很多企业和个人用户在搭建VPN对接内网资源的时候,经常会遇到连接握手失败、传输出几包就断、部分内网服务访问不通的问题,绝大多数这类现象都和VPN与NAT会话的匹配规则冲突有关,本文整理的VPN与NAT会话基础检查方法都是一线运维反复验证过的落地步骤,不需要复杂抓包工具就能完成初步故障定位,适合普通网络管理员和进阶用户快速排查常规问题。
第一类故障:VPN隧道发起阶段握手无响应的基础检查
首先先复现故障现象,确认是VPN客户端已经输入正确的账号密码,点击连接后长时间卡在“正在建立隧道”环节,最终提示超时,没有任何认证错误提示。这类故障不需要先排查账号密码或者证书有效性,优先从NAT会话层面定位问题。
按照VPN与NAT会话基础检查方法的第一步,先排查出口NAT设备的会话表容量占用情况,登录本地网络的主路由或者防火墙后台,找到NAT会话统计页面,查看当前已建立的会话条目数,如果条目数已经接近设备标称的最大会话容量,新的VPN协商报文会被NAT设备直接丢弃,预期正常结果是会话占用率远低于设备上限,没有出现会话溢出的告警。
接下来检查NAT设备的ALG功能开关状态,很多家用和小型企业路由默认开启了VPN相关的ALG解析规则,部分老旧固件的ALG模块存在逻辑bug,会篡改IPsec或者OpenVPN的协商报文载荷,导致对端设备无法识别协商内容,检查的时候可以先临时关闭对应协议的ALG选项,再重新发起VPN连接,观察握手状态,这里要注意部分运营商的光猫自带NAT也会默认开启ALG,排查的时候不要遗漏光猫层面的配置。

运维人员登录防火墙后台查看NAT会话表容量,定位VPN隧道握手无响应故障
第二类故障:VPN隧道建立成功后业务访问异常的检查
很多用户会遇到VPN隧道显示连接状态正常,但是只能ping通对端VPN网关地址,无法访问对端内网的任何业务服务器,这类问题大概率和NAT会话的源地址转换规则优先级冲突有关。很多新手配置VPN规则的时候,很容易忽略规则匹配的先后逻辑,导致VPN的流量被错误转换。
按照VPN与NAT会话基础检查方法的要求,狗急加速器先核对VPN感兴趣流和NAT转换规则的先后顺序,绝大多数网络设备的规则匹配是从上到下执行,如果面向公网的源NAT转换规则排在VPN感兴趣流放行规则前面,去往VPN对端内网的报文会先被做公网地址转换,导致对端VPN网关收到的报文源地址不在预定义的VPN网段范围内,直接丢弃报文,预期正确的配置是VPN感兴趣流的放行规则,要排在所有公网源NAT规则的前面,匹配到VPN网段的报文直接绕过NAT转换。
接下来检查VPN隧道两端的NAT会话老化时间配置,部分场景下用户的VPN隧道内传输的是低频次的工控或者监控报文,两次报文发送的间隔超过了本地NAT设备的默认会话老化时间,NAT设备会提前删除对应的VPN会话条目,后续新的报文到达时因为找不到对应会话直接丢弃,狗急官网下载就会出现VPN连接看起来在线,但是长时间没操作后第一次访问业务无响应的现象,检查的时候可以把针对VPN网段的会话单独设置更长的老化时间,适配业务的访问频率。
NAT穿越场景下的会话匹配异常专项检查
当VPN两端都处于NAT网关后方,没有公网固定IP的时候,就需要用到NAT穿越功能来建立隧道,这类场景下的会话故障很多都和端口映射规则的配置疏漏有关,排查的优先级和普通公网IP对接的VPN完全不同。
按照VPN与NAT会话基础检查方法,先确认两端的NAT网关都没有开启严格的端口限制模式,部分运营商的家用宽带NAT会强制限制外部主动发起的端口映射请求,导致NAT穿越的协商报文无法穿透两侧网关,检查的时候可以在VPN协商过程中,在本地网关的会话表中查找对端VPN设备的协商报文对应的会话条目,确认条目能正常生成且没有被防火墙策略拦截。
接下来还要排查VPN和NAT会话的端口复用冲突问题,如果本地网络的出口NAT端口池范围过小,刚好分配给VPN协商报文的源端口,和本地其他业务已经占用的端口出现冲突,就会导致VPN报文无法正常封装发送,这类故障的现象是VPN连接随机成功或者失败,没有固定的复现规律,排查的时候可以单独给VPN协议的报文预留一段专用的源端口范围,避免和普通上网业务的端口出现争抢。
最后要注意,所有基础检查步骤完成后,都要清空设备上现有的所有VPN相关NAT会话条目,再重新发起连接,旧的错误会话条目不会自动老化的情况下,新的配置规则不会立即生效,排查过程中不要直接修改核心业务的NAT规则,要先在测试环境验证配置有效性之后再上线调整。单次检查只能定位部分可能原因,不能排除所有底层硬件故障或者运营商链路层面的拦截问题。


