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IPsec VPN60 条

IPsec 组成:IKE、ESP/AH 与 SA

IPsec 由三部分构成:IKE 协商密钥与参数,ESP/AH 封装保护数据,SA 描述单向安全参数;两端协商参数完全一致才能建立。

BGP 与广域网速查网络更新于 2026-10-13

IPsec 的组成

IPsec 由三部分构成:IKE 负责协商密钥与安全参数,ESP 或 AH 负责封装与保护数据,SA(安全关联)描述单向的安全参数集合。两端必须协商出完全一致的参数才能建立,因此排障时先看 IKE 阶段是否成功,再看 IPsec 阶段与 SA 是否双向成对。

基本信息

IKEUDP 500 协商,NAT-T 场景使用 UDP 4500
ESPIP 协议号 50,加密并可选完整性校验(最常用)
AHIP 协议号 51,仅提供完整性,不支持 NAT 场景
SA单向安全关联,收发成对存在
阶段划分第一阶建 IKE SA,第二阶建 IPsec SA
查看命令show crypto isakmp sa / show crypto ipsec sa(Cisco)

典型使用场景

  • 分支机构与总部之间建立站点到站点 VPN
  • 云上虚拟网络与本地机房通过隧道互通
  • 与第三方互联:双方约定加密算法与预共享密钥
  • 远程接入场景中用 IKEv2 支持移动与多路径切换
  • 合规要求下对特定链路做加密传输

状态查看

状态查看
# Cisco
show crypto isakmp sa        # 第一阶:IKE SA 状态与对端
show crypto ipsec sa         # 第二阶:IPsec SA 与加解密计数
show crypto session          # 会话汇总视图
# 华为
 display ike sa
 display ipsec sa

三层状态对照

层次作用正常表现
IKE SA协商并保护后续会话状态为已建立,双向各一条
IPsec SA保护实际数据流出向与入向各一条,加解密计数增长
路由与感兴趣流决定哪些流量进隧道两端感兴趣流互相对应,路由指向隧道接口
两端参数必须完全一致:加密算法、完整性算法、DH 组、认证方式与预共享密钥任一不符,第一阶段就会失败。
AH 与 NAT 不能共存:地址转换会修改头部导致完整性校验失败,穿越 NAT 的场景应使用 ESP 并开启 NAT-T。

建立顺序与排查线索

建立顺序与排查线索
# 1. 检查 UDP 500(NAT 场景 4500)是否双向可达
show crypto isakmp sa            # 2. 第一阶是否建立,对端状态与错误提示
show crypto ipsec sa             # 3. 第二阶是否建立,加解密计数是否增长
show crypto session              # 4. 会话汇总视图,确认感兴趣流是否匹配
# 计数不变说明流量没有进隧道:优先检查感兴趣流与路由
两类常见失败位置:第一阶失败多半是参数或密钥不一致,第二阶失败多半是感兴趣流不匹配或提议参数不同;先确定卡在哪一阶段,再比对两端对应配置。

易错点

  • 以为是一条隧道:ESP 双向各一条 SA,需成对核对
  • AH 与 NAT 混用:地址转换场景下完整性校验失败
  • 参数不一致却只查一侧:IKE 协商失败需两端配置逐项比对
  • 忘记放行必要端口:UDP 500 与 4500 被中间设备拦截时隧道无法建立

数据来源与参考

  • RFC 4301: Security Architecture for IP
  • RFC 7296: IKEv2
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