES-GCM：同时提供加密和完整性保护
ChaCha20-Poly1305：现代AEAD算法
2.3 认证方式 2.3.1 预共享密钥（PSK） PSK是最简单的认证方式，适用于小规模部署：
优点：
缺点：
最佳实践：
1 2 dd if =/dev/urandom count=1 bs=32 2>/dev/null | base64
2.3.2 数字证书认证 基于X.509证书的认证提供更高的安全性：
支持的证书类型：
RSA证书：广泛支持，密钥长度建议≥2048位
ECDSA证书：性能优秀，密钥短，推荐P-256或P-384曲线
EdDSA证书：现代椭圆曲线签名，如Ed25519
2.3.3 EAP认证 可扩展认证协议（EAP）支持多种认证方法：
EAP-TLS ：基于证书的强认证EAP-MSCHAPv2 ：用户名/密码认证EAP-RADIUS ：委托给RADIUS服务器
2.4 IPSec协议组件 2.4.1 ESP（封装安全载荷） ESP提供数据机密性、完整性和防重放保护：
隧道模式封装：
1 2 3 [新IP头] [ESP头] [原始IP包] [ESP尾] [ESP认证数据] |<------- 加密 ------->| |<--------- 认证 ------------->|
传输模式封装：
1 2 3 [原IP头] [ESP头] [TCP/UDP+数据] [ESP尾] [ESP认证数据] |<----- 加密 ----->| |<------- 认证 ---------->|
2.4.2 安全关联（SA） SA定义了通信双方之间的安全参数：
SA类型：
IKE SA ：保护IKE协议消息Child SA/IPSec SA ：保护用户数据
SA参数：
SPI（安全参数索引）：32位唯一标识符
加密算法和密钥
认证算法和密钥
SA生命周期
序列号计数器
三、StrongSwan配置详解 3.1 现代配置方式（swanctl.conf） 从StrongSwan 5.x开始，推荐使用swanctl配置方式，它提供了更清晰的配置结构和更好的功能支持。
3.1.1 配置文件结构 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 # /etc/swanctl/swanctl.conf connections { <连接名> { # 连接级别参数 local { # 本地端点配置 } remote { # 远程端点配置 } children { <子连接名> { # Child SA配置 } } } } pools { # IP地址池配置 } secrets { # 认证凭据配置 }
3.1.2 主要配置参数说明 连接参数：
version：IKE版本（1或2，默认2）local_addrs：本地地址remote_addrs：远程地址local_port：本地IKE端口（默认500）remote_port：远程IKE端口（默认500）proposals：IKE提议fragmentation：IKE分片支持send_certreq：是否发送证书请求send_cert：证书发送策略
认证参数：
auth：认证方法（pubkey、psk、eap等）id：身份标识eap_id：EAP身份certs：证书文件cacerts：CA证书
Child SA参数：
local_ts：本地流量选择器remote_ts：远程流量选择器start_action：启动动作（none、trap、start）close_action：关闭动作（none、trap、start、restart）dpd_action：DPD动作（clear、trap、restart）mode：IPSec模式（tunnel、transport）rekey_time：重新密钥时间life_time：SA生命周期
3.2 传统配置方式（ipsec.conf） 虽然已被标记为过时，但仍有许多部署使用传统配置：
3.2.1 ipsec.conf结构 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 config setup # 全局配置参数 charondebug="ike 2, knl 3, cfg 2" uniqueids=yes conn %default # 默认连接参数 keyexchange=ikev2 ike=aes256-sha256-modp2048 esp=aes256-sha256 conn site-to-site # 具体连接配置 left=192.168.1.1 leftsubnet=10.1.0.0/16 right=192.168.2.1 rightsubnet=10.2.0.0/16 auto=start
3.2.2 关键参数详解 身份和地址参数：
left/right：端点IP地址或主机名leftid/rightid：身份标识符leftsubnet/rightsubnet：保护的子网leftsourceip/rightsourceip：虚拟IP配置
认证参数：
leftauth/rightauth：认证方法leftcert/rightcert：证书路径leftca/rightca：要求的CA
协议参数：
keyexchange：密钥交换版本（ikev1、ikev2）ike：IKE加密提议esp：ESP加密提议type：连接类型（tunnel、transport）
生命周期和重新密钥：
ikelifetime：IKE SA生命周期lifetime：IPSec SA生命周期margintime：重新密钥提前时间rekeymargin：重新密钥余量rekeyfuzz：重新密钥随机化
3.3 ipsec.secrets配置 认证凭据存储在ipsec.secrets文件中：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 192.168.1.1 192.168.2.1 : PSK "SharedSecretKey" %any : PSK "GlobalSharedKey" : RSA /etc/ipsec.d/private/server-key.pem alice : EAP "password123" bob@example.com : EAP "secretpass" john : XAUTH "xauthpass"
四、常见应用场景配置 4.1 站点到站点VPN（Site-to-Site） 4.1.1 基本配置示例 网络拓扑：
1 站点A: 10.1.0.0/16 <---> [网关A: 1.1.1.1] ===IPSec=== [网关B: 2.2.2.2] <---> 站点B: 10.2.0.0/16
网关A配置（swanctl.conf）：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 connections { net-net { local_addrs = 1.1.1.1 remote_addrs = 2.2.2.2 local { auth = psk id = gateway-a@example.com } remote { auth = psk id = gateway-b@example.com } children { net-net { local_ts = 10.1.0.0/16 remote_ts = 10.2.0.0/16 start_action = trap dpd_action = restart } } } } secrets { ike-net-net { id = gateway-a@example.com secret = "StrongSharedSecret123!" } }
4.1.2 多子网配置 当需要连接多个子网时：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 connections { multi-subnet { local_addrs = gateway-a.example.com remote_addrs = gateway-b.example.com local { auth = pubkey certs = gateway-a.pem id = gateway-a.example.com } remote { auth = pubkey id = gateway-b.example.com } children { multi-subnet { local_ts = 10.1.0.0/16,10.10.0.0/16,172.16.0.0/24 remote_ts = 10.2.0.0/16,10.20.0.0/16,172.17.0.0/24 start_action = trap esp_proposals = aes256gcm16-ecp384 } } } }
4.1.3 冗余网关配置 实现高可用性的冗余配置：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 connections { primary-link { local_addrs = local-primary.example.com remote_addrs = remote-primary.example.com # ... 认证配置 ... children { primary { local_ts = 192.168.0.0/16 remote_ts = 10.0.0.0/8 start_action = start dpd_action = restart dpd_timeout = 60s } } } backup-link { local_addrs = local-backup.example.com remote_addrs = remote-backup.example.com # ... 相同的认证配置 ... children { backup { local_ts = 192.168.0.0/16 remote_ts = 10.0.0.0/8 start_action = trap dpd_action = start priority = 2 # 较低优先级 } } } }
4.2 远程访问VPN（Remote Access） 4.2.1 证书认证配置 服务器端配置：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 connections { rw-cert { pools = rw_pool local { auth = pubkey certs = server-cert.pem id = vpn.company.com } remote { auth = pubkey cacerts = company-ca.pem } children { rw-cert { local_ts = 10.0.0.0/8,192.168.0.0/16 esp_proposals = aes256gcm16-ecp384,aes256-sha256-modp2048 } } } } pools { rw_pool { addrs = 10.100.0.0/16 dns = 8.8.8.8,8.8.4.4 # 分离隧道配置 split_include = 10.0.0.0/8,192.168.0.0/16 } }
客户端配置：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 connections { company-vpn { remote_addrs = vpn.company.com vips = 0.0.0.0 local { auth = pubkey certs = client-cert.pem id = "C=CN, O=Company, CN=user@company.com" } remote { auth = pubkey id = vpn.company.com } children { company-vpn { remote_ts = 0.0.0.0/0 start_action = start close_action = restart } } } }
4.2.2 用户名密码认证（EAP） 服务器端配置：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 connections { rw-eap { pools = eap_pool send_certreq = no local { auth = pubkey certs = server-cert.pem id = vpn.company.com } remote { auth = eap-mschapv2 eap_id = %any } children { rw-eap { local_ts = 0.0.0.0/0,::/0 dpd_action = clear } } } } pools { eap_pool { addrs = 10.200.0.0/16 dns = 10.1.1.53,10.1.2.53 } } secrets { eap-alice { id = alice secret = "AlicePassword123" } eap-bob { id = bob secret = "BobSecretPass456" } }
4.3 移动客户端配置 4.3.1 iOS/iPhone配置 iOS原生支持IKEv2，服务器端需要特殊配置：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 connections { ios-ikev2 { pools = ios_pool send_cert = always send_certreq = no local { auth = pubkey certs = server-cert.pem id = vpn.company.com } remote { auth = eap-mschapv2 eap_id = %any } children { ios-ikev2 { local_ts = 0.0.0.0/0 dpd_action = clear esp_proposals = aes256-sha256,aes128-sha256 } } } }
4.3.2 Android StrongSwan应用配置 Android客户端支持更多的配置选项：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 connections { android-ikev2 { pools = android_pool local { auth = pubkey certs = server-cert.pem id = @vpn.company.com } remote { auth = eap-mschapv2 eap_id = %any } children { android-ikev2 { local_ts = 0.0.0.0/0,::/0 dpd_action = clear # 支持MOBIKE用于网络切换 mobike = yes } } } }
4.3.3 Windows内置VPN客户端 Windows 10/11对IKEv2支持需要注意证书和加密套件：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 connections { windows-clients { pools = windows_pool fragmentation = yes send_cert = always local { auth = pubkey certs = server-cert.pem id = vpn.company.com } remote { auth = eap-mschapv2 eap_id = %any } children { windows-clients { local_ts = 0.0.0.0/0 # Windows兼容的加密套件 esp_proposals = aes256-sha256-modp2048,aes128-sha256-modp2048 } } } }
4.4 多站点互联配置 4.4.1 轮辐式拓扑（Hub-and-Spoke） 中心节点（Hub）配置：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 connections { spoke-template { local { auth = psk id = hub.company.com } remote { auth = psk } } to-spoke1 { also = spoke-template remote_addrs = spoke1.company.com remote { id = spoke1.company.com } children { to-spoke1 { local_ts = 10.0.0.0/16,10.2.0.0/16,10.3.0.0/16 remote_ts = 10.1.0.0/16 start_action = trap } } } to-spoke2 { also = spoke-template remote_addrs = spoke2.company.com remote { id = spoke2.company.com } children { to-spoke2 { local_ts = 10.0.0.0/16,10.1.0.0/16,10.3.0.0/16 remote_ts = 10.2.0.0/16 start_action = trap } } } }
4.4.2 全网状拓扑（Full Mesh） 每个站点都需要配置到其他所有站点的连接：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 # 站点A配置 connections { to-site-b { local_addrs = site-a.company.com remote_addrs = site-b.company.com local { auth = pubkey certs = site-a.pem id = site-a.company.com } remote { auth = pubkey id = site-b.company.com } children { site-a-to-b { local_ts = 10.1.0.0/16 remote_ts = 10.2.0.0/16 start_action = trap } } } to-site-c { # 类似配置到站点C } }
五、调试和故障排除 5.1 日志配置与分析 5.1.1 日志级别设置 StrongSwan提供了详细的日志级别控制：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 # strongswan.conf charon { filelog { /var/log/strongswan.log { time_format = %b %e %T ike_name = yes append = no default = 1 flush_line = yes # 子系统日志级别 ike = 2 # IKE协商 cfg = 2 # 配置后端 knl = 3 # 内核接口 net = 2 # 网络通信 enc = 1 # 消息编码 chd = 2 # CHILD_SA job = 1 # 作业处理 lib = 1 # 库操作 } } }
日志级别说明：
-1：完全静默
0：基本审计日志
1：通用控制流程和错误
2：更详细的调试信息
3：包含原始数据转储
4：包含敏感材料（密钥）
5.1.2 常见日志分析 成功连接日志特征：
1 2 3 authentication of 'peer-identity' with RSA signature successful IKE_SA conn-name[1] established between local[client]...remote[server] CHILD_SA conn-name{1} established with SPIs xxx_i xxx_o
认证失败日志：
1 2 3 no trusted RSA public key found for 'identity' authentication failed, tried N authentication methods received AUTHENTICATION_FAILED notify error
5.2 常见问题解决 5.2.1 认证问题 PSK不匹配：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 # 症状 invalid HASH_V1 payload length, decryption failed? authentication failed # 解决方案 1. 确认两端PSK完全一致 2. 检查ipsec.secrets中的身份关联 3. 使用高熵密钥： openssl rand -base64 32
证书问题：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 # 症状 certificate validation failed no trusted certificate found # 解决方案 1. 验证证书链完整性： openssl verify -CAfile ca.pem server.pem 2. 检查证书有效期： openssl x509 -in cert.pem -noout -dates 3. 确认证书主题与配置的ID匹配： openssl x509 -in cert.pem -noout -subject
5.2.2 NAT穿越问题 配置NAT-T：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 connections { nat-traversal { # 强制UDP封装 encap = yes # 启用MOBIKE支持漫游 mobike = yes children { nat-traversal { # NAT保活设置 dpd_delay = 20s dpd_timeout = 60s } } } }
防火墙规则：
1 2 3 iptables -A INPUT -p udp --dport 500 -j ACCEPT iptables -A INPUT -p udp --dport 4500 -j ACCEPT
5.2.3 MTU和分片问题 症状：
解决方案：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 iptables -t mangle -A FORWARD -m policy --pol ipsec --dir in \ -p tcp -m tcp --tcp-flags SYN,RST SYN -j TCPMSS --set-mss 1360 connections { conn-name { fragmentation = yes children { child-name { mtu = 1400 } } } }
5.3 性能优化 5.3.1 硬件加速 启用硬件加速以提高性能：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 grep -i aes /proc/cpuinfo modprobe aesni-intel connections { high-performance { children { high-performance { esp_proposals = aes256gcm16,aes128gcm16 } } } }
5.3.2 系统优化 内核参数调优：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 net.core.rmem_max = 134217728 net.core.wmem_max = 134217728 net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 134217728 net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 134217728 net.netfilter.nf_conntrack_max = 1048576 net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0 net.ipv4.conf.all.accept_redirects = 0
5.3.3 连接池和SA重用 通过适当的生命周期配置优化SA重用：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 connections { optimized { # 延长IKE SA生命周期减少重新协商 reauth_time = 86400 # 24小时 children { optimized { # Child SA配置 rekey_time = 3600 # 1小时 life_time = 3900 # 略大于rekey_time rand_time = 300 # 随机化避免同时重新密钥 } } } }
5.4 监控和维护 5.4.1 状态监控脚本 创建自动化监控脚本：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 #!/bin/bash echo "=== StrongSwan状态监控 ===" echo "时间: $(date) " echo -e "\n--- 活动的IKE SA ---" swanctl --list-sas echo -e "\n--- 已安装的策略 ---" swanctl --list-pols echo -e "\n--- 系统统计 ---" swanctl --stats echo -e "\n--- XFRM状态 ---" ip xfrm state show echo -e "\n--- 连接错误 ---" journalctl -u strongswan --since="1 hour ago" | grep -i "error\|fail"
5.4.2 证书自动更新 实现证书到期前自动更新：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 #!/bin/bash CERT_DIR="/etc/swanctl/x509" DAYS_WARNING=30 for cert in $CERT_DIR /*.pem; do if [ -f "$cert " ]; then expiry=$(openssl x509 -in "$cert " -noout -enddate | cut -d= -f2) expiry_epoch=$(date -d "$expiry " +%s) current_epoch=$(date +%s) days_left=$(( (expiry_epoch - current_epoch) / 86400 )) if [ $days_left -le $DAYS_WARNING ]; then echo "警告: $cert 将在 $days_left 天后过期" fi fi done
六、安全最佳实践 6.1 加密算法选择 根据安全需求选择适当的加密套件：
高安全性配置：
1 2 3 # 使用强加密和大DH组 ike = aes256gcm16-prfsha384-ecp521,aes256-sha384-ecp384 esp = aes256gcm16-ecp384,aes256-sha384-ecp384
平衡性能与安全：
1 2 3 # 推荐配置 ike = aes256gcm16-prfsha256-ecp384,aes128gcm16-prfsha256-ecp256 esp = aes256gcm16,aes128gcm16
6.2 防火墙配置 正确配置防火墙规则保护VPN服务：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 #!/bin/bash iptables -F iptables -A INPUT -p udp --dport 500 -j ACCEPT iptables -A INPUT -p udp --dport 4500 -j ACCEPT iptables -A INPUT -p esp -j ACCEPT iptables -A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT iptables -A FORWARD -m policy --pol ipsec --dir in -j ACCEPT iptables -A FORWARD -m policy --pol ipsec --dir out -j ACCEPT iptables -A FORWARD -s 10.0.0.0/8 -m policy --pol none -j DROP iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.100.0.0/16 -o eth0 -j MASQUERADE
6.3 审计和合规 配置详细的审计日志以满足合规要求：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 charon { syslog { auth { default = -1 ike = 0 # 记录所有认证事件 cfg = 0 # 记录配置更改 } } # 审计特定事件 plugins { audit { # 记录所有连接尝试 log_level = 2 } } }
七、高级配置场景 7.1 云服务提供商集成 7.1.1 AWS VPC连接 配置到AWS VPC的站点到站点VPN：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 connections { aws-vpc { local_addrs = %any remote_addrs = aws-vpn-gateway.amazonaws.com local { auth = psk id = on-premises-gateway } remote { auth = psk id = aws-vpn-gateway } children { aws-tunnel1 { local_ts = 192.168.0.0/16 remote_ts = 172.31.0.0/16 start_action = start close_action = restart dpd_action = restart # AWS兼容性设置 esp_proposals = aes128-sha1-modp1024 mode = tunnel } } } }
7.1.2 Azure VPN Gateway 连接到Azure虚拟网络：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 connections { azure-vnet { local_addrs = on-prem-gateway.company.com remote_addrs = azure-gateway.cloudapp.net local { auth = psk id = on-prem-gateway } remote { auth = psk id = azure-gateway } children { azure-vnet { local_ts = 192.168.0.0/16 remote_ts = 10.0.0.0/16 # Azure推荐配置 esp_proposals = aes256-sha256-modp2048 dpd_delay = 30s dpd_timeout = 120s } } } }
7.2 IPv6支持 配置双栈VPN支持IPv4和IPv6：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 connections { dual-stack { local_addrs = 2001:db8:1::1,192.168.1.1 remote_addrs = 2001:db8:2::1,192.168.2.1 local { auth = pubkey certs = dual-stack.pem } remote { auth = pubkey id = remote.example.com } children { dual-stack-v4 { local_ts = 10.1.0.0/16 remote_ts = 10.2.0.0/16 start_action = trap } dual-stack-v6 { local_ts = 2001:db8:a::/48 remote_ts = 2001:db8:b::/48 start_action = trap } } } } pools { dual_pool_v4 { addrs = 10.100.0.0/16 } dual_pool_v6 { addrs = 2001:db8:100::/64 } }
7.3 基于路由的VPN（VTI） 使用虚拟隧道接口实现基于路由的VPN：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 connections { vti-based { local_addrs = local.example.com remote_addrs = remote.example.com local { auth = psk id = local-vti } remote { auth = psk id = remote-vti } children { vti { local_ts = 0.0.0.0/0 remote_ts = 0.0.0.0/0 # 设置VTI接口标识 if_id_in = 42 if_id_out = 42 # 标记数据包用于策略路由 mark_in = 42 mark_out = 42 start_action = trap close_action = restart } } } }
配置VTI接口：
1 2 3 4 5 6 7 8 #!/bin/bash ip link add vti0 type vti local 192.168.1.1 remote 192.168.2.1 key 42 ip link set vti0 up ip addr add 10.254.0.1/30 dev vti0 ip route add 10.2.0.0/16 dev vti0
八、总结 8.1 部署建议
选择合适的认证方式
小规模部署：PSK简单易用
企业环境：使用证书认证
移动用户：EAP-MSCHAPv2或EAP-TLS
加密算法选择
优先使用AEAD算法（AES-GCM）
确保足够的密钥长度（AES-256）
使用强DH组（≥2048位MODP或ECP-256）
性能优化
安全加固
定期更新StrongSwan版本
实施严格的防火墙规则
启用详细的审计日志
定期检查和更新证书
8.2 故障排除流程
检查基本连接性
ping测试
端口连通性（UDP 500/4500）
验证配置
分析日志
使用诊断工具
swanctl命令
tcpdump抓包
ip xfrm查看内核状态
8.3 未来展望 StrongSwan持续发展，未来版本将支持：
后量子密码学算法
更好的容器和云原生支持
增强的自动化和编排功能
改进的性能和扩展性
通过本指南的学习，系统管理员和技术人员应该能够成功部署、配置和维护基于StrongSwan的IPSec VPN解决方案，为组织提供安全、可靠的网络连接服务。
滇公网安备 53010202000217号