听说你觉得VPN简单？手撸一遍IPsec，咱俩再聊聊人生
前两天有个刚做网络的小兄弟问我：“现在不都流行SSL VPN或者WireGuard了吗？IPsec这种‘老古董’是不是没必要学了？”
我当时差点一口老血喷屏幕上。
兄弟，你这就好比在说，现在开自动挡的车多了，手动挡的原理就不重要了？IPsec这玩意儿，就像是网络世界的“重型装甲车”，它是笨重，配置是繁琐，但在Site-to-Site（站点对站点）的连接上，它依然是无可撼动的霸主。你看看现在的公有云，AWS也好，阿里云也罢，跟IDC做专线互联备份的时候，哪个推荐的不是IPsec？
别看WireGuard现在火得一塌糊涂，真到了复杂的企业级环境，还得是IPsec坐镇。
今天咱们就来扒一扒IPsec的底裤，顺便教大家用开源神器StrongSwan搭建一套企业级的VPN。
为什么IPsec让人头大？
咱们先不谈配置，先聊聊为什么这玩意儿难懂。
绝大多数人晕菜，是因为被IKE、ISAKMP、ESP、AH、Phase 1、Phase 2这些缩写给绕晕了。
其实，你把IPsec想象成“押镖”。
你要把一车黄金（数据包）从北京运到上海。路上有土匪（黑客），你不能直接运。
第一种方式：AH（Authentication Header）
这就像是在车厢上贴了个封条，上面盖了皇帝的印（签名）。到了上海，一看封条没坏，就知道东西没被换过，也是朝廷发出来的。
但是！ 封条只能保证东西没被换，它不加密。黄金还是黄金，土匪在路边能看个精光。而且，最坑爹的是，AH会对整个IP头做签名。大家都知道现在网络到处都是NAT（地址转换），路由器一改IP地址，签名就这就对不上了，封条就“碎”了。所以，在现在的网络环境里，AH基本就是个废柴，很少用。
第二种方式：ESP（Encapsulating Security Payload）
这个厉害了。它不仅贴封条，还把黄金装进了保险箱（加密）。土匪截了车，只能看到一个铁箱子，里面是啥完全不知道。
ESP最骚的操作是“隧道模式”。它不光把数据加密，它还把原来的车牌（原IP头）也给拆下来扔进保险箱，然后在外面挂个新车牌（新IP头）。这就是为什么我们在隧道里抓包，只能看到两个网关之间的公网IP在通信，完全看不到内网IP。
那个让人抓狂的协商过程：IKE
真正让人掉头发的，是IKE（Internet Key Exchange）。
你想啊，两个网关（路由器或服务器）素不相识，怎么建立信任？怎么商量用什么密码？直接在公网上喊：“喂！密码是123456！”那不找死吗？
所以得谈判。这个谈判过程就是IKE。
第一阶段（Phase 1）：建立管理连接
这就像两个外交官见面，先得在一个绝对安全的屋子里坐下来。
他们要确认对方身份（Pre-Shared Key预共享密钥，或者证书），然后商量：“咱俩待会怎么聊天？用什么加密算法？”
这一步要是通了，就建立了一个叫ISAKMP SA的东西。你可以理解为，外交官的保密电话接通了。
这里有个大坑。Phase 1有两种模式：主模式（Main Mode）和野蛮模式（Aggressive Mode）。
名字听着挺唬人。主模式慢，一来一回6个包，但是安全，它会隐藏身份信息。野蛮模式快，3个包搞定，但是它会把身份ID明文广播出去。
以前为了快，很多老设备喜欢用野蛮模式，现在为了安全，大家基本都切回主模式了。
第二阶段（Phase 2）：建立数据连接
外交官电话通了（Phase 1成功），现在开始聊正事：怎么运黄金。
这时候商量的才是真正用来加密用户数据的密钥（IPsec SA）。
这就是所谓的“快速模式”（Quick Mode）。
这也是为什么你看日志的时候，经常看到Phase 1过了，Phase 2报错。通常是因为两边的“感兴趣流”（Subnet，也就是你要通的内网网段）没对上。左边说我要通192.168.1.0/24，右边配置写的是192.168.2.0/24，聊不到一块去，崩了。
NAT-T：穿越NAT的救命稻草
刚才说了，AH过不了NAT。其实ESP过NAT也费劲。
因为NAT路由器会修改端口号，而IPsec设计之初是基于IP层的，没端口号这概念（ESP协议号是50）。
为了解决这个问题，聪明的工程师搞了个NAT-T（NAT Traversal）。
简单说，就是把ESP数据包再包一层UDP头部，通常是用UDP 4500端口。这样NAT路由器一看：“哦，是UDP啊，改端口我会！”
于是，IPsec就能在NAT环境里活下来了。
敲黑板： 如果你的VPN服务器在防火墙后面，记得防火墙除了开UDP 500（IKE协商用），还得开UDP 4500（NAT穿透用）。好多人配半天不通，就是因为4500端口没开。
实战：用StrongSwan搭建从阿里云到本地IDC的隧道
理论扯多了容易困，咱们来点实操。
Linux下做IPsec，以前有Openswan、Libreswan，但现在StrongSwan是绝对的一哥。它对IKEv2的支持最好，配置也相对“阳间”一点（虽然也没好到哪去）。
假设场景：
阿里云（左边 Left）：
- 公网IP：1.1.1.1
- 内网段：172.16.0.0/16
本地IDC（右边 Right）：
- 公网IP：2.2.2.2
- 内网段：192.168.10.0/24
系统咱们就用CentOS 7或者Ubuntu 20.04，都差不多。
1. 安装StrongSwan
这就不用我教了吧？yum install strongswan 或者 apt install strongswan。
2. 开启内核转发（这点最容易忘！）
很多人配好了VPN，发现ping不通内网，查了一圈发现是Linux没开启路由转发。
编辑 /etc/sysctl.conf：
net.ipv4.ip_forward = 1
# 如果有IPv6也顺手开了
net.ipv6.conf.all.forwarding = 1执行 sysctl -p 生效。
3. 配置 ipsec.conf
这是核心配置文件。虽然StrongSwan出了新的 swanctl.conf 格式，但为了照顾老玩家的习惯，咱们还是用经典的 ipsec.conf。
阿里云那台机器（1.1.1.1）的配置 /etc/strongswan/ipsec.conf：
config setup
# 开启调试日志，排错的时候很有用，平时可以关了
charondebug="ike 2, knl 2, cfg 2"
uniqueids=no
conn ali-to-idc
authby=secret # 使用预共享密钥认证
auto=start # 服务启动时自动连接
type=tunnel # 隧道模式
keyexchange=ikev2 # 强烈建议用IKEv2，比v1快且稳
# 左边（本机/阿里云）配置
left=1.1.1.1 # 本机公网IP
leftid=1.1.1.1 # 标识ID，通常和IP一样
leftsubnet=172.16.0.0/16 # 本机要暴露给对端的内网段
# 右边（远端/IDC）配置
right=2.2.2.2
rightid=2.2.2.2
rightsubnet=192.168.10.0/24
# 加密算法（这个得两边商量好，必须一模一样！）
ike=aes256-sha256-modp1024!
esp=aes256-sha256!
# 存活检测
dpddelay=30s
dpdtimeout=120s
dpdaction=restart本地IDC那台机器的配置，基本就是反过来。
把 left 换成 2.2.2.2，right 换成 1.1.1.1，subnet也对调一下。
这里有个细节：left 不一定非得写公网IP。
如果你的服务器是在NAT后面（比如AWS EC2，或者家里路由器后面的虚拟机），left 其实应该写内网IP，然后 leftid 写公网IP。这块逻辑如果没理顺，StrongSwan根本起不来。
4. 配置密码 ipsec.secrets
这个文件简单，就是存密码的。两边得一样。
# 格式：IP1 IP2 : PSK "你的超强密码"
1.1.1.1 2.2.2.2 : PSK "YoyouIsHandsome2025"记得这个文件权限要设成600，不然StrongSwan会报错说不安全。
5. 启动与排错
启动：systemctl start strongswan
查看状态：strongswan statusall
如果一切顺利，你会看到类似 Security Associations (1 up, 0 connecting) 的字样，那就是通了！
要是通不了怎么办？（运维的日常崩溃）
这时候就显出真本事了。
要是状态里显示 CONNECTING 然后一直卡着，或者直接 0 up，千万别慌。
第一招：看日志。tail -f /var/log/syslog 或者 /var/log/messages。
如果你看到 NO_PROPOSAL_CHOSEN，这绝对是两边加密算法没对齐。比如一边配了AES128，另一边是AES256；或者一边是SHA1，另一边是SHA256。仔细检查 ike= 和 esp= 这两行。
第二招：检查防火墙。
再强调一遍，UDP 500 和 UDP 4500。
还有，云厂商的安全组！阿里云的安全组入方向开了吗？
第三招：MSS（最大报文段长度）问题。
这是个隐形杀手。
VPN加上了ESP头，包变大了。如果原来是1500字节，加上头就超了，会被分片或者丢弃。
现象就是：ping是通的，但SSH连不上，或者网页打不开。
这时候需要在防火墙（iptables）里做个手脚，把MSS改小点：
iptables -t mangle -A FORWARD -p tcp --tcp-flags SYN,RST SYN -j TCPMSS --clamp-mss-to-pmtu或者暴力点，直接设成1300：
iptables -t mangle -A FORWARD -p tcp --tcp-flags SYN,RST SYN -j TCPMSS --set-mss 1300这招下去，90%的“怪病”都能好。
总结
说实话，配置IPsec VPN是一件挺枯燥的事，配置文件里哪怕多了一个空格，或者少了一个感叹号，都能让你查半天。
但这就是运维的价值所在啊。
当那条隧道打通，两边内网的数据像流水一样无缝传输的时候，那种成就感，真的是WireGuard这种“傻瓜式”工具给不了的（虽然我也很爱WireGuard，哈哈）。
而且，搞懂了IPsec，你再去看SD-WAN，看云专线，其实底层逻辑都是通的。
我知道这篇内容有点硬，可能大家得消化一会儿。建议收藏起来，下次被VPN折磨的时候，拿出来对一对配置，说不定就救了你的命。
技术这东西，没有什么捷径，就是一遍遍试错试出来的。
如果你在配置过程中遇到了奇葩的报错，或者对加密算法的选择有疑问，欢迎在评论区留言，咱一起探讨探讨。
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