在企业IPsec VPN、SSL VPN的日常运维场景中,很多故障表象指向隧道连通性问题,nordvpn实际根因都出在VPN NAT转换环节,这类故障的隐蔽性很强,很多运维人员反复排查隧道加密策略、路由规则都找不到问题,本文结合实际部署场景梳理VPN NAT转换常见异常表现,给出可落地的故障排查步骤,帮运维人员快速定位根因,避免无效调试。
VPN NAT转换的三类典型异常表现
第一类最常见的异常是VPN隧道状态显示正常,两端内网终端却完全无法互相访问,很多运维人员第一时间测试隧道保活连通性,确认隧道能正常ping通对端隧道接口,就排除了VPN本身的问题,忽略了NAT转换规则的影响,这类故障的核心诱因是本该走隧道的私网流量,被网关的公网出口NAT规则提前转换了源地址,封装进隧道的数据包源地址已经变成了公网地址,对端站点收到解封装后的包,没有对应的回程路由直接丢弃。

运维人员正在机房内定位VPN NAT转换环节的隐蔽故障点
第二类异常是VPN连接建立后,部分内网服务可以正常访问,另一部分服务完全无响应,比如终端可以正常ping通对端站点的内网服务器,却无法打开内网OA系统页面、访问共享文件服务器,这类故障大多和NAT地址池的端口资源耗尽有关,当大量终端同时发起大量短连接请求时,VPN网关的动态端口映射表被占满,新的业务连接无法分配到可用的源端口,自然无法建立正常会话。
第三类异常出现在多分支VPN互联场景下,总部和各个分支的单隧道连通都正常,但是分支站点之间的内网设备完全无法互访,这类故障的典型特征是总部可以同时访问所有分支的资源,分支之间互发的数据包全部被丢弃,本质是VPN侧的NAT豁免规则没有覆盖跨分支的私网网段,跨分支的流量被错误转换成总部网关的公网地址,接收分支的安全策略没有配置对应陌生源地址的放行规则,直接丢弃数据包。
基础配置类异常的快速排查流程
排查的第一步先登录VPN网关的配置后台,核对NAT规则的匹配顺序,确认所有需要走VPN隧道的私网网段,都被添加到了公网出口NAT的豁免列表中,很多新手运维配置公网出口NAT的时候,直接将源地址设置为所有私网网段,没有单独给VPN流量做排除,导致所有内网流量不管是不是走隧道,都先被做了公网地址转换。
第二步直接查看VPN网关的动态NAT会话表,筛选出出接口为对应VPN隧道接口的会话条目,如果找不到源地址属于本地私网段的对应条目,就说明流量根本没有匹配到正确的NAT豁免规则,此时要调整规则的优先级,把VPN流量对应的NAT豁免规则移动到所有公网NAT规则的最前面,保证流量优先匹配到豁免规则。
调整完规则之后要做验证测试,在内网接入终端上执行路由追踪命令,追踪对端VPN站点的内网服务器地址,查看追踪路径的第一个外网节点是不是出现在VPN隧道接口之后,如果路径中直接跳到了运营商的公网网关节点,就说明流量还是没有进入VPN隧道,NAT规则的匹配逻辑依然存在问题,需要重新核对网段配置。
会话资源耗尽类异常的定位方法
遇到部分业务能通、部分业务不通的场景,不要第一时间调整VPN隧道的加密参数或者重启隧道,先查看VPN网关的NAT地址池资源统计信息,确认当前已使用的端口数量,和地址池预设的总可用端口数的差值,判断是不是端口资源已经被完全占用。
临时扩容NAT地址池的可用地址范围之后,观察终端新发起的业务连接能不能正常建立,如果之前无法访问的服务恢复正常,就可以确认端口耗尽是故障的核心诱因,后续可以通过拆分大流量业务、免费梯子限制单终端的最大连接数的方式,避免端口资源被异常占用。
跨分支互访场景的NAT异常验证要点
配置多分支VPN互访策略的时候,不能只针对总部和单个分支的私网网段配置NAT豁免规则,要把所有已经接入VPN的分支私网网段全部加入豁免列表,否则跨分支之间的互访流量,依然会被公网出口的NAT规则转换源地址,导致接收端站点无法识别合法私网源地址。
验证的时候可以在两个分支站点的内网终端上同时开启端口镜像抓包,查看发往对端的数据包源IP是不是终端本身的私网地址,如果抓包发现源IP已经变成了VPN网关的公网接口地址,就说明NAT豁免规则没有覆盖对应的跨分支网段,补充对应的规则条目之后,跨分支互访的流量就能正常转发。
nordvpn 
