一、引言​

在当今数字化时代，企业的网络架构愈发复杂，跨区域、跨网络的通信需求持续增长。虚拟专用网络（VPN）技术作为实现安全、可靠远程通信的关键手段，被广泛应用于企业网络中。其中，基于互联网协议安全（IPsec）的 VPN 凭借其大的加密和认证功能，为企业数据在公网传输过程中提供了坚实的保障。​

在实际应用中，IPsec VPN 可能会出现各种问题，报文丢失便是较为常见且棘手的一种。报文丢失不仅会影响数据传输的完整性和准确性，还可能导致业务中断、应用异常等严重后果，给企业的正常运营带来诸多困扰。因此，深入了解 IPsec VPN 报文丢失问题，并掌握有效的定位和解决方法，对于保障企业网络的稳定运行至关重要。​

本文将围绕天翼云 IPsec VPN 报文丢失问题展开，从 IPsec VPN 的基本原理、IKE 协商过程入手，详细阐述在 IKE 协商阶段和数据传输阶段可能导致报文丢失的原因及相应的定位排查方法，并结合实际案例进行分析，旨在为网络工程师和相关技术人员提供全面、系统的问题定位指南，帮助他们高效解决 IPsec VPN 报文丢失问题，确保企业网络的安全、稳定和高效运行。​

二、IPsec VPN 与 IKE 协商概述​

（一）IPsec VPN 基本原理​

IPsec 是由互联网工程任务组（IETF）定义的一套安全标准框架，其核心目的是为公用和专用网络提供端对端的加密和验证服务。它通过一系列协议和机制，对 IP 数据包进行处理，以确保数据在传输过程中的保密性、完整性和真实性。​

IPsec 主要包含两个重要的安全协议：认证头（AH）协议和封装安全荷（ESP）协议。AH 协议主要用于提供数据起源认证、数据完整性检查以及防重放服务。发送方会对 IP 数据包的有效荷以及除可变字段外的所有头部字段进行哈希计算，生成消息摘要。接收方则根据接收到的 IP 数据包重新计算消息摘要，并与发送方传来的消息摘要进行对比，以此判断 IP 数据包在传输过程中是否被修改。需要注意的是，AH 协议并不对 IP 有效荷进行加密。而 ESP 协议除了具备 AH 协议的所有功能外，还增加了对 IP 有效荷的加密功能，能够确保数据的保密性。不过，ESP 协议通常不对 IP 数据包的头部进行认证。​

IPsec 支持两种工作模式：传输模式和隧道模式。在传输模式下，IPsec 头会被插入到 IP 头和上层协议头（如 TCP、UDP）之间。此时，IP 头中的协议类型字段会被修改为 AH 或 ESP，并且 IP 头的校验和也会重新计算。传输模式主要适用于两台主机之间或主机与安全网关之间的通信。而在隧道模式下，IPsec 头（AH 或 ESP）会被封装在原始 IP 头之外，并添加一个新的 IP 头。在这种模式下，原始 IP 数据包会作为新数据包的有效荷进行传输，并受到 IPsec 的保护。隧道模式常用于两个安全网关之间的通信，例如企业总部与分支机构之间的 VPN 连接，数据包在一个安全网关处被加密封装，在另一个安全网关处进行解密。​

（二）IKE 协商过程详解​

IKE（Internet Key Exchange，互联网密钥交换协议）在 IPsec VPN 中扮演着至关重要的角，它负责在通信双方之间安全地交换和管理加密密钥，并建立安全关联（SA）。SA 是 IPsec 的基础，也是实现安全通信的核心要素。SA 是通信对等体间对某些要素的约定，例如，使用哪种协议（AH、ESP 还是两者结合使用）、协议的封装模式（传输模式和隧道模式）、加密算法（如 DES、3DES、AES 等）、特定流中保护数据的共享密钥以及密钥的生存周期等。​

IKE 协商过程通常分为两个阶段：​

第一阶段：建立 IKE SA​

主模式（Main Mode）：主模式用于在通信双方之间建立一个安全的通道，以便后续交换密钥和协商安全参数。这个过程需要进行三次消息交换，总共六个数据包。在第一次交换中，发起方发送两个数据包，包含自己支持的加密算法、哈希算法、认证方法等策略信息，以及一个随机生成的数（称为 Nonce）。响应方收到后，选择双方都支持的策略，并发送自己的 Nonce 和证书（如果使用证书认证）等信息作为回应。在第三次交换中，双方根据之前交换的信息计算出共享密钥材料，并生成 IKE SA。主模式的优点是可以隐藏参与协商的双方的身份信息，安全性较高，但由于需要多次消息交换，协商过程相对较慢。​

积极模式（Aggressive Mode）：积极模式也是用于建立 IKE SA，但它只需要进行两次消息交换，总共三个数据包。在第一次交换中，发起方就将自己的身份信息、支持的策略以及 Nonce 等信息一并发送给响应方。响应方收到后，选择合适的策略，并发送自己的 Nonce 和证书（如果使用证书认证）等信息以及协商成功的消息。积极模式的优点是协商速度快，但由于早期就暴露了发起方的身份信息，在安全性方面相对主模式略逊一筹。​

第二阶段：建立 IPsec SA​

在第一阶段成功建立 IKE SA 后，进入第二阶段，即快速模式（Quick Mode）。快速模式用于协商建立 IPsec SA，以保护实际的数据传输。在快速模式下，通信双方会协商具体的 IPsec 参数，如使用的 AH 或 ESP 协议、封装模式、加密算法、认证算法等，并生成用于保护数据的共享密钥。快速模式通常只需要进行一次消息交换，包含三个数据包。发起方发送包含要保护的数据流信息（如源 IP 、目的 IP 、协议类型、端口号等）、提议的 IPsec 参数以及一个新的 Nonce。响应方收到后，确认参数并发送相应的确认消息，完成 IPsec SA 的建立。此时，双方就可以使用建立好的 IPsec SA 对数据进行加密、认证和传输。​

IKE 协商过程的顺利进行是 IPsec VPN 正常工作的前提，任何一个环节出现问题都可能导致 IKE 协商失败，进而影响数据的安全传输。而在 IKE 协商成功建立 SA 后，数据传输过程中的各种因素也可能导致报文丢失，下面将分别从这两个阶段详细分析报文丢失的原因及定位方法。​

三、IKE 协商阶段报文丢失原因分析与定位​

（一）网络连通性问题​

可能原因：在 IKE 协商过程中，网络连通性是首要考虑的因素。如果通信双方之间的网络路径存在故障，例如路由器配置错误、链路中断、防火墙阻挡等，都可能导致 IKE 协商报文无法正常传输，从而出现报文丢失的情况。​

路由器配置错误：路由器的路由表可能没有正确配置，导致数据包无法找到到达对端的路径。例如，静态路由配置错误，下一跳设置不正确；或者动态路由协议（如 OSPF、BGP 等）运行异常，未能正确学习到对端网络的路由信息。​

链路中断：物理链路（如网线、光纤）可能因为老化、损坏、插拔不当等原因出现中断，导致数据无法传输。此外，网络设备（如交换机、路由器）的端口故障也可能造成链路中断。

防火墙阻挡：防火墙出于安全考虑，可能会对某些类型的流量进行过滤。如果防火墙规则配置不当，将 IKE 协商所需的 UDP 500 端口（IKE 第一阶段主模式和积极模式默认使用）和 UDP 4500 端口（用于 NAT 穿越时的 IKE 协商）封禁，那么 IKE 协商报文将无法通过防火墙，导致协商失败和报文丢失。​

定位方法：​

使用 ping 命令测试连通性：从 IKE 协商的发起方和响应方分别 ping 对方的 IP ，检查是否能够 ping 通。如果无法 ping 通，说明网络路径存在问题。可以通过逐步排查网络拓扑中的各个节点，使用 traceroute（在 Linux 系统中）或 tracert（在 Windows 系统中）命令追踪数据包的传输路径，确定丢包发生的具体位置。例如，如果在 traceroute 结果中发现某个跃点（hop）的响应超时，那么很可能是该跃点对应的网络设备（如路由器）存在问题。​

检查防火墙规则：登录到防火墙设备，查看其访问控制列表（ACL）或安全策略，确认是否存在针对 UDP 500 和 UDP 4500 端口的阻断规则。如果有，可以临时禁用相关规则（在确保安全的前提下），然后再次尝试 IKE 协商，观察问题是否解决。若禁用规则后协商成功，则说明是防火墙规则导致的问题，需要进一步调整防火墙策略，允许 IKE 协商流量通过。

查看路由器配置和状态：登录到路由器，检查路由表配置，确认是否存在到达对端网络的正确路由。对于静态路由，检查下一跳是否正确；对于动态路由协议，查看协议的邻居状态、路由学习情况等。例如，在 OSPF 协议中，可以使用命令 “show ip ospf neighbor” 查看邻居关系是否正常建立，使用 “show ip route ospf” 查看是否学习到了对端网络的路由。同时，检查路由器的端口状态，确保端口处于正常工作状态，没有出现链路故障的告警信息。

（二）IKE 策略不匹配​

可能原因：IKE 协商需要双方在加密算法、哈希算法、认证方法、Diffie-Hellman 组等策略上达成一致。如果双方配置的 IKE 策略不匹配，那么 IKE 协商将无法成功进行，可能会出现报文丢失或协商失败的情况。​

加密算法不匹配：常见的加密算法有 DES、3DES、AES 等。如果一方配置使用 AES - 128 加密算法，而另一方配置使用 3DES 加密算法，双方在协商过程中就无法就加密算法达成一致，导致协商失败。​

哈希算法不匹配：哈希算法用于计算消息摘要，以确保数据的完整性。常见的哈希算法包括 MD5、SHA - 1、SHA - 2 等。若双方配置的哈希算法不一致，例如一方使用 SHA - 1，另一方使用 MD5，同样会导致 IKE 协商无法成功。​

认证方法不匹配：IKE 认证方法主要有预共享密钥认证和证书认证。预共享密钥认证是双方事先约定一个共享的密钥，在协商过程中使用该密钥进行认证；证书认证则是通过数字证书来验证对方的身份。如果一方配置使用预共享密钥认证，而另一方使用证书认证，协商必然会失败。​

Diffie - Hellman 组不匹配：Diffie - Hellman 组用于在不安全的网络环境中生成共享密钥。不同的 Diffie - Hellman 组具有不同的密钥长度和安全性级别。若双方配置的 Diffie - Hellman 组不一致，也会影响共享密钥的生成，导致 IKE 协商失败。​

定位方法：​

检查 IKE 策略配置：分别登录到 IKE 协商的双方设备，查看其 IKE 策略的配置信息。在大多数网络设备中，可以通过命令行界面（CLI）或图形用户界面（GUI）查看 IKE 策略的详细配置。对比双方的加密算法、哈希算法、认证方法、Diffie - Hellman 组等配置参数，找出不匹配的地方。例如，在某路由器上，可以使用命令 “show crypto ike policy” 查看 IKE 策略配置。​

使用抓包工具分析：在 IKE 协商过程中，使用抓包工具（如 Wireshark）在通信双方设备的网络接口上进行抓包。通过分析抓取到的 IKE 协商报文，可以获取双方在协商过程中发送的策略信息。在 Wireshark 中，可以通过过滤条件 “udp.port == 500 or udp.port == 4500” 来筛选出 IKE 协商相关的报文。观察报文中携带的加密算法、哈希算法、认证方法等字段，与设备上配置的 IKE 策略进行对比，确定是否存在不匹配的情况。如果发现双方发送的策略信息不一致，且协商过程中出现错误提示（如 “Invalid proposal” 等），则很可能是 IKE 策略不匹配导致的问题。​

（三）设备性能问题​

可能原因：如果网络设备（如 VPN 网关、路由器等）的性能不足，在处理大量 IKE 协商请求时可能会出现资源耗尽的情况，导致 IKE 协商报文丢失或处理延迟。​

CPU 利用率过高：当设备的 CPU 需要处理大量的网络流量、运行复杂的业务应用或进行频繁的加密解密运算时，CPU 利用率可能会急剧上升。如果 CPU 利用率长时间处于高位（如超过 80%），设备可能无法及时处理 IKE 协商报文，导致报文丢失或延迟。​

内存不足：设备在进行 IKE 协商过程中，需要分配内存来存储协商状态信息、密钥材料、数据包缓存等。如果设备内存不足，可能无法为新的 IKE 协商请求提供足够的资源，从而导致协商失败或报文丢失。​

定位方法：​

监控设备性能指标：通过设备的管理界面或命令行工具，实时监控设备的 CPU 利用率和内存使用情况。在大多数网络设备中，可以使用相应的命令来查看这些性能指标。例如，在某品牌路由器中，可以使用命令 “show processes cpu” 查看 CPU 利用率，使用命令 “show memory statistics” 查看内存使用情况。持续观察一段时间内的性能指标变化，看是否在 IKE 协商过程中出现 CPU 利用率过高或内存不足的情况。​

分析设备日志：查看设备的系统日志，寻找与性能相关的告警信息或错误提示。例如，日志中可能会出现 “CPU overloaded”（CPU 过）、“Memory allocation failed”（内存分配失败）等信息，这些都可能与 IKE 协商报文丢失问题有关。同时，结合日志中的时间戳，判断性能问题出现的时间是否与 IKE 协商失败的时间相吻合。如果发现设备在 IKE 协商过程中出现性能问题的相关日志记录，进一步分析导致性能问题的原因，如是否有异常的网络流量或业务应用占用了大量资源。​

四、数据传输阶段报文丢失原因分析与定位​

（一）网络拥塞​

可能原因：在数据传输过程中，网络拥塞是导致报文丢失的常见原因之一。当网络中的数据流量超过了网络链路或设备的承能力时，就会发生拥塞。​

链路带宽不足：如果企业分支机构与总部之间通过一条低带宽的网络链路连接，而随着业务的发展，数据传输量不断增加，链路带宽可能无法满足实际需求。例如，原本使用 10Mbps 的网络链路，随着视频会议、大数据传输等业务的增多，数据流量经常超过链路带宽，导致数据包在链路中排队等待传输，部分数据包因等待时间过长而被丢弃。​

网络设备性能瓶颈：网络中的交换机、路由器等设备在处理数据包时具有一定的能力限制。如果设备的转发性能不足，当大量数据包同时到达时，设备无法及时处理和转发，就会导致数据包在设备缓存中积压，最终发生丢包。例如，一台老旧的路由器，其数据包转发能力为 100Mbps，当网络流量瞬间超过这个值时，路由器就可能出现丢包现象。​

突发流量冲击：某些应用场景可能会产生突发的大量数据流量，如企业进行定期的数据备份、软件升级等操作时，会在短时间内产生大量的网络请求。这些突发流量可能会超出网络的承能力，导致网络拥塞和报文丢失。​

定位方法：​

使用流量监控工具：部署流量监控工具（如 NetFlow Analyzer、PRTG Network Monitor 等）对网络流量进行实时监测。这些工具可以直观地显示网络链路的带宽利用率、各个应用程序产生的流量大小、不同时间段的流量趋势等信息。通过观察流量监控数据，确定是否存在链路带宽利用率持续过高（如超过 80%）或突发流量冲击的情况。如果发现某个时间段内链路带宽利用率急剧上升，且同时出现报文丢失问题，很可能是网络拥塞导致的。​

查看网络设备接口状态：登录到网络设备（如交换机、路由器），查看设备接口的状态信息。在命令行界面中，可以使用命令 “show interfaces”（不同设备命令可能略有差异）查看接口的输入 / 输出速率、错误计数、丢包统计等信息。如果接口的输出队列出现大量的数据包丢弃（如 “Output queue drops” 计数增加），说明该接口可能存在拥塞问题。同时，观察接口的带宽利用率指标，与流量监控工具获取的数据进行对比分析，进一步确认网络拥塞的情况和位置。​

分析应用流量特征：通过流量监控工具或网络设备的流量统计功能，分析不同应用程序产生的流量特征。确定哪些应用程序在特定时间段内产生了大量的网络流量，是否与报文丢失问题出现的时间相关。例如，如果发现数据备份软件在运行过程中网络流量剧增，且此时出现了大量的报文丢失，那么可以初步判断是该应用产生的突发流量导致了网络拥塞。​

（二）MTU 设置不当​

可能原因：最大传输单元（MTU）是指在网络中能够传输的最大数据包大小。如果 IPsec VPN 两端设备的 MTU 设置不当，可能会导致数据包在传输过程中需要进行分片，而分片后的数据包在某些情况下可能会丢失，从而影响数据传输的完整性。​

MTU 值过大：当发送端设备的 MTU 设置过大，而网络路径中存在较小 MTU 值的链路或设备时，数据包在传输过程中可能无法直接通过，需要进行分片。然而，有些网络设备或中间节点可能对分片数据包处理不当，例如部分网络设备默认丢弃分片的 IPsec 数据包，或者分片后的数据包在传输过程中因路径不同而导致部分分片丢失，使得接收端无法完整重组数据包，进而造成报文丢失。​

MTU 值过小：若发送端设备的 MTU 设置过小，会导致数据包被过度分片，增加网络传输的开销和复杂性。过多的分片不仅会占用更多的网络带宽，还可能因为分片数量过多，在传输过程中更容易出现部分分片丢失的情况，从而影响数据传输的效率和完整性。​

定位方法：​

使用 ping 命令测试最大 MTU 值：通过在发送端使用带 “-l” 参数（指定数据包大小）和 “-f” 参数（禁止分片）的 ping 命令，测试能够通过 VPN 隧道的最大 MTU 值。例如，在 Windows 系统中执行 “ping 对端 IP  -l 1400 -f”，如果 ping 成功，说明 1400 字节大小的数据包可以不分片通过；如果提示 “需要拆分数据包但是设置了 DF”，则说明该大小的数据包需要分片，应减小数据包大小继续测试，直到找到最大的不分片数据包大小，该值加上 IP 头和 ICMP 头的大小（通常为 28 字节）即为可使用的最大 MTU 值。对比两端设备的 MTU 设置，看是否与测试结果相符，判断是否因 MTU 设置不当导致报文丢失。

抓包分析分片情况：在 VPN 隧道的两端或中间节点使用抓包工具抓取数据传输过程中的数据包，分析数据包是否存在分片现象以及分片后的数据包是否完整到达接收端。在 Wireshark 中，可以通过查看数据包的 “Fragment Offset”（分片偏移量）和 “More Fragments”（更多分片）标志来判断数据包是否被分片。如果发现大量分片数据包，且部分分片数据包丢失，同时接收端出现 “Fragment reassembly timeout”（分片重组超时）等错误提示，则说明可能是 MTU 设置不当导致的报文丢失问题。​

（三）IPsec SA 相关问题​

可能原因：IPsec SA 是保障数据安全传输的关键，其相关的配置和状态异常可能导致报文丢失。​

SA 生命周期配置不当：IPsec SA 具有一定的生命周期，包括时间生命周期和流量生命周期。时间生命周期是指 SA 从建立到失效的时间间隔，流量生命周期是指 SA 能够处理的最大数据流量。如果两端设备配置的 SA 生命周期不一致，当一方的 SA 因达到生命周期而失效时，另一方可能仍在使用该 SA 发送数据，导致发送的数据包因没有对应的有效 SA 而被丢弃。​

SA 协商参数不匹配：在快速模式协商 IPsec SA 时，如果双方在加密算法、认证算法、封装模式等参数上存在不匹配的情况，会导致 IPsec SA 无法正常建立或建立后无法正确处理数据，使得数据传输过程中出现报文丢失。例如，一方配置 ESP 协议使用 AES-256 加密算法，另一方配置使用 AES-128 加密算法，会导致加密解密过程出错，接收端无法正确解析数据包而将其丢弃。​

SA 状态异常：设备故障、网络波动等原因可能导致 IPsec SA 状态异常，如 SA 意外失效、未正确更新等。此时，发送端仍会按照原有的 SA 信息发送数据，但接收端因没有有效的 SA 而无法处理，导致报文丢失。​

定位方法：​

查看 SA 状态信息：登录到 VPN 两端的设备，通过命令查看 IPsec SA 的状态、生命周期配置、协商参数等信息。例如，在某些设备上使用 “show crypto ipsec sa” 命令，可以查看 SA 的建立时间、剩余生命周期、使用的加密算法、认证算法、封装模式等。对比两端 SA 的配置和状态，检查是否存在生命周期不一致、参数不匹配或状态异常（如 “dead”“invalid” 等）的情况。​

分析设备日志：查看设备的系统日志，寻找与 IPsec SA 相关的错误信息，如 “SA expired”（SA 过期）、“SA negotiation failed”（SA 协商失败）等。根据日志中的时间和错误描述，判断 SA 是否因生命周期到期、参数不匹配等原因导致异常，进而引发报文丢失问题。​

测试 SA 有效性：在确保网络连通性的前提下，通过在两端设备之间发送测试数据（如使用 ping 命令或专用测试工具），观察数据传输是否正常。如果在 SA 刚建立时数据传输正常，而经过一段时间或传输一定量数据后出现报文丢失，且此时查看 SA 状态发现已失效，则说明可能是 SA 生命周期配置不当导致的问题。​

（四）NAT 穿越问题​

可能原因：在实际网络环境中，VPN 通信双方可能位于 NAT 设备之后，NAT 穿越（NAT-T）配置不当可能导致报文丢失。​

NAT-T 未启用或配置不一致：如果通信双方中有一方或双方位于 NAT 之后，而两端设备未启用 NAT-T 功能，或者 NAT-T 配置不一致（如端口映射设置不同），会导致 IKE 协商报文和 IPsec 数据报文无法正确通过 NAT 设备，出现报文丢失。例如，未启用 NAT-T 时，IKE 协商使用 UDP 500 端口，经过 NAT 设备后，源端口可能被修改，导致响应报文无法正确返回发起方；而启用 NAT-T 后，会使用 UDP 4500 端口进行通信，并在报文中携带原始 IP 信息，便于 NAT 设备正确转发。​

NAT 设备对 IPsec 报文处理不当：部分 NAT 设备可能无法正确处理 IPsec 报文，尤其是 ESP 协议加密后的报文，因为 ESP 协议对数据进行了加密，NAT 设备无法修改报文中的私有 IP ，可能导致报文无法跨 NAT 传输，出现丢失。此外，NAT 设备的端口映射规则配置错误，也可能导致 IPsec 报文被错误转发或丢弃。​

定位方法：​

检查 NAT-T 配置：登录到 VPN 两端的设备，确认 NAT-T 功能是否已启用，以及相关配置（如端口）是否一致。例如，在某些设备中，可以通过 “show crypto isakmp nat-traversal” 命令查看 NAT-T 的配置和状态。如果一方启用而另一方未启用，或端口配置不同，应调整配置使其一致后重新测试。​

分析 NAT 设备前后的报文：在 NAT 设备的内外网接口分别进行抓包，对比经过 NAT 设备前后的报文的源 IP 、源端口、目的 IP 、目的端口等信息，看是否被正确转换。如果发现 IPsec 报文经过 NAT 设备后，或端口转换不正确，导致接收端无法识别和处理，或者 NAT 设备直接丢弃了 IPsec 报文，则说明是 NAT 穿越问题导致的报文丢失。​

测试 NAT 环境下的通信：在 NAT 环境下，通过发送测试数据并结合抓包分析，观察数据报文是否能够正确通过 NAT 设备和 VPN 隧道。如果在非 NAT 环境下通信正常，而在 NAT 环境下出现报文丢失，且抓包显示报文在 NAT 设备处被丢弃或转换异常，则进一步确认是 NAT 穿越问题。​

五、解决建议与案例分析​

（一）合解决建议​

针对上述在 IKE 协商阶段和数据传输阶段可能导致天翼云 IPsec VPN 报文丢失的原因，结合定位方法，提出以下合解决建议：​

网络基础保障：定期检查网络设备（路由器、交换机、防火墙等）的配置和运行状态，确保路由表正确、链路通畅、防火墙规则允许 VPN 相关流量通过。加网络监控，及时发现和处理网络拥塞、链路故障等问题，必要时升级网络链路带宽或更换性能更优的网络设备。​

统一协商参数：严格统一 IKE 协商和 IPsec SA 协商的各项参数，包括加密算法、哈希算法、认证方法、Diffie-Hellman 组、SA 生命周期等，确保通信双方的配置一致。在配置过程中，仔细核对各项参数，避因配置错误导致协商失败或报文丢失。​

合理配置 MTU：根据 VPN 隧道的实际情况，合理设置两端设备的 MTU 值，确保数据包能够不分片或正确分片通过隧道。通过测试确定最大可用 MTU 值，并在设备上进行相应配置，减少因分片问题导致的报文丢失。​

优化设备性能：定期监控 VPN 网关等设备的 CPU 利用率、内存使用情况等性能指标，避因设备性能不足影响 IKE 协商和数据传输。对于业务量大、网络流量高的场景，选择性能更劲的设备，或对设备进行负均衡配置，分担处理压力。​

正确配置 NAT-T：如果网络环境中存在 NAT 设备，确保 VPN 两端设备正确启用 NAT-T 功能，并配置一致的相关参数。同时，检查 NAT 设备的配置，确保其能够正确处理 IPsec 报文，避因 NAT 穿越问题导致报文丢失。​

（二）实际案例分析​

案例一：IKE 策略不匹配导致协商失败​

问题现象：某企业分支机构使用天翼云 IPsec VPN 连接总部，在建立 VPN 连接时，IKE 协商失败，报文丢失，无法建立连接。​

排查过程：首先使用 ping 命令测试分支机构与总部之间的网络连通性，结果显示网络通畅，排除网络连通性问题。然后登录两端 VPN 设备查看 IKE 策略配置，发现分支机构设备配置的加密算法为 AES-128，哈希算法为 SHA-256，而总部设备配置的加密算法为 3DES，哈希算法为 SHA-1，双方策略不匹配。使用 Wireshark 在分支机构设备抓包，发现 IKE 协商报文中分支机构发送的策略信息与总部设备的策略不匹配，总部设备返回了 “Invalid proposal” 错误。​

解决方法：将两端设备的 IKE 策略修改为一致的加密算法（AES-128）和哈希算法（SHA-256），重新发起 IKE 协商，协商成功，VPN 连接建立，数据传输正常，报文丢失问题解决。​

案例二：网络拥塞导致数据传输报文丢失​

问题现象：某企业通过天翼云 IPsec VPN 进行日常数据传输，在业务高峰期经常出现数据传输中断、报文丢失的情况，影响业务正常开展。​

排查过程：使用流量监控工具对 VPN 隧道的链路带宽进行监测，发现在业务高峰期链路带宽利用率达到 90% 以上，存在严重的网络拥塞。查看路由器接口状态，发现接口的输出队列丢弃计数持续增加。进一步分析应用流量特征，发现是某数据备份软件在高峰期进行大量数据传输，导致网络拥塞。​

解决方法：调整数据备份软件的运行时间，避开业务高峰期；同时，对网络链路进行升级，提高带宽容量。优化后，业务高峰期链路带宽利用率降至 60% 以下，数据传输过程中的报文丢失问题得到解决，业务恢复正常运行。​

案例三：MTU 设置不当导致分片报文丢失​

问题现象：某企业的 IPsec VPN 连接能够正常建立，但在传输较大文件时经常出现文件传输中断、部分数据丢失的情况，小文件传输基本正常。​

排查过程：使用带 “-l” 和 “-f” 参数的 ping 命令测试，发现当数据包大小超过 1400 字节时就需要分片，而两端设备的 MTU 设置为 1500。在接收端使用 Wireshark 抓包，发现大量分片数据包，且部分分片数据包丢失，接收端出现 “Fragment reassembly timeout” 错误。​

解决方法：根据测试结果，将两端设备的 MTU 值调整为 1428（1400+28）。调整后，传输较大文件时数据包无需分片或仅少量分片，且分片数据包能够完整到达接收端，文件传输正常，不再出现数据丢失的情况。​

六、结论与展望​

天翼云 IPsec VPN 作为企业实现安全远程通信的重要手段，其报文丢失问题直接影响企业业务的正常运行。本文从 IKE 协商阶段和数据传输阶段两个方面，详细分析了导致报文丢失的各种原因，包括网络连通性问题、IKE 策略不匹配、设备性能问题、网络拥塞、MTU 设置不当、IPsec SA 相关问题、NAT 穿越问题等，并针对每种原因提出了相应的定位方法和解决建议。​

通过实际案例的分析可以看出，解决 IPsec VPN 报文丢失问题需要合运用网络监控、配置检查、抓包分析等多种手段，准确判断问题根源，并采取针对性的措施。在实际运维过程中，网络工程师应加对 VPN 设备和网络的日常监控与维护，及时发现潜在问题，提前做好预防和优化工作，确保 IPsec VPN 的稳定运行。​

随着企业数字化转型的不断深入，对网络的安全性、可靠性和高效性提出了更高的要求。未来，天翼云 IPsec VPN 技术将不断发展和完善，可能会在自动检测和修复报文丢失问题、优化密钥协商过程、提升 NAT 穿越能力等方面取得新的突破，为企业提供更加稳定、高效、安全的网络通信服务。同时，网络工程师也需要不断学习和掌握新的技术知识，提高问题定位和解决能力，以适应不断变化的网络环境和业务需求。