懒得写了 等我空了再写

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2020年9月21日更新

L2TP(Layer 2 Tunnelling Protocol):二层隧道协议

PPP:爹,定义了一种封装技术,可以在二层点到点连路上传输多种数据包

  • 灵活身份验证机制(因依赖PPP,所以支持CHAP\PAP等)
  • 多协议传输(具有PPP可以传输多协议)
  • 计费认证地址分配(可在LAC\LNS两端同时计费,可根据这些数据进行网络计费)
  • 高度安全性(L2TP采用通道加密、端对端加密或应用层加密。更可结合IPSec来提高数据安全性)
  • 支持远程接入

角色:

Client:用户是需要登录私网的设备,通常是一个拨号用户的主机或私有网络的一台路由器。发起PPP协商

LAC(NAS):L2TP Access Concentrator,在交换网络上具有PPP端系统和L2TP协议处理能力的设备,主要用于PPP用户接入。通常是企业分支的出口网关。

LNS:是LAC的对端设备,是LAC进行隧道传输的PPP会话的逻辑终止端点。通常是企业内部网边缘设备。

//LAC和LNS是L2TP协议里的概念,NAS是VPDN里的概念,在L2TP中LAC实际上就是NAS

VT接口:

产生虚拟访问接口VA,用于L2TP的建立
作为隧道的端点用于封装和解封装。
转换二层协议,配置认证信息

<head>L2TP可以追溯到个人和企业用户大多都通过电话线网上的时代,当然企业分支机构和出差用户一般也通过电话网络接入总部网络。人们将这种基于PSTN\DSDN的VPN为VPDN,L2TP是VPDN技术中的一种,其他的VPDN技术以及逐步退出了历史舞台</head>

NAS-Initiated VPN

计算机生成了可选文字:
PPPOE Client 
(PPPOE Server) 
4 、 LNS 认 证 & 二 次 认 证 ( 可 选 ) 
LNSO 
L2TP V 隧 道 
公 司 总 部 
、 建 立 L2TP 隧 道 
. 建 立 L2TP 会 话 
务 器 
分 支 机 构 
. iE3tPPPoE 会 话 
认 证 过 
认 证 的 过 
分 配 地 址 
、 建 立 P 连 接 
. 数 据 封 装 传 输
接 入 用 户 
LNS 
服 务 器 
( PPPoE Client) (PPPOE Server) L2TP VPNhiå 
L2TP 解 装 、 , 
L2TPUk 
数 据 數 
私 有 IP 
私 每 》 P 
ppp*k 
以 太 网 头 
PPP 头 
PPOE 头 
L2TPik 
以 太 网 头 
UDP'k 
公 网 
数 流 方 向
项目Client-Initiated VPNNAS-Initiated VPNLAC-Initiated VPN
协商方式L2TP Client和LNS协商建立L2TP隧道和L2TP会话、建立PPP连接接入用户使用PPPoE拔号触发LAC和LNS之间协商建立L2TP隧道和L2TP会话,接入用户和LNS协商建立PPP连接LAC主动拔号和LNS协商建立L2TP隧道和L2TP会话、建立PPP连接
隧道 会话每个L2TP Client和LNS之间均建立一条L2TP隧道,每条隧道中仅承载一条L2TP会话和PPP连接LAC和LNS的连接可存在多条L2TP隧道,一条L2TP隧道中可承载多条L2TP会话和PPP连接 //1LAC和LNS之间建立一条永久的L2TP隧道,且仅承载一条永久的L2TP会话和PPP连接
安全性LNS对L2TP Client进行PPP认证(PAP或CHAP)安全性较高LAC对接入用户进行认证,LNS对接入用户进行二次认证(可选),安全性最高LAC不对用户进行认证,LNS对LAC配置的用户进行PPP认证(PAP或CHAP),安全性低
回程路由LNS上会话自动下发UNR路由,指导回程报文进入L2TP隧道,无需手动配置LNS上会话自动下发UNR路由,指导回程报文进入L2TP隧道,无需手动配置LNS上需要手动配置目的地址为网段的静态路由,或者在LAC上配置easy-ip方式的源NAT//2

LNS端认证方式

LNS对用户的认证方式除由PPP认证方式决定外,还取决于配置的L2TP认证方式。L2TP认证方式有三种:LAC代理认证、强制CHAP认证和LCP重协商。其中,LCP重协商的优先级最高,代理认证优先级最低。

LCP重协商(不相信LAC,重新发起LCP,协商MRU参数和认证方式)

如果需要在LNS侧进行比LAC侧更严格的认证,或者LNS侧需要直接从用户获取某些信息(当LNS与LAC是不同厂商的设备时可能发生这种情况),则可以配置LNS与用户间进行LCP重协商。LCP重协商使用相应VT接口配置的认证方式,此时将忽略LAC侧的代理认证信息。

强制CHAP认证(不相信LAC,要求重新对用户进行认证)

如果只配置强制CHAP认证,则LNS对用户进行CHAP认证,如果认证不通过,会话就不能建立成功

代理认证(相信LAC,直接对LAC发来的用户信息进行验证)

代理认证就是LAC将它从用户得到的所有认证信息及LAC配置的认证方式传给LNS,LNS会利用这些信息和LAC端传来的认证方式对用户进行认证

报文

--控制报文建立、拆除、维护隧道

  • SCCRQ:控制连接发起请求
  • SCCRP:表示接受了对端的连接请求,隧道的建立过程可以继续
  • SCCCN:对SCCRP的回应,完成隧道建立
  • StopCCN:由LAC或LNS发起,通知对端隧道将停止,清除所有会话
  • HELLO:隧道保活控制消息。检测隧道连通性,一段时间内未收到,清除隧道

--会话报文建立和拆除会话

  • ICRQ:当LAC检测到有用户接入时,向LNS发起ICRQ,请求建立会话
  • ICRP:用来回应ICRQ,表示ICRQ崇高,LNS也会在ICRP中标识L2TP会话的必要参数
  • ICCN:用来回应ICRP,L2TP会话建立完成
  • CDN:由LAC或LNS发出,同时对端会话将要停止

加密L2TP流量

L2TP Over IPSec

1、建立IPSec隧道
2、在IPSec隧道中建立L2TP

计算机生成了可选文字:
L2TP over 
L2TP New IP Header 
L2TP New IP Header 
L2TP New IP Header 
L2TP New IP Header AH 
AH 
ESP 
ESP 
UDP 
UDP 
UDP 
UDP 
L2TP 
L2TP 
L2TP 
L2TP 
ppp 
ppp 
ppp 
ppp 
IP Header 
IP Header 
IP Header 
IP Header 
IP Header 
TCP Header 
TCP Header 
TCP Header 
TCP Header 
TCP Header 
data 
data 
data 
data 
ESP Tail ESP Auth data 
data 
ESP Tail ESP Auth data
传输模式不改变L2TP封装后的报文头,IPSec隧道的源和目的地址就是L2TP封装后的源目的地址
隧道模式
计算机生成了可选文字:
L2TP Over 
IPSec New IP Header 
IPSec New IP Header 
AH 
ESP 
ESP 
L2TP New IP Header 
L2TP New IP Header 
L2TP New IP Header 
L2TP New IP Header 
UDP 
UDP 
UDP 
UDP 
L2TP PPP 
L2TP PPP 
L2TP PPP 
IPSec New IP Header 
AH 
L2TP 
ppp 
IP Header 
IP Header 
IP Header 
IP Header 
IP Header 
TCP Header 
TCP Header 
TCP Header 
TCP Header 
TCP Header 
data 
data 
data 
data 
ESP Tail ESP Auth data 
data 
ESP Tail ESP Auth data
在隧道模式中,AH头或ESP头被插到新的IP头之前,另外再生成一个新的报文放到AH头或ESP头之前
隧道械使用新的IPSec报文头来封装经过L2TP封装后的消息,封装后的消息共有三个报文头:源始报文头、L2TP报文头和IPSec报文头,Internet上的设备根据最外层的IPSec报文头来转发该消息

场景限制:隧道模式比传输模式相比多增加了一个IPSec报文头,导致报文长度更长,容易导致分片。如果网络环境要求报文不能分片,推荐使用传输模式。

在L2TP Over IPSec中,由于L2TP已经进行了一次封装,原始报文就是两个网络之间的报文,所以无论IPSec采用传输模式还是隧道模式,都可以保护两个网络之间通信消息。
IPSec封装过程中增加的IP头即源地址为IPSec网关应用IPSec策略的接口地址,目的地址即隧道对端应用IPSec策略的接口地址
IPSec需要保护的是从L2TP的起点到L2TP的终点数据流。L2TP封装过程中增加的IP头即源IP地址为L2TP起点地址,目的IP地址为L2TP终点的地址。

问题:gre over ipsec的数据包封装和应用场景?

与PPTP

L2TPPPTP
公有协议私有协议
UDP1701TCP1723
支持隧道认证不支持隧道认证
支持多个协议只支持IP
多个隧道单个隧道
压缩开销4个字节压缩开销6个字节
支持三种模式只支持点到点模式
PPTP对比L2TP

自我思考

面试重点

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