
我们监控系统连续发出告警:“内地数据中心无法连接香港服务器”。这套架构主要服务于公司跨境电商业务,涉及实时订单同步、库存管理及支付信息接口,属于核心生产系统。
架构采用跨境专线+公网GRE over IPSec双通道容灾设计。理论上,即使其中一条线路断开,也应由另一条线路自动接管通信任务。但此次事件中,两条通道均出现中断,造成业务短时不可用,亟需定位问题并快速恢复服务。
为增强系统的可用性和抗风险能力,网络架构部署如下:
主链路(A通道):
- 通信方式:香港IDC <–> MPLS专线 <–> 国内核心交换机
- 带宽:100Mbps对等带宽
- QoS策略:优先转发UDP业务(VoIP类流量)、保障TCP ACK响应
- BGP动态路由交换:支持路径自动切换
备链路(B通道):
- 通信方式:GRE over IPSec VPN,承载于公网链路上
- 协议栈:GRE封装后走IPSec加密
- 终端设备:两端均部署Cisco ISR 4431路由器 + ASA防火墙
- 监测机制:使用IP SLA定时探测,触发策略路由切换
路由切换策略基于Cisco PBR(Policy-Based Routing)+ IP SLA健康检测 + HSRP主备路由表动态更新。
问题排查过程详解
Step 1:初步现象收集与验证
专线PING检测失败
- 从国内IDC测试:无法ping通香港IDC服务器(10.10.10.2)
- 从香港IDC测试:无法访问国内内网服务(192.168.10.0/24)
公网链路也不可用
- 国内公网出口ping香港公网IP(203.186.x.x)无响应
- 香港端也无法访问国内IPSec网关公网IP
初步判定:专线与公网双路径均中断,容灾切换未生效
Step 2:排查专线链路(主链路)
登录Cisco核心交换机与边缘路由器:
show ip bgp summary
输出显示:
Neighbor V AS MsgRcvd MsgSent Up/Down State/PfxRcd
10.10.255.1 4 64500 0 0 00:00:53 Idle
BGP邻居状态处于Idle,表明邻接关系建立失败。
执行物理端口检测:
show interfaces GigabitEthernet0/1
输出中可见:
Interface is up, line protocol is down
进一步查询运营商通告:发现跨境MPLS专线物理层中断,承载链路已失效,预计修复时间为12小时内
确认主链路不可恢复,只能依赖公网通道恢复业务。
Step 3:排查GRE/IPSec通道(备链路)
GRE隧道接口状态检查(Cisco 4431 路由器)
show interfaces Tunnel0
结果:
Tunnel0 is up, line protocol is down
查看IPSec状态:
show crypto isakmp sa
结果为空,未建立会话。
查看日志:
%CRYPTO-4-IKMP_NO_SA: IKE message from 203.186.x.x has no SA
初步判断:公网链路中IKE协商失败。继续排查原因:
原因定位:
香港IDC路由器配置 NAT 规则:
ip nat inside source static 10.10.20.1 203.186.x.x
但近期更换了公网出口防火墙,NAT规则未同步,导致IPSec网关地址变更,国内设备尝试向旧地址建立隧道,失败。
解决方案与恢复过程
临时修复:
修复公网NAT规则:
在香港边界防火墙重新添加NAT映射:
object network VPN-Gateway
host 10.10.20.1
nat (inside,outside) static 203.186.x.x
重启IKE服务,触发隧道重协商:
clear crypto isakmp sa
clear crypto ipsec sa
检查隧道恢复状态:
show crypto isakmp sa
show interfaces Tunnel0
输出:
Tunnel0 is up, line protocol is up
确认业务恢复:
- ping香港服务正常
- 订单同步恢复
- 监控告警消除
优化建议
本次事件暴露出架构设计中的几点薄弱环节:
1. NAT变更缺乏自动检测机制
建议在VPN网关两端引入自动NAT检测脚本,基于Python定期比对公网地址变化,必要时通知管理员或自动更新配置。
2. 双通道切换机制需加强
当前使用IP SLA检测GRE隧道连通性,但缺乏应用层验证。建议引入基于TCP三次握手成功率的健康探测,减少误判。
3. 配置集中管理与审计
建议启用Ansible或SaltStack等自动化运维工具统一下发与同步防火墙、VPN、NAT配置,降低因人工遗漏造成的服务中断。
附录:配置示例片段
GRE隧道配置示例(Cisco端)
interface Tunnel0
ip address 172.16.1.1 255.255.255.252
tunnel source GigabitEthernet0/0
tunnel destination 203.186.x.x
tunnel mode gre ip
IPSec策略示例
crypto isakmp policy 10
encryption aes
hash sha
authentication pre-share
group 2
crypto ipsec transform-set ESP-AES-SHA esp-aes esp-sha-hmac
crypto map VPN-MAP 10 ipsec-isakmp
set peer 203.186.x.x
set transform-set ESP-AES-SHA
match address 101
跨境网络架构稳定性对于企业级生产系统至关重要。本次故障实战排查显示,即使具备双通道容灾架构,也必须确保容灾机制的及时切换、配置同步与故障识别能力,才能真正实现高可用。未来我们将持续优化网络可观测性与自动化运维能力,进一步提升系统韧性。











