VPN / IPsec

サポートするIPプロトコルファミリー
- デリバリー（外側）プロトコル：IPv4/IPv6
- ペイロード（内側）プロトコル：IPv4/IPv6（ただし、IPv4 over IPv4、IPv4 over IPv6、IPv6 over IPv6の組み合わせのみサポート）
鍵交換と通信路のネゴシエーション機能
- IKEv1（ISAKMP）、IKEv2
  - IKEv1フェーズ1：Mainモード、Aggressiveモード
  - IKEv2：INIT、AUTH、CREATE_CHILD_SA、INFORMATIONAL交換
  - 暗号化アルゴリズム：AES256、AES192、AES128、3DES
  - 認証アルゴリズム：SHA512、SHA256、SHA1
  - Diffie-Hellmanグループ：18、16、15、14、5、2
  - 認証方式：事前共有鍵
通信を保護するための機能
- IPsecプロトコル：ESP（暗号化・認証）
- IPsec動作モード
  - トンネルモード（IPsecトンネルインターフェース）
- 暗号化アルゴリズム：AES256、AES192、AES128、3DES
- 認証アルゴリズム：SHA512、SHA256、SHA1
その他の機能
- DPD（Dead Peer Detection）
- NAT-T（NAT-Traversal）

Note
暗号化アルゴリズム、認証アルゴリズムなど各種パラメーターの組み合わせや優先度については、「プロファイル」をご覧ください。本製品では、一般的なパラメーターの組み合わせが「デフォルトプロファイル」としてあらかじめ定義されているため、本製品同士の接続では複雑な設定は不要ですが、他機器と接続する場合などには必要に応じて「カスタムプロファイル」を定義して使用することも可能です。

Note
IPsec over IPv4トンネルインターフェース（tunnel mode ipsec ipv4）にはIPv4アドレス（ip address）しか設定できません。

トンネルインターフェース全般については「VPN」の「トンネルインターフェース」を、インターフェース全般については「インターフェース」の「一般設定」をご覧ください。

また、IPsecを使用するための具体的かつ全体的な設定については「設定例集」をご覧ください。

基本設定

IPsec over IPv4

IPv4ネットワーク上にIPsecトンネルインターフェースを作成するには、次の手順にしたがいます。

以下では、上記構成図のルーターAを例に、基本的な拠点間IPsec VPNを構築するための具体的な設定手順を示します。
なお、前提事項として、ルーターA・BはIPv4でインターネットに接続しているものとします。WAN側インターフェースのIPアドレスは固定であり、ルーター間でのIP通信もできているものとします。

ISAKMPの事前共有鍵を設定します。これにはcrypto isakmp keyコマンドを使います。addressパラメーターで指定するのは、IPsecの接続相手（対向装置）、すなわち、ルーターBのIPアドレスです。
```
awplus(config)# crypto isakmp key ouR4ecret address 10.2.2.2 ↓
```
トンネルインターフェースtunnel0を作成します。
```
awplus(config)# interface tunnel0 ↓
```
トンネリング方式としてipsec ipv4（IPsec over IPv4）を指定します。これには、tunnel mode ipsecコマンドを使います。
```
awplus(config-if)# tunnel mode ipsec ipv4 ↓
```
トンネルインターフェースから送信するデリバリーパケットの始点・終点アドレス（自装置と対向装置のIPアドレス）を指定します。これには、tunnel source / tunnel destinationコマンドを使います。
```
awplus(config-if)# tunnel source 10.1.1.1 ↓
awplus(config-if)# tunnel destination 10.2.2.2 ↓
```
トンネルインターフェースに対し、IPsecによる保護を適用します。これにはtunnel protection ipsecコマンドを使います。
```
awplus(config-if)# tunnel protection ipsec ↓
```
トンネルインターフェースtunnel0にIPアドレスを設定して、同インターフェースでIPv4パケットのルーティングが行われるようにします。これには、ip addressコマンドを使います。
```
awplus(config-if)# ip address 192.168.254.1/30 ↓
```
対向拠点へのスタティック経路を登録します。これには、ip routeコマンドを使います。
```
awplus(config-if)# exit ↓
awplus(config)# ip route 192.168.20.0/24 tunnel0 ↓
```

インターフェースへのIPアドレス設定については「IP」/「IPインターフェース」を、IPの経路設定については「IP」/「経路制御」、および、ダイナミックルーティングに関する各セクションをご覧ください。

IPsec over IPv6

IPv6ネットワーク上にIPsecトンネルインターフェースを作成するには、次の手順にしたがいます。

以下では、上記構成図のルーターAを例に、基本的な拠点間IPsec VPNを構築するための具体的な設定手順を示します。
なお、前提事項として、ルーターA・BはIPv6でインターネットに接続しているものとします。WAN側インターフェースのIPv6アドレスは固定であり、ルーター間でのIPv6通信もできているものとします。

ISAKMPの事前共有鍵を設定します。これにはcrypto isakmp keyコマンドを使います。addressパラメーターで指定するのは、IPsecの接続相手（対向装置）、すなわち、ルーターBのIPv6アドレスです。
```
awplus(config)# crypto isakmp key ouR4ecret address 2001:db8:2:2::2 ↓
```
トンネルインターフェースtunnel0を作成します。
```
awplus(config)# interface tunnel0 ↓
```
トンネリング方式としてipsec ipv6（IPsec over IPv6）を指定します。これには、tunnel mode ipsecコマンドを使います。
```
awplus(config-if)# tunnel mode ipsec ipv6 ↓
```
トンネルインターフェースから送信するデリバリーパケットの始点・終点アドレス（自装置と対向装置のIPv6アドレス）を指定します。これには、tunnel source / tunnel destinationコマンドを使います。
```
awplus(config-if)# tunnel source 2001:db8:1:1::1 ↓
awplus(config-if)# tunnel destination 2001:db8:2:2::2 ↓
```
トンネルインターフェースに対し、IPsecによる保護を適用します。これにはtunnel protection ipsecコマンドを使います。
```
awplus(config-if)# tunnel protection ipsec ↓
```
トンネルインターフェースtunnel0にIPv6のリンクローカルアドレスを設定して、同インターフェースでIPv6パケットのルーティングが行われるようにします。これには、ipv6 enableコマンドを使います。
```
awplus(config-if)# ipv6 enable ↓
```
対向拠点へのスタティック経路を登録します。これには、ipv6 routeコマンドを使います。
```
awplus(config-if)# exit ↓
awplus(config)# ipv6 route 2001:db8:10:20::/64 tunnel0 ↓
```

インターフェースへのIPv6アドレス設定については「IPv6」/「IPv6インターフェース」を、IPv6の経路設定については「IPv6」/「経路制御」、および、ダイナミックルーティングに関する各セクションをご覧ください。

プロファイル

IPsec機能で使用する暗号化アルゴリズム、認証アルゴリズムなど各種パラメーターの組み合わせは、「プロファイル」と呼ぶ設定要素で定義します。プロファイルにはISAKMPプロファイルとIPsecプロファイルの2種類があり、それぞれISAKMP、IPsecの通信方式を規定します。

本製品では、一般的なパラメーターの組み合わせが「デフォルトプロファイル」としてあらかじめ定義されているため、本製品同士の接続では複雑な設定は不要ですが、他機器と接続する場合などには必要に応じて「カスタムプロファイル」を定義して使用することも可能です。

以下、デフォルトプロファイルの内容と、カスタムプロファイルの定義・使用方法について説明します。

デフォルトプロファイル

本製品では、ISAKMP、IPsecそれぞれの通信で使用する一般的なパラメーターの組み合わせが、優先順位とともに「デフォルトプロファイル」としてあらかじめ定義されています。後述するカスタムプロファイルの設定を行っていない場合は、自動的にデフォルトプロファイルが使用されます。

以下にその内容を示します。

デフォルトISAKMPプロファイル

デフォルトISAKMPプロファイルの内容は下記のとおりです。
ISAKMPパラメーターの組み合わせは、優先度の高いほうから順にトランスフォーム 1 ～ 12の12通りが定義されています。

トランスフォーム	1	2	3	4	5	6
暗号化アルゴリズム	AES256	AES256	AES256	AES256	AES128	AES128
認証アルゴリズム	SHA256	SHA256	SHA1	SHA1	SHA256	SHA256
Diffie-Hellmanグループ	14	16	14	16	14	16
IKEバージョン	IKEv2
認証方式	事前共有鍵
SA有効期間	24時間
DPDキープアライブ間隔	30秒

トランスフォーム	7	8	9	10	11	12
暗号化アルゴリズム	AES128	AES128	3DES	3DES	3DES	3DES
認証アルゴリズム	SHA1	SHA1	SHA256	SHA256	SHA1	SHA1
Diffie-Hellmanグループ	14	16	14	16	14	16
IKEバージョン	IKEv2
認証方式	事前共有鍵
SA有効期間	24時間
DPDキープアライブ間隔	30秒

Note
IKEバージョン、認証方式、SA有効期間、DPDキープアライブ間隔は、同一ISAKMPプロファイル内で共通です。

デフォルトIPsecプロファイル

デフォルトIPsecプロファイルの内容は下記のとおりです。
IPsecパラメーターの組み合わせは、優先度の高いほうから順にプロポーザル 1 ～ 6の6通りが定義されています。

プロポーザル	1	2	3	4	5	6
IPsecプロトコル	ESP	ESP	ESP	ESP	ESP	ESP
暗号アルゴリズム（CBC）	AES256	AES256	AES128	AES128	3DES	3DES
認証アルゴリズム（HMAC）	SHA256	SHA1	SHA256	SHA1	SHA256	SHA1
PFS	使用しない
SA有効期間	8時間

Note
PFS、SA有効期間は、同一IPsecプロファイル内で共通です。

Note
IPsec動作モード（トンネルモード、トランスポートモード）は、IPsecトンネルインターフェースではトンネルモードとなります。

カスタムプロファイル

デフォルトプロファイルでは一般的なパラメーターの組み合わせを網羅していますが、対向機器のサポートしているパラメーターが異なり、デフォルトプロファイルで接続できない場合は、カスタムプロファイルを定義することにより対応が可能です。

カスタムISAKMPプロファイル

カスタムISAKMPプロファイルは、crypto isakmp profileコマンドで命名・作成し、同コマンド実行後の移行先であるISAKMPプロファイルモードで具体的な内容を定義します。

カスタムISAKMPプロファイルでは、本製品がサポートしている範囲内で、下記パラメーターの組み合わせを自由に定義できます。
ISAKMPプロファイルの構造は、「デフォルトISAKMPプロファイル」の表をご覧いただくとイメージしやすいでしょう。

1つのISAKMPプロファイルに対して複数設定できるパラメーター
下記3つのパラメーターを一組の「トランスフォーム」（transform）として、複数の組み合わせを優先順位とともに指定できます。
- 暗号化アルゴリズム
- 認証アルゴリズム
- Diffie-Hellmanグループ
1つのISAKMPプロファイルに対して1つだけ設定できるパラメーター
- IKEバージョンとIKE交換モード（モードはIKEv1時のみ）（version）
- SA有効期間（lifetime）
- DPDキープアライブ間隔（dpd-interval）
- DPDタイムアウト（IKEv1時のみ）（dpd-timeout）

Note
認証方式は事前共有鍵のみサポートのため、カスタムISAKMPプロファイルにおける設定項目はありません。

作成

次に、カスタムISAKMPプロファイルの具体的な定義例を示します。

■ IKEv1 Mainモード、SA有効期間1時間、暗号化/認証アルゴリズム/Diffie-Hellmanグループの組み合わせは「AES128/SHA1/Group2」の1つだけ。

awplus(config)# crypto isakmp profile legacy-main ↓
awplus(config-isakmp-profile)# version 1 mode main ↓
awplus(config-isakmp-profile)# lifetime 3600 ↓
awplus(config-isakmp-profile)# transform 1 integrity sha1 encryption aes128 group 2 ↓

■ IKEv1 Aggressiveモード、SA有効期間1時間、暗号化/認証アルゴリズム/Diffie-Hellmanグループの組み合わせは「AES128/SHA1/Group2」の1つだけ。

awplus(config)# crypto isakmp profile legacy-aggr ↓
awplus(config-isakmp-profile)# version 1 mode aggressive ↓
awplus(config-isakmp-profile)# lifetime 3600 ↓
awplus(config-isakmp-profile)# transform 1 integrity sha1 encryption aes128 group 2 ↓

適用

カスタムISAKMPプロファイルは、crypto isakmp peerコマンドを使って、対向装置またはインターフェースごとに適用します。

■ 対向装置10.2.2.2との間でカスタムISAKMPプロファイルlegacyを使用するには、次のようにします。

awplus(config)# crypto isakmp peer address 10.2.2.2 profile legacy ↓

■ IPアドレスが不定な対向装置との間でカスタムISAKMPプロファイルを使用したいときは、次のようにdynamicキーワードを使います。この場合、IPアドレスが不定なすべての対向装置とのISAKMP通信において、指定したカスタムISAKMPプロファイルが使われます。

awplus(config)# crypto isakmp peer dynamic profile legacy-aggr ↓

■ 特定のトンネルインターフェースで使用するカスタムISAKMPプロファイルを固定的に設定したいときは、次のようにpolicyパラメーターにトンネルインターフェース名を指定します。この場合、該当トンネルインターフェースを使用するすべてのISAKMP通信において、指定したカスタムISAKMPプロファイルが使われます。

awplus(config)# crypto isakmp peer policy tunnel0 profile myprof ↓

■ crypto isakmp peerコマンドでカスタムISAKMPプロファイルを指定していない対向装置との間ではデフォルトISAKMPプロファイルが使われます。

カスタムIPsecプロファイル

カスタムIPsecプロファイルは、crypto ipsec profileコマンドで命名・作成し、同コマンド実行後の移行先であるIPsecプロファイルモードで具体的な内容を定義します。

カスタムIPsecプロファイルでは、本製品がサポートしている範囲内で、下記パラメーターの組み合わせを自由に定義できます。
IPsecプロファイルの構造は、「デフォルトIPsecプロファイル」の表をご覧いただくとイメージしやすいでしょう。

1つのIPsecプロファイルに対して複数設定できるパラメーター
下記3つのパラメーターを一組の「トランスフォーム」（transform）として、複数の組み合わせを優先順位とともに指定できます。
- IPsecプロトコル
- 暗号化アルゴリズム
- 認証アルゴリズム
1つのIPsecプロファイルに対して1つだけ設定できるパラメーター
- SA有効期間（lifetime）
- PFSの有効・無効、および有効時に使用するDiffie-Hellmanグループ（pfs）

Note
IPsecプロトコルはESPのみサポートのため、カスタムIPsecプロファイルの設定ではつねに「protocol esp」を指定します。

作成

次に、カスタムIPsecプロファイルの具体的な定義例を示します。

■ SA有効期間1時間、暗号化/認証アルゴリズムの組み合わせは「AES128/SHA1」の1つだけ。

awplus(config)# crypto ipsec profile legacy ↓
awplus(config-ipsec-profile)# lifetime seconds 3600 ↓
awplus(config-ipsec-profile)# transform 1 protocol esp integrity sha1 encryption aes128 ↓

■ SA有効期間1時間、暗号化/認証アルゴリズムの組み合わせは優先度の高い順に「AES256/SHA256」、「AES128/SHA256」の2つ。

awplus(config)# crypto ipsec profile shortlife ↓
awplus(config-ipsec-profile)# lifetime seconds 3600 ↓
awplus(config-ipsec-profile)# transform 1 protocol esp integrity sha256 encryption aes256 ↓
awplus(config-ipsec-profile)# transform 2 protocol esp integrity sha256 encryption aes128 ↓

適用

カスタムIPsecプロファイルは、tunnel protection ipsecコマンドのprofileパラメーターを使って、トンネルインターフェースごとに適用します。

■ トンネルインターフェースtunnel0にカスタムIPsecプロファイルlegacyを適用するには、次のようにします。

awplus(config)# interface tunnel0 ↓
...
awplus(config-if)# tunnel protection ipsec profile legacy ↓

■ tunnel protection ipsecコマンドのprofileパラメーターでカスタムIPsecプロファイルを指定していない場合、該当トンネルインターフェースではデフォルトIPsecプロファイルが使われます。

その他

IPsec DPD

IPsec DPDは、IPsecの対向側の接続断を検知する機能です。
本製品では、DPD要求パケットを定期的に対向側に送信するキープアライブ方式を使用しています。
対向側は、DPD要求パケットに応答することで自身が動作していることを証明します。

IKEv1とIKEv2ではSAを削除するまでの動作が次のように異なります。

IKEv1

IKEv1の場合、最後に成功した（応答があった）DPD要求から dpd-timeout秒後にSAが削除されます。

初期設定（dpd-interval 30、dpd-timeout 150）の場合のシーケンスを次に示します。

IKEv2

IKEv2の場合、最後に成功した（応答があった）DPD要求から dpd-interval + 166 秒後にSAが削除されます。

DPD要求に失敗した場合（応答がなかった場合）、4秒後にIKE再送要求（IKE retransmit request）が動作し、5回リトライします。
リトライするたびに送信間隔が徐々に大きくなります。

初期設定（dpd-interval 30）の場合のシーケンスを次に示します。

設定と状態の確認

■ ISAKMP/IPsec SAの情報を確認するには、show isakmp sa / show ipsec saコマンドを使います。

awplus# show isakmp sa ↓
awplus# show ipsec sa ↓

■ ISAKMP/IPsecの統計情報を確認するには、show isakmp counters / show ipsec countersコマンドを使います。

awplus# show isakmp counters ↓
awplus# show ipsec counters ↓

■ IPsecの動作状況を確認するには、show ipsec peer / show ipsec policyコマンドを使います。

awplus# show ipsec peer ↓
awplus# show ipsec policy ↓

■ ISAKMPの事前共有鍵を確認するには、show isakmp keyコマンドを使います。

awplus# show isakmp key ↓

■ ISAKMP/IPsecプロファイル（動作パラメーター）の内容を確認するには、show isakmp profile / show ipsec profileコマンドを使います。

awplus# show isakmp profile ↓
awplus# show ipsec profile ↓

■ 各対向装置について、使用するISAKMPプロファイルと事前共有鍵の設定有無を確認するには、show isakmp peerコマンドを使います。

awplus# show isakmp peer ↓

PN: 613-002735 Rev.M_1