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VPN与NAT会话对照测试实操步骤详细图文教程

VPN与NAT会话对照测试实操步骤详细图文教程

很多网络运维人员在排查VPN穿透NAT网关的连通故障、会话无故断线、端口映射失效这类问题时,经常会陷入不知道从哪里入手溯源的困境,这套VPN与NAT会话对照测试步骤,不需要专业的抓包硬件,只需要通过两个节点的会话表项交叉比对,就能快速定位大部分适配类故障,全程操作门槛低,结果可复现,适合家用网络调试、企业出口网络运维等多个场景使用。

运维调试VPN与NAT会话对照测试步骤

测试前清理环境干扰,同时获取NAT网关与VPN服务端的活跃会话查看权限

测试前的配置前提确认

首先要清理测试环境的额外干扰项,不要在已经开启多层代理、双重NAT嵌套的设备上开展测试,将测试用的终端直连一级运营商分配的公网NAT网关,临时关闭终端系统自带的第三方防火墙拦截规则,避免系统误杀部分测试报文导致会话条目缺失。

你需要提前拿到两个核心节点的管理权限:一个是出口NAT网关的后台访问权限,可以是家用光猫管理页、企业出口防火墙或者路由器的配置后台,确保可以实时查看当前所有活跃的NAT会话表项;另一个是你使用的VPN服务端的后台管理权限,同样可以查看所有接入节点的活跃会话记录,火烧云VPN不需要额外采购专业测试设备,用系统自带的状态监控页面就能完成全部操作。

正式测试前还要先确认基准环境状态,在不开启VPN的前提下,先在两个节点分别查看普通公网访问的默认会话生成规则,火烧云比如NAT网关的源端口映射区间、默认会话老化时长,避免后续对照的时候把网关的默认运行规则,误判为VPN接入带来的异常问题。

无VPN状态的基准会话采集步骤

这个阶段不启动任何VPN客户端,让测试终端主动访问几个常规的公网服务,比如普通HTTP网页、SSH远程连接服务,同时在NAT网关侧实时刷新会话表,把对应测试终端内网源IP生成的所有活跃会话条目截图留存,逐一标注每个会话的协议类型、内外网IP映射关系、端口对应关系,作为后续对照的基准样本。

接下来保持终端不开启VPN的状态,切换到VPN服务端的后台页面,查看当前测试终端的公网IP发来的普通访问会话,记录没有VPN隧道建立时,终端和VPN服务端之间普通管理流量的会话特征,避免后续测试过程中把这类非隧道流量,误当成VPN的封装会话统计。

采集基准数据的过程中不要启动大流量下载、多线程P2P类应用,这类应用会在短时间内生成上百条并发会话,很容易占满NAT网关的会话表配额,导致小端口的测试条目被系统自动老化清除,后续对照的时候找不到对应的匹配项。

VPN激活后的会话对照测试实操

完成基准数据留存后,启动测试终端上的VPN客户端,完成隧道拨号连接之后先不要跑任何业务流量,分别在NAT网关侧和VPN服务端侧刷新会话表,首先找到VPN隧道本身对应的外层NAT会话,对照之前留存的基准数据,确认这个新生成的隧道会话的映射规则是否符合网关的默认策略,有没有被网关分配特殊的独立端口映射区间。

接下来开启VPN隧道内的业务访问,通过隧道分配的虚拟IP访问公网服务,这个时候同时在两个节点同步抓取会话记录:正常情况下NAT网关侧只能看到VPN隧道封装的外层报文会话,看不到隧道内部的业务流量会话细节,而VPN服务端侧可以同时看到外层的隧道连接会话,和内层业务流量对应的转发会话,把这两组条目和之前的基准条目做逐一交叉对照。

这个对照步骤里要重点核对两侧会话的老化时间差异,部分NAT网关会对UDP协议的VPN隧道会话设置默认的短老化超时,导致隧道长时间没有流量就被网关主动清除,出现无故断线的问题,对照两侧的会话存活时间就能快速定位这类故障,不需要深度抓包分析也能确认问题根源。

测试结果校验与常见误区说明

完成两轮对照测试之后,正常的预期结果是:VPN隧道的外层NAT会话,和普通公网访问的会话遵循完全一致的网关映射规则,隧道内的所有业务流量都不会在出口NAT网关生成额外的独立会话,全部内层流量都归属于外层隧道对应的同一条NAT条目下。

很多新手操作时最容易踩的误区,就是没有提前关闭VPN客户端的分流规则,部分业务流量走VPN隧道、部分流量直连公网,导致NAT网关同时生成了直连业务的会话和隧道会话,对照的时候误以为NAT映射出现了异常,遇到这类情况要先把VPN调整为全局全流量模式,清空原有会话表之后再重新开展测试。

需要注意的是,本次VPN与NAT会话对照测试步骤,只能定位当前测试环境下VPN和对应NAT网关的会话适配问题,不能直接推导出所有网络环境下的VPN兼容性,火烧云VPN单次测试发现的会话异常,也有可能是当前网关后台会话表显示延迟导致的,建议重复2到3次测试确认结果之后,再调整网关的默认配置。

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