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最后更新于:2008-08-15

　　IPSec隧道存在于两个网关之间，每个网关需要一个IP 地址。正如前所述，IPSec的密钥管理对IPSecVPN的使用很关键，IPSec支持手动和自动密钥分配方法。手动密钥方式应用于较小和简单的网络，安全性较弱，而且它要求两个网关都使用固定IP地址；自动密钥方式大量应用于实际网络，它不仅可以应用于隧道两端网关均使用固定地址的情况，还可以应用于其中一个网关是动态地址的情况。另外，HiPER VPN网关支持动态DNS，可以将变化的IP地址映射到固定的域名，因此，如果使用HiPER，还可以在两个地址都不固定的情况下建立IPSec隧道。

HiPER VPN网关中，有以下几种配置IPSec隧道的方式：
1.        “手动”方式，网关到网关，使用手动密钥交换；
2.        “自动”方式，网关到网关，使用自动IKE，主模式；
3.        “自动”方式，动态连接到网关，使用自动IKE，野蛮模式；
4.        “自动”方式，对方动态连接到本地，使用自动IKE，野蛮模式。
第3种情况HiPER是通过动态分配得到地址，而隧道对等方网关具有一个固定地址，因为HiPER的地址不固定，所以隧道的发起方是HiPER，发起方必须提供身份，如以Email的形式等；第4种情况是HiPER具有固定IP地址，而隧道对等方网关拥有动态地址，同样，隧道的发起方是HiPER的对等方，它也必须提供身份认证。
最后，当在动态对等方和固定对等方之间建立好隧道之后，如果目的主机有固定的IP 地址，在两个网关之中的任一个网关后面的主机，均可通过隧道发送数据。
 
一、 IPSec的配置参数
在IPSec页面，通过将“设置方式”选择为“手动”实现手动配置IPSec隧道，如图6-1所示；通过将“设置方式”选择为“自动”实现自动配置IPSec隧道，如图6-3所示。
1.        手动方式
手动方式只允许配置网关到网关的隧道。
1)        基本参数配置
 
 
图6-1 IPSec配置界面（手动方式）               
 
* 设置名：IPSec隧道的名称（自定义，不可重复，不能超过10个字符）；
* 设置方式：手动，通过手动协商方式建立IPSec隧道；
* 远端网关地址（名）：IPSec隧道远端网关的地址（或域名），设置为域名时，需要在HiPER上设置DNS服务器，此时HiPER会定期解析该域名，如果IP地址发生了变化，HiPER将重新协商IPSec隧道；
* 远端内网地址：IPSec隧道远端受保护的内网的任一IP地址，如果远端是移动单机用户，则填写该设备的IP地址；
* 远端内网掩码：IPSec隧道远端受保护的内网的子网掩码，如果远端是移动单机用户，则填写255.255.255.255；
* 本地绑定：选择本地接口的类型，接口可以是以太网口，或PPPoE拨号连接，还可以是PPTP/L2TP拨号连接；如果将IPSec隧道配置为绑定到该接口上，那么所有经过该接口的数据包将通过IPSec检查，以确定是否对该数据包进行加密和解密操作；
* 本地内网地址：本地受保护的内网的任一IP地址；
* 本地内网掩码：本地受保护的内网的子网掩码；
* ESP加密算法：使用ESP协议加密时使用的算法，有“DES”、“3DES”、“AES128”、“AES192”、“AES256”、“NONE”六个选项；
* ESP加密密钥：ESP协议加密时使用的密钥，DES需要8个字节，3DES需要24个字节，AES128需要16个字节，AES192需要24字节，AES256需要32字节。在本项中输入的是加密字符串所对应的十六进制的ASCII码，每两个字符的组合表示十六进制格式中的一个字节。如加密密钥为“1K3PM678”，那么需要输入“314B33504D363738”；
* ESP认证算法：ESP协议认证时使用的算法，选项有“MD5”、“SHA”及“NONE”；
* ESP认证密钥：ESP协议认证时使用的密钥，MD5需要16字节，SHA-需要20字节，输入方式同ESP加密密钥。
* AH认证算法：ESP协议加密时使用的算法，选项有“MD5”、“SHA”及“NONE”；
* AH认证密钥：AH协议认证时使用的密钥；MD5需要16字节，SHA需要20字节，输入方式同ESP加密密钥。
* ESP外出SPI：该隧道使用ESP时，外出的SPI；
* ESP进入SPI：该隧道使用ESP时，进入的SPI；
* AH外出SPI：该隧道使用AH时，外出的SPI；
* AH进入SPI：该隧道使用AH时，进入的SPI；
* 保存：IPSec配置参数检查并提交；
* 重填：恢复旧的配置参数数据；
* 帮助：打开IPSec帮助页面。
 
* 提示：
1.       常用字符的十六进制ASCII码表见附录一；
2.       在“ESP外出SPI”、“ESP进入SPI”、“AH外出SPI”、“AH进入SPI”这几个参数中均需填入十进制数字，最小值是256，最大值是4,294,967,295（0xFFFF FFFF）。本端外出的SPI和对端进入的SPI值必须相等；本端进入的SPI和对端外出的SPI值也必须相等。
2)        高级选项配置
           
图6-2 IPSec配置界面（手动方式）——高级选项            
 
* 高级选项：选中后显示IPSec隧道的高级配置参数；
* 协议：需要进行IPSec保护的数据包的协议类型，有“任意”、“TCP”、“UDP”、“ICMP”四个选项；
* 端口：需要进行IPSec保护的数据包的端口号，“0”表示任意端口。注意，“协议”为“任意”时，端口配置无效，因此，如果需要配置“端口”，必须选择“协议”（TCP或UDP）；
* 抗重播：启用或取消抗重播功能；选中后，HiPER VPN网关将支持抗重播功能，从而可以拒绝接收过的数据包或数据包拷贝，以保护自己不被攻击。
2.        自动方式
自动方式下有“网关到网关”，“动态连接到网关”和“对方动态连接到本地”三种配置方式可选。每个页面配置包括基本参数配置和高级选项配置，以上三种方式的高级选项配置页面一样，下面先介绍三种方式的基本参数配置，然后统一介绍高级选项配置。
1)        基本参数配置
a)        网关到网关
网关到网关（如图6-3所示）也就是LAN到LAN的IPSec VPN方式，通信双方地址固定，本方式不要配置身份ID。
             
图6-3 IPSec配置界面（自动方式——网关到网关） 
 
* 设置名：IPSec隧道的名称（自定义，不可重复，不超过十个字符）；
* 设置方式：自动，通过自动协商方式建立IPSec隧道；
* 自动方式：网关到网关；
* 远端网关地址（名）：IPSec隧道远端网关的地址（或域名），设置为域名时，需要在HiPER上设置DNS服务器，此时HiPER会定期解析该域名，如果IP地址发生变化，HiPER将重新协商IPSec隧道；
* 远端内网地址：IPSec隧道远端受保护的内网的任一IP地址，如果远端是移动单机用户，则填写该设备的IP地址；
* 远端内网掩码：IPSec隧道远端受保护的内网的子网掩码，如果远端是移动单机用户，则填写255.255.255.255；
* 本地绑定：选择本地接口的类型，接口可以是以太网口，或PPPoE拨号连接，还可以是PPTP/L2TP拨号连接；如果将IPSec隧道配置为绑定到该接口上，那么所有经过该接口的数据包将通过IPSec检查，以确定是否对该数据包进行加密和解密操作；
* 本地内网地址：本地受保护的内网的任一IP地址；
* 本地内网掩码：本地受保护内网的子网掩码；
* 预共享密钥：协商所用的预共享密钥，最长为128个字符；
* 加密认证算法1：可供第二阶段协商使用的首选加密认证算法。
b)       动态连接到网关
动态连接到网关（如图6-4所示）指HiPER VPN网关作为IPSec隧道的发起方，本方式下，HiPER的地址不固定，必须采用野蛮模式进行协商。
图6-4 IPSec配置界面（自动方式——动态连接到网关）
 
本方式中，配置参数 “远端网关地址”、“远端内网地址”、“远端内网掩码”、“本地绑定”、“本地内网地址”、“本地内网掩码”、“预共享密钥”以及“加密认证算法1”的含义与“网关到网关”自动方式中的对应参数含义相同，这里不再重复描述，请参照“网关到网关”方式中的相关解释。
   不同之处在于，本方式中需要进行身份认证，相关参数解释如下：
* 远端身份ID：用来认证远端的身份ID（可选）；
* 远端身份类型：远端身份ID的类型，有 “Email地址”、“特殊字节流”、“域名”及“IP地址”四个选项；
* 本地身份ID：本地发送给远端认证的身份ID，必须设置；
* 本地身份类型：本地身份ID的类型，有“Email地址”、“特殊字节流”、“域名”及“IP地址”四个选项，必须设置。
c)        对方动态连接到本地
对方动态连接到本地（如图6-5所示）指HiPER作为IPSec隧道的响应方，本方式下，对方地址不固定。
图6-5 IPSec配置界面（自动方式——对方动态连接到本地）
 
本方式中，配置参数 “远端网关地址”、“远端内网地址”、“远端内网掩码”、“本地绑定”、“本地内网地址”、“本地内网掩码”、“预共享密钥”以及“加密认证算法1”的含义与“网关到网关”自动方式中的对应参数含义相同，这里不再重复描述，请参照“网关到网关”方式中的相关解释。
    不同之处在于，本方式中需要进行身份认证，相关参数解释如下：
* 远端身份ID：用来认证远端的身份ID，必须设置；
* 远端身份类型：远端身份ID的类型，有“Email地址”、“特殊字节流”、“域名”及“IP地址”四个选项，必须设置；
* 本地身份ID：本地发送给远端认证的身份ID（可选）；不设定时，不主动发送本地身份供远端认证；
* 本地身份类型：本地身份ID的类型，本地身份ID的类型，有“Email地址”、“特殊字节流”、“域名”及“IP地址”四个选项。
2)        高级选项配置
以上三种自动方式的高级选项配置界面基本相同，其中：“网关到网关”方式下，“协商模式”选择为“主模式”（如图6-6）；另外两种方式下，“协商模式”选择为“野蛮模式”（如图6-7）。由于野蛮模式和主模式相比，除了多出“野蛮模式加密协商”这个选项，其他配置参数完全相同，故在这里以野蛮模式下的高级选项配置为例进行说明，主模式的配置参数含义参照野蛮模式。
     
图6-6 IPSec配置界面（自动方式）——高级选项（主模式）
 
图6-7 IPSec配置界面（自动方式）——高级选项（野蛮模式）
 
* 协议：需要进行IPSec保护的数据包的协议类型，有“任意”、“TCP”、“UDP”及“ICMP”四个选项；
* 端口：需要进行IPSec保护的数据包的端口号，“0”表示任意端口。注意，“协议”为“任意”时，端口配置无效，因此，如果需要配置“端口”，必须选择“协议”（TCP或UDP）；
* 协商模式（第一阶段）：“主模式”或“野蛮模式”，“网关到网关”时选择“主模式”，其他两种方式时选择“野蛮模式”；
* 野蛮模式协商加密：指野蛮模式下，第二个信息包是否加密。HiPER作为响应方时，支持加密和不加密两种方式；
* 生存时间（第一阶段）：IKE SA的生存时间，至少600秒，当剩余时间为540秒时，将重新协商IKE SA；
* 加密认证算法1—加密认证算法4（第一阶段）：第一阶段协商使用的加密认证算法，可以选择四组，每组为不同的加密算法、认证算法及DH组的组合；
* 加密认证算法2—加密认证算法4（第二阶段）：第二阶段协商使用的加密认证算法，可选三组，加上在基本参数配置中已配置的一组，共四组；
* 生存时间（第二阶段）：IPSec SA的生存时间，至少600秒，当剩余时间为540秒时，SA将过期，重新协商IPSec SA；
* 最大流量：每次IPSec 会话允许通过的最大流量（单位：千字节数），超过后，SA将重新协商；
* 抗重播：启用或取消抗重播功能；
* DPD：启用或取消DPD功能；
* 心跳：在这里配置时间间隔，单位为秒。配置该值后，HiPER VPN网关会每隔单位时间（“心跳”）向对端发送探测消息，来确定对端是否还存活。
* NAT穿透：启用或取消NAT穿透功能；
* 端口：用来穿透NAT的UDP封包的端口号，缺省值4500；
* 维持：启用NAT功能后，HiPER将每隔单位时间（“维持”）向NAT设备发送一个数据包以维持NAT映射，这样就不需要更改NAT映射，直到第一阶段和第二阶段的SA过期。
 
* 提示：
IPSec中使用AH协议和ESP协议保护IP层的通信，使用AH协议可对数据包进行认证，使用ESP协议可对数据包进行加密并认证、仅加密或仅认证。
HiPER VPN网关中，提供DES、3DES、AES（包括AES128、AES192、AES256）这五种加密算法，同时提供MD5、SHA这两种认证算法。
第一阶段还支持DH交换，提供DH1、DH2和DH5这三个DH组。
第一阶段的加密算法的结构为“加密算法＋认证算法＋DH组”，由于在第一阶段中，每组加密认证算法均包含上述结构中的三项，故共有5×3×2＝30种组合。例如，如果选择“3des-md5-group2”即表示选择的加密算法为3DES、认证算法为MD5、DH组为DH2。
WEB UI方式下，由于系统提供4组缺省的第一阶段加密认证算法以供选择，故某些情况下，无需配置第一阶段的加密认证算法；另外，每次最多可以配置4组第一阶段加密认证算法（CLI方式下最多可提供12组），以供选择。
第二阶段的加密算法的结构为“加密算法（使用ESP）＋认证算法（使用ESP）＋认证算法（使用AH）”，由于在第二阶段中，每组加密认证算法可以包含上述结构中的三项，也可以仅包含一项或两项（至少一项），故共有6×3×3－1＝53种组合。具体组合形式如下：
1.        使用ESP加密（5种）
例如，如果选择“esp-des”，即表示使用ESP加密（算法为DES）；
2.        使用ESP认证（2种）
例如，如果选择“esp-md5”，即表示使用ESP认证（算法为MD5）；
3.        使用AH认证（2种）
例如，如果选择“ah-sha”，即表示使用AH认证（算法为SHA）；
4.        使用ESP加密和ESP认证（5×2＝10种）
例如，如果选择“esp-aes128-sha”，即表示使用ESP加密和认证（算法分别为AES128、SHA）；
5.        使用ESP加密和AH认证（5×2＝10种）
例如，如果选择“esp-aes192-ah-md5”，即表示使用ESP加密（算法为AES192），同时使用AH认证（算法为MD5）；
6.        使用ESP认证和AH认证（2×2＝4种）
例如，如果选择“esp-md5-ah-sha”，即表示使用ESP认证（算法为MD5），同时使用AH认证（算法为SHA）；
7.        使用ESP加密、ESP认证和AH认证（5×2×2＝20种）
例如，如果选择“esp-aes256-sha-ah-md5”，即表示使用ESP加密和认证（算法分别为AES256、SHA），同时使用AH认证（算法为MD5）。
WEB UI方式下，系统提供1组缺省的第二阶段加密认证算法（即“安全选项”中配置的“加密认证算法1”）；另外，最多可以配置4组第二阶段的加密认证算法（包括在“安全选项”中配置的“加密认证算法1”）（CLI方式下最多可提供12组），以供选择。
 
二、   IPSec信息列表
表6-1 IPSec信息列表
 
表6-2 IPSec信息列表（续表6-1）
 
表6-3 IPSec信息列表（续表6-2）
 
一旦IPSec隧道配置完成提交以后，即可在IPSec配置页面的“IPSec信息列表”（如表6-1、表6-2、表6-3所示）中查看已建立的IPSec隧道的配置及状态信息，各参数含义解释如下：
* 设置名：IPSec隧道的名称；
* 设置方式：IPSec隧道的设置方式，“手动”或“自动”；
* SA状态：SA建立的状态，共有四种状态，如表6-4所示：
 
状态
描述
未建立
IPSec SA没有建立
IKE协商
IKE SA没有建立，正在进行第一阶段协商
IPSec协商
IKE SA已建立，正在进行第二阶段协商
已建立
IPSec SA已建立
　　　　　　表6-4 SA状态
 
* 远端网关：IPSec隧道远端网关的地址；
* 远端内网地址：IPSec隧道远端受保护内网的IP地址（配置时填入的值）；
* 外出加密包个数：通过IPSec隧道外出的加密数据包的个数；
* 进入解密包个数：通过IPSec隧道进入的解密数据包的个数；
* 本地绑定：该隧道的外出和进入绑定的连接，eth2表示WAN口，使用PPPoE绑定时显
示的是PPPoE连接的名称，使用IPSec over L2TP/PPTP时显示的是L2TP/PPTP隧道的“设置名”；
* 本地内网地址：本地受保护内网的IP地址（配置时填入的值）；
* 协商模式：IKE协商的模式，有“主模式”和“野蛮模式”两种；
* 加密认证算法：该隧道使用的加密和认证算法，ESP加密算法有DES、3DES、AES，ESP认证算法有MD5和SHA-1，AH认证算法有MD5和SHA-1；
* ESP外出SPI：该隧道使用ESP外出的SPI（安全协议索引），给出十进制和十六进制两
种表示方式；
* ESP进入SPI：该隧道使用ESP进入的SPI，给出十进制和十六进制两种表示方式；
* AH外出SPI：该隧道使用AH外出的SPI，给出十进制和十六进制两种表示方式；
* AH进入SPI：该隧道使用AH进入的SPI，给出十进制和十六进制两种表示方式；
* 生存时间（剩余）：SA在过期之前的生存时间，当剩余时间为540秒时，IPSec遂道将重新协商SA；手动方式下，显示为“永久”，表示该SA一直有效（单位：天:时:分:秒）；
* 筛选协议：需要进行IPSec加密的协议类型，“0”表示任意协议；
* 筛选端口：需要进行IPSec加密的协议端口，“0”表示任意端口；
* 建立：“自动”方式下，只有通过流量或手工触发，才能建立IPSec隧道的连接；“手动”方式下，只有通过手工触发，才能建立IPSec隧道的连接。如果选中“设置名”前面的单选框，单击“建立”按钮，就可以通过手动的方式建立该条IPSec隧道的连接；
* 挂断：选中“设置名”前面的单选框，单击“挂断”按钮，可以通过手动的方式挂断该条IPSec隧道的连接；
* 刷新：单击“刷新”，可以显示最新的“IPSec信息列表”。
 
三、 IPSec隧道的增加、浏览、编辑与删除
* 增加IPSec隧道：选中“添加”选项，输入IPSec隧道信息，单击“保存”按钮，生成新的IPSec隧道，如图6-1、图6-3、图6-4及图6-5所示；
* 浏览IPSec隧道：如果已经生成了IPSec隧道，可以在“IPSec信息列表”中查看相关信息及状态，如表6-1到表6-3所示；
* 编辑IPSec隧道：如果想编辑某一IPSec隧道，首先点击该IPSec隧道的“设置名”超链接，该IPSec隧道的信息将填充到相应的编辑框内，然后修改它，再单击“保存”按钮，修改完毕；
* 删除IPSec隧道：只需选中IPSec隧道（在最左边的方框中打“√”），单击左下角的“删除”按钮，即可删除那些被选中的IPSec隧道。

 

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