VPN c динамической маршрутизацией (GRE Racoon OSPF)

Исходные данные

Схема такой сети масштабируема от двух офисов до довольно большой сети крупного предприятия. Применение OSPF позволяет не прописывать вручную на каждом из маршрутизаторов роуты удалённых филиалов, а также позволяет организовать несколько резервных каналов с автоматическим переключением. Начнём с простого - два филиала, на каждом в качестве маршрутизатора стоит Linux.

                     |------|                            |------|
192.168.1.0/24 ------|Linux |-x.x.x.x~~~~~~~~~~~y.y.y.y- |Linux |--------192.168.2.0/24
                     |------|                            |------|

Решение

Туннели

OSPF роутеры используют IP multicast для обмена сообщениями, поэтому необходимо использовать туннели GRE over IP. В ALT linux Ark 5 поддержка таких туннелей идёт из коробки. Конфиги: папка /etc/net/ifaces/gre1 (её нужно создать вручную, как и нижеприведенные файлы): /etc/net/ifaces/gre1/ipv4address:

172.17.0.0 peer 172.17.0.1

/etc/net/ifaces/gre1/options:

TUNLOCAL=x.x.x.x
TUNREMOTE=y.y.y.y
TUNTYPE=gre
TYPE=iptun
TUNTTL=64
TUNMTU=1476
TUNOPTIONS='ttl 64'
DISABLE=no

Настройки противоположной стороны идентичны, необходимо лишь поменять местами IP адреса в TUNLOCAL и TUNREMOTE.

Опционально, разрешить 47 IP протокол (GRE) в ваших правилах фильтрации трафика:

iptables -I INPUT -i eth1 -p 47 -j ACCEPT
iptables -I OUTPUT -o eth1 -p 47 -j ACCEPT

на "внешних" интерфейсах обоих филиалов. Делаем

ifup gre1

на обеих сторонах. Если солнечная активность в день настройки минимальна, в системе появится сетевой интерфейс gre1, смотрим:

# ifconfig gre1
gre1      Link encap:UNSPEC  HWaddr 3E-7A-38-81-8A-BF-00-05-00-00-00-00-00-00-00-00
          inet addr:172.17.0.0  P-t-P:172.17.0.1  Mask:255.255.255.255
          UP POINTOPOINT RUNNING NOARP  MTU:1476  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:0 (0.0 b)  TX bytes:0 (0.0 MiB)

и здесь:

# ip tu sh
gre0: gre/ip  remote any  local any  ttl inherit  nopmtudisc
gre1: gre/ip  remote y.y.y.y  local x.x.x.x  ttl 64

Примечание: для нормальной работы OSPF необходимо явно задать значение TTL для строящегося туннеля (например, TUNOPTIONS='ttl 64'). По умолчанию TTL=inherit, что значит "наследовать значение TTL из вкладываемого в туннель пакета". В случае с OSPF, TTL=1, стало быть первый встречный маршрутизатор отбросит такой пакет, что нам совсем не нужно.

Проверка работы - пинг удалённой стороны туннельного интерфейса (в нашем случае это 172.17.0.1).

Если через этот туннель будет передаваться любая бизнес-информация, то её следует шифровать.

Шифрование передаваемых данных

Устанавливаем ipsec_tools

apt-get install ipsec-tools

Конфиги: /etc/racoon/racoon.conf:

path include "/etc/racoon/";
path pre_shared_key "/etc/racoon/psk.txt";

log notify; # notify,debug,debug2
# "padding" defines some parameter of padding.  You should not touch these.
        padding
        {
          maximum_length 20;
          randomize off;
          strict_check off;
          exclusive_tail off;
        }

        # if no listen directive is specified, racoon will listen to all
        # available interface addresses.
        listen
        {
          isakmp x.x.x.x [500];
        }

        # Specification of default various timer.

        timer
        {
        # These value can be changed per remote node.
          counter 5;# maximum trying count to send.
          interval 20 sec;# maximum interval to resend.
          persend 1;# the number of packets per a send.

        # timer for waiting to complete each phase.
          phase1 30 sec;
          phase2 15 sec;
        }


# 
remote y.y.y.y
        {
            exchange_mode main;
            #exchange_mode aggressive;
            doi ipsec_doi;
            situation identity_only;
            nonce_size 16;
            lifetime time 60 min;
            initial_contact on;
            support_proxy on;
            proposal_check obey;# obey, strict or claim
            proposal {
                    encryption_algorithm 3des;
                    hash_algorithm sha1;
                    authentication_method pre_shared_key;
                    dh_group 2;
                 }
        }
        
        # Шифруем только GRE
        sainfo  address x.x.x.x/32 47 address y.y.y.y/32 47 
        {
            pfs_group 2;
            lifetime time 24 hour;
            encryption_algorithm 3des;
            authentication_algorithm hmac_sha1;
            compression_algorithm deflate;
        }

/etc/racoon/setkey.conf:

#!/sbin/setkey -f

flush;
spdflush;

spdadd x.x.x.x/32 y.y.y.y/32 47 -P out ipsec esp/tunnel/x.x.x.x-y.y.y.y/unique;
spdadd y.y.y.y/32 x.x.x.x/32 47 -P in  ipsec esp/tunnel/y.y.y.y-x.x.x.x/unique;

в /etc/racoon/psk.txt указывается ключ шифрования - должен быть одинаков с обоих сторон. IP адрес указывается удалённой стороны

у.y.y.y blablabla_secret_code_Kote_2011

Права на файлы:

# l
...
-rw-------   1 root root  psk.txt
-rw-r--r--   1 root root  racoon.conf
-rw-r--r--   1 root root  setkey.conf

Делаем

# setkey -f /etc/racoon/setkey.conf

дабы загрузить правила.

на удалённой стороне конфиг соответствующий, с естесственной ротацией IP адресов.

Разрешаем на фаерволах 500 tcp и udp порт на обоих машинах опять же на внешних интрефейсах. Врубаем racoon и там и тут (желательно синхронно):

# service racoon start

Смотрим в логи /var/log/messages (можно повысить debug-level в racoon.conf) Если все поднялось и завязалось - делаем проверку пингом удалённого ip gre- туннеля (может пойти не с первого тыка).

Динамическая маршрутизация

Динамическая маршрутизация реализована с использование протокола ruwp:OSPF: (англ. Open Shortest Path First) — протокол динамической маршрутизации, основанный на технологии отслеживания состояния канала (link-state technology) и использующий для нахождения кратчайшего пути Алгоритм Дейкстры (Dijkstra’s algorithm). Протокол OSPF был разработан IETF в 1988 году. Последняя версия протокола представлена в RFC 2328. Протокол OSPF представляет собой протокол внутреннего шлюза (Interior Gateway Protocol — IGP). Протокол OSPF распространяет информацию о доступных маршрутах между маршрутизаторами одной автономной системы. OSPF предлагает решение следующих задач:

• Увеличение скорости сходимости (в сравнении с протоколом RIP2, так как нет необходимости выжидания многократных тайм-аутов по 30с);
• Поддержка сетевых масок переменной длины (VLSM);
• Достижимость сети (быстро обнаруживаются отказавшие маршрутизаторы, и топология сети изменяется соответствующим образом);
• Оптимальное использование пропускной способности (т.к строится минимальный остовный граф по алгоритму Дейкстры);
• Метод выбора пути.

Устанавливается с пакетом quagga, в который входят так же протоколы

• ospfd (протокол OSPFv2);
• ripd (протокол RIP v1, V2);
• ospf6d (протокол OSPFv3 IPv6);
• ripngd (протокол RIP ng IPv6);
• bgpd (протокол BGPv4+, включая поддержку multicast и IPv6)).

а так же демон zebra. Работает схема так: Демоны динамической маршрутизации (какие включены) каждый просчитывает свои маршруты по своему протоколу и выдает результаты зебре, которая на основе административного расстояния выбирает лучший маршрут и добавляет в главную таблицу маршрутизации. Установка:

# apt-get install quagga

Обратите внимание, что необходимо сменить права на папку /etc/quagga и все ёе содержимое на quagga:quagga:

chown -R quagga:quagga /etc/quagga 

Не нужные протоколы прячем в папку samples(например), оставляем только ospfd.conf и zebra.conf:

# ls -la /etc/quagga/
-rw-------   1 quagga quagga   783 Дек 30 22:07 ospfd.conf
drwxr-xr-x   2 quagga quagga  4096 Мар 26  2010 samples
-rw-------   1 quagga quagga   529 Дек 30 22:08 zebra.conf

/etc/quagga/ospfd.conf:

!
hostname host-x
password 8 LrjDz/a2KALVQ
enable password 8 LrjDz/a2KALVQ
log file /var/log/quagga/ospfd.log informational
service password-encryption
no banner motd
!
interface gre0
!
interface gre1
 description link-gre1
 ip ospf authentication message-digest
 ip ospf message-digest-key 1 md5 SecrEtKeY
 ip ospf cost 100
 ip ospf dead-interval 60
!
interface lo
!
router ospf
 ospf router-id 192.168.1.1
 redistribute connected route-map RedistNets
 network 172.17.0.0/30 area 0.0.0.0
!
access-list 111 permit ip 192.168.1.0 0.0.0.255 any
access-list localhost permit 127.0.0.1/32
access-list localhost deny any
!
route-map RedistNets permit 10
 match ip address 111
!
line vty
 access-class localhost

/etc/quagga/zebra.conf

hostname router
password 8 LrjDz/a2KALVQ
enable password 8 LrjDz/a2KALVQ
log file /var/log/quagga/zebra.log informational
service password-encryption
no banner motd
!
interface gre0
!
interface gre1
 ip address 172.17.0.2/30
 link-detect
!
interface lo
 description loopback
!
access-list localhost permit 127.0.0.1/32
access-list localhost deny any
!
ip forwarding
no ipv6 forwarding
!
line vty
 access-class localhost
!

Опять же конфиги второй стороны зеркальны. Запуск и настройка автозапуска:

service ospfd start
service zebra start
chkconfig ospfd on
chkconfig zebra on
# netstat -nlp |grep :260
tcp        0      0 127.0.0.1:2600              0.0.0.0:*                   LISTEN      13362/zebra
tcp        0      0 127.0.0.1:2601              0.0.0.0:*                   LISTEN      13362/zebra
tcp        0      0 127.0.0.1:2604              0.0.0.0:*                   LISTEN      13294/ospfd

Интерфейс конфигурирования практически идентичен цисковскому. Для подключения к нему необходимо выполнить:

telnet 127.0.0.1 2601      {консоль зебры}
telnet 127.0.0.1 2604      {консоль OSPFD}

Пароли все по умолчанию и на доступ и на enable — cisco. Если обе стороны сконфигурированы правильно, то в консоле ospfd можно увидеть:

# telnet 127.1 2604
Trying 127.0.0.1...
Connected to 127.1.
Escape character is '^]'.
User Access Verification
Password:
HOST-X> enable
Password:
KIEV1-RTR# sh ip ospf neighbor
    Neighbor ID Pri State           Dead Time Address         Interface            RXmtL RqstL DBsmL
192.168.2.1     1 Full/DROther      54.982s 172.17.0.1       gre1:172.17.0.2           0     0     0

А в таблице маршрутизации появится новый маршрут (или несколько):

# ip ro sh
192.168.2.0/24 via 172.17.0.1 dev gre1  proto zebra  metric 20
192.168.1.0/24 dev eth0  proto kernel  scope link  src 192.168.1.1
default via x.x.x.x dev eth1

--Сунцов Дмитрий 21:29, 20 января 2011 (UTC)