分享配置underlay网络时碰到的一个防火墙问题

这段时间碰到了几个网络问题，引发了一次关于来回路径不一致问题的讨论。大概整理了一下，供大家参考。

1、概念解释

所谓来回路径不一致，就是网络访问报文和回包报文经过的路径不同，或者说上行流量和下行流量所经过的设备和路径不一致。如下图所示：

服务器A访问服务器B的时候，是通过防火墙A，服务器B回包的时候经过防火墙-B

2、问题描述

这一次我们碰到的问题是在一台防火墙内部的来回不一致，如下图：

1、      用户去访问服务器的备份网IP，服务器从业务网回包。用户的访问报文从防火墙的untrust zone进入防火墙，从backup出去，访问到服务器；服务器回包从trust zone进入防火墙，从untrust zone出去。

2、      用户访问服务器，上行流量先经过路由器，然后从防火墙的trust zone进去，从DMZ出来，访问到服务器；服务器回包依然是从 DMZ zone进入防火墙，但是要从untrust zone出去。

问题：这样的组网，用户是否可以正常访问到服务？

当然，这里面涉及到的都是需要三次握手的TCP协议，UDP协议并不太在乎来回路径问题

3、知识寻解

这其中涉及到相关的防火墙知识点有三个：

1、 首包检测

2、 反向路由探测

3、 跨安全域转发限制

我们一个一个看一下

3.1 首包检测

众所周知，TCP连接要建立三次握手，第一次是发起者发送syn，然后响应者回复syn + ack，最后发起者发送ACK确认。

在来回路径一致时，syn包先经过防火墙，触发session建立，后续报文走session通过，不需要查找policy。

防火墙的policy是针对于原地址、目的地址、端口做的一个限制，不管是syn包还是后续的报文，都应该是可以匹配策略的，即来回不一致的组网中，syn+ack的报文从另外一台防火墙经过的时候，虽然没有session，但是应该是可以通过查找policy而通过的。

但是防火墙有一个首包检测规定：只有syn包才能触发查找policy创建session的动作，而syn+ack、ack报文达到防火墙只查找session，若没有查到对应的session，防火墙会直接丢弃该报文。

所以在来回不一致的组网中，若防火墙开启了首包检测功能，TCP肯定是无法建立连接的。在现网的设备中，我们是要求关闭首包检测的。

关闭命令为：

Eudemon

undo firewall session link-state check

hillstone

no tcp-syn-check

3.2          反向路由探测

反向路由探测是基于一种防攻击机制而制作的一项功能。若有黑客想要攻击某一台服务器，他知道了这台服务器的IP以后，就伪造这个IP发起访问，后续回包都会直接回给被攻击的服务器。若黑客使用这个IP同时给数以万记的服务器发包，光是回包就能把服务器带宽堵死。

firewall defend ip-spoofing enable

设备对报文的源IP地址进行路由表反查，如果反查下一条最佳出口和报文的入接口不相等，则视为IP欺骗攻击，丢弃该数据包。

在下图的场景中，用户的源地址假设为10.10.10.10，则防火墙上面的路由应该是指向10.10.10.10从untrust出去。当访问的数据包从trust口进来的时候，防火墙识别为，他应该是从untrust口进来，不一致，就会直接丢弃此报文。

这个场景在现网的组网中，也会经常出现，故现网是要求关闭的。关闭命令如下：

Eudemon

不开启defend ip-spoofing就是关闭

hillstone

在zone中配置no reverse-route

3.3 跨安全域转发限制

访问报文和回包报文经过的zone不一样，正如我们前面描述的问题一样。访问报文从untrust到backup，回包报文从trust到untrust。

这样的访问是否可以通过？是否有开关控制？

在产品文档里面并没有明确的说法，不过经过我们的测试发现：

1、 Eudemon防火墙是没有限制的，可以正常使用。

2、 Hillstone是不允许这样访问的，并且没有开关可以关闭这种设置。

3、 Juniper防火墙也是不允许如此访问的，是否有开关？还有待供应商答复

由于这样的限制，我们前面碰到的问题是否能解决，关键就看什么防火墙了。如果是hillstone的防火墙，那基本是没希望的。解决办法可以调整路由，或者替换成Eudemon。

4、问题启发

知道了这样的限制以后，我们有哪些地方要注意，以规避此问题？

1、      对于防火墙上的zone 大于等于3 个的网络分区，若使用hillstone防火墙，路由的设置就要注意不能跨zone转发。哪怕不是hillstone防火墙，建议也不要跨安全域，不确定以后替换防火墙，新防火墙就限制转发了。毕竟从安全上来说，限制转发也是一种安全保护措施。

2、      对于业务网和备份网共用防火墙的组网里面，特别是SR，业务量少，特地增加一对备份网防火墙也不必要。那这个时候防火墙就不应该选择hillstone防火墙，不然备份网的IP可能在大网ping不通，回包都走业务网就都被丢了。

3、      后续引进防火墙应该要测试这个功能，是否有这个限制。若有，应提需求设置一个开关，避免潜在的风险。

网络 TCP/IP

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