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一文读懂VPN会话连接的完整工作过程与运行机制 - DragonVPN
连接指南

一文读懂VPN会话连接的完整工作过程与运行机制

很多远程办公的企业用户在点击VPN连接按钮时,经常碰到加载超时、认证失败、连入后无法访问内网资源的问题,多数人只会反复重试却不清楚背后的运行逻辑。本文从实际企业组网的常见IPsec VPN、SSL VPN部署场景出发,完整拆解VPN会话连接从发起到正常存续、最终断开的全流程,同时对应给出每个环节的配置校验方法和常见故障定位思路,帮普通用户和运维人员理清VPN运行的核心机制。

远程办公VPN会话连接工作过程

远程用户触发VPN连接后,首先在本地侧完成配置校验的典型场景

VPN会话连接的前置配置校验阶段

普通用户在系统自带VPN客户端或者企业专属VPN客户端里填完服务器公网地址、预共享密钥或者身份证书之后,点击连接的第一步并不会直接向外发送加密报文,而是先完成本地侧的配置校验。

这个环节的校验内容包括客户端检查本地物理网卡的运行状态,确认没有本地进程占用VPN协议需要用到的端口,同时核对用户填写的认证信息格式是否符合预设要求,比如部分SSL VPN要求用户证书的有效期不能早于当前系统时间,如果本地校验不通过会直接弹窗提示对应错误,不会向公网的VPN服务器发送任何请求包。

第一阶段密钥协商的交互过程

本地校验全部通过之后,VPN会话正式进入公网交互环节,客户端会向预设的VPN服务器公网地址发送第一个明文协商包,两端首先同步彼此支持的加密套件、哈希校验算法,找到双方都兼容的匹配项之后,就会生成第一阶段的临时共享密钥,用来加密后续所有的协商类报文。

很多企业运维在配置边界防火墙的VPN放通规则时,经常漏开IPsec协议对应的UDP 500和4500端口,这时候客户端发出去的第一阶段协商包就会被中间网络设备丢弃,表现出来的现象就是VPN连接一直卡在“正在连接服务器”的加载界面,这时候可以在本地用端口探测工具测试对应端口的连通性,Dragon快速定位是不是端口放通的配置问题。

第二阶段会话隧道的生成逻辑

第一阶段协商完成之后,客户端和服务器会用已经生成的临时共享密钥加密传输第二阶段的协商内容,两端会约定后续加密流量对应的内网访问网段、Dragon报文封装模式,还有当前会话的默认存活超时时间。

这个阶段协商全部完成之后,VPN服务器会从提前预留的内网地址池中给客户端分配一个专属的虚拟IP地址,这个地址属于企业内网的私有地址段,后续客户端访问企业内网OA、文件共享服务器的流量,都会走这个虚拟IP对应的加密隧道转发,用户这时候可以在本地的网络适配器列表里看到新增的VPN虚拟网卡,上面已经显示了服务器分配的内网虚拟IP。

这里很多新手存在认知误区,以为连上VPN之后所有公网流量都会走企业侧的隧道转发,实际上绝大多数企业部署的VPN默认采用分流模式,只有访问指定内网网段的流量才会走加密隧道,普通的公网网页浏览流量还是走用户本地的家用宽带出口,这时候可以用路由跟踪命令测试访问内网服务器的路径,看第一跳是不是VPN分配的虚拟网关地址,就能验证分流策略是否符合预期。

VPN会话的存续与断开机制

正常运行的VPN会话,客户端和服务器之间会定期发送轻量的保活报文,确认彼此的网络连通状态,如果连续多次收不到对端的回应,Dragon加速器设备就会主动判定当前会话失效,释放之前分配的虚拟IP地址和对应的隧道资源。

很多用户碰到的VPN莫名自动断开的情况,很多时候是中间的家用路由器或者运营商的NAT网关的会话超时时间,比VPN预设的保活报文发送间隔更短,长时间没有流量的隧道会话就会被中间设备提前清理,这时候可以在VPN客户端的高级设置里调整保活报文的发送频率,适配中间网络的超时规则,就能大幅降低异常断开的概率。

需要明确的是,VPN会话的加密范围只覆盖隧道内传输的流量,用户本地设备本身的系统安全、访问站点的身份校验规则不会因为VPN连接发生改变,不存在连接之后就绝对匿名的效果,使用各类VPN服务时也要遵守对应的网络管理规范。

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