Libreswan是什么,为什么选它
Libreswan是Linux平台上实现IPsec协议的免费开源软件,它的前身是著名的Openswan,而Openswan又源自最早的FreeS/WAN项目。在CentOS 7及之后的版本中,Libreswan已经进入官方软件仓库,成为系统推荐的IPsec实现方案。它完整支持IKEv1和IKEv2两个密钥交换协议版本,可以配合内核的XFRM框架完成数据包的加密、认证和封装,稳定性和安全性都经过了长期的生产环境验证。

相比之下,同为常见方案的StrongSwan在社区活跃度上略胜一筹,但Libreswan的优势在于与RHEL系发行版的深度集成,由红帽官方维护,安全补丁的响应速度快,配置语法也延续了传统的风格,对从老系统迁移过来的运维人员非常友好。如果你的服务器环境以CentOS或Rocky Linux为主,选择Libreswan可以省去不少兼容性方面的麻烦。
从应用场景上看,Libreswan既可以用来搭建站点到站点的隧道,把两个不同地域的办公网络串联起来,也可以配合XL2TPD或直接使用IKEv2实现远程接入,让出差员工通过笔记本和手机安全访问公司内网资源。本文重点演示基于预共享密钥的远程访问配置方式,这也是中小团队最常用的场景。
安装Libreswan并调整系统内核参数
整个安装过程非常简单,CentOS 7及以上版本直接使用yum或dnf即可完成。执行以下命令安装软件包并查看版本号:
yum install -y libreswan # 确认安装成功并查看版本 ipsec --version # 初始化NSS证书数据库,首次安装后必须执行 ipsec initnss
安装完成后,还需要调整内核的网络参数,否则客户端连接后可能出现能拨入却无法上网的问题。核心的修改集中在IP转发和NAT相关的几个开关上,编辑/etc/sysctl.conf文件,加入以下配置:
vim /etc/sysctl.conf # 开启IP转发,VPN数据包需要在网卡间转发 net.ipv4.ip_forward = 1 # 关闭对重定向包的响应,提升安全性 net.ipv4.conf.all.accept_redirects = 0 net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0 # 使配置生效 sysctl -p
这里需要特别说明net.ipv4.ip_forward这个参数的作用。VPN服务器本质上是一个网关设备,客户端的流量到达服务器后要经过解密,再转发到公网或内网目标,如果内核不开启转发功能,数据包到了服务器就终止了,客户端自然感觉网络不通。另外两个redirects参数关闭后,可以防止中间人通过ICMP重定向报文劫持流量,属于安全加固的常规操作。
编写ipsec.conf主配置文件
Libreswan的核心配置文件位于/etc/ipsec.conf,密钥相关内容则放在/etc/ipsec.secrets中。下面给出一个典型的IKEv2远程访问配置示例,采用预共享密钥认证,地址池使用RFC 1918私有网段:
vim /etc/ipsec.conf
config setup
# 允许对不严格的策略做兼容处理
plutostderrlog=/var/log/pluto.log
conn myvpn
# 使用IKEv2协议
keyexchange=ikev2
# left侧代表本服务器
left=%defaultroute
leftid=@vpn.ipipp.com
# 地址池,分配给客户端的虚拟IP段
leftsubnet=0.0.0.0/0
leftmodecfgserver=yes
# right侧代表客户端,地址未知用百分号通配
right=%any
rightsourceip=10.10.10.0/24
rightmodecfgclient=yes
# 认证方式为预共享密钥
authby=secret
# 加密与认证算法建议使用强算法
ike=aes256-sha2;modp2048
esp=aes256-sha2;modp2048
# 首个连接自动建立
auto=add配置文件写好后,接着在/etc/ipsec.secrets中定义预共享密钥。密钥的强度直接影响隧道安全,建议生成一个足够长的随机字符串,可以用openssl rand -base64 32命令生成。文件格式如下:
vim /etc/ipsec.secrets # 格式为:服务器标识 客户端标识 : PSK 密钥字符串 @vpn.ipipp.com %any : PSK "Xk9mP2qR7vLw4nTz8bCf5gHj1sD6yUe0"
关于配置中的几个关键字段再补充解释一下。left和right是Libreswan的惯用约定,left代表本机,right代表对端,这样写的好处是配置文件左右对称,做站点到站点隧道时两台服务器的配置几乎可以互相复制。leftsubnet=0.0.0.0/0表示把客户端的所有流量都导入隧道,也就是全局代理模式,如果只希望访问服务器所在内网,可以改成具体的网段比如192.168.1.0/24。rightsourceip指定的是分配给客户端的虚拟地址池,注意这个网段不能与服务器本身的内网网段冲突。
算法选择上,示例中使用AES256配合SHA2和2048位的DH组,这是目前兼顾安全与性能的主流组合。老资料中常见的3DES和SHA1、modp1024已经不建议使用,它们存在已知的强度缺陷,新的客户端系统也可能直接拒绝协商。
防火墙放行与NAT转发规则
配置完成后启动服务之前,必须把防火墙规则设置好,否则客户端的握手包根本到不了服务器。IPsec协议涉及的端口和协议主要有三类:UDP 500用于IKE协商,UDP 4500用于NAT穿越,以及IP协议号50即ESP封装。以firewalld为例,执行以下命令:
# 放行IKE与NAT-T端口 firewall-cmd --permanent --add-service=ipsec firewall-cmd --permanent --add-port=4500/udp firewall-cmd --permanent --add-port=500/udp # 对客户端地址池的流量做伪装,让回包能正确路由 firewall-cmd --permanent --add-masquerade firewall-cmd --reload # 重启Libreswan并设置开机自启 systemctl enable ipsec --now systemctl restart ipsec
这里的add-masquerade非常关键,它的作用等价于在iptables中添加POSTROUTING链的MASQUERADE规则。客户端分配到的是10.10.10.0/24这样的虚拟地址,访问互联网时源地址必须被替换成服务器公网IP,否则运营商回程路由找不到目标,数据包就会被丢弃。如果你使用的是iptables而非firewalld,对应的规则是iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.10.10.0/24 -o eth0 -j MASQUERADE,同时记得用iptables -A FORWARD放行转发链。
另外,部分云服务商的安全组也会拦截UDP 500和4500端口,云上部署时除了系统内防火墙,还要到控制台把安全组的入站规则补齐,这是新手最容易遗漏的一环。
连接验证与常见故障排查
服务启动后,先在服务器本地确认隧道进程正常:
# 查看服务状态 systemctl status ipsec # 查看已加载的连接定义 ipsec auto --status | grep myvpn # 客户端拨入后查看在线会话 ipsec whack --trafficstatus
客户端方面,Windows 10及以上系统原生支持IKEv2,可以在网络设置中添加VPN连接,类型选择IKEv2,服务器地址填写解析到本机公网IP的域名,预共享密钥填入ipsec.secrets中定义的字符串。macOS和iOS设备同样内置了Cisco IPsec或IKEv2选项,无需安装第三方软件即可连接。
如果连接失败,第一时间查看/var/log/pluto.log或/var/log/messages中的日志。常见的几类问题:日志中出现no IKEv2 connection found,说明客户端发送的ID与配置不匹配,检查leftid和客户端填写的服务器地址是否一致;出现algorithm mismatch,是两端加密算法协商失败,核对ike和esp字段;能连接成功但没有流量,多数是ip_forward没开、masquerade没加或者地址池与内网冲突,按照前面章节逐项核对即可。掌握这些排查方法后,日常维护一个Libreswan VPN服务器并不复杂,稳定性表现也足以支撑小型团队的长期使用。