Azure との VPN 接続がうまくいかない場合のデバッグ方法


いつの間にか Azure VPN Gateway の診断ログが取れるようになってました。
これがあればユーザー側でのデバッグが大分やりやすくなるので、周知の意味も込めてメモ程度に残しておきます。

診断ログの設定方法

まず、診断ログは [診断設定] のブレードから、個別に有効化します。

適当な名前とストレージ等の出力先を指定し、有効化したいログの種類にチェックします。VPN 接続時のネゴシエーション周りは IKEDiagnosticLogs だけで十分なはず。(他のログについても順次確認中)

しばらく待つと指定したストレージに insights-logs-ikediagnosticlog という名前でコンテナが作成され、その中を掘っていくと毎時 PT1H.json というファイルが吐き出されていることが確認できます。

ログ解析のポイント

PT1H.json を開いてみると、ログは JSON Lines (各行が JSON 形式) のフォーマットで出力されていることがわかります。適当に JSON が見やすいエディタを使いましょう。

ここからは Azure 固有の話ではなく IPsec VPN のネゴシエーション周りの一般的なお話ですが、接続を確立しようとする際は、SA INIT の通信が行われます。
(SA: Security Association, INIT : Initialize のことです)

Azure とオンプレ側の VPN デバイスのどちらから接続を始めても問題ありませんが、先に接続要求を送ったほうを Initiator、接続要求を受け取ったほうを Responder と呼びます。で、SA INIT のフェーズでは Initiator 側が initiator cookie (iCookie) だけセットした状態で、responder cookie (rCookie) が空 (0x0) のパケットを送付してネゴシエーションを始めます。(受け取った Responder 側が rCookie をセットして返します)

なので、ログの中で “iCookie : 0x0” とか “rCookie : 0x0” の行を探しましょう。(闇雲にログを見るのではなく、SA INIT を始めた行から見ていくことをオススメします。)

以下の例では、Azure 側としては [RECV Network Packet] ということで、パケットを受け取ったと書かれているので、オンプレミス側 (FortiGate) が Initiator で、Azure VPN Gateway は Responder 担っていることがわかります。(図では、549-552 行目が受け取った SA INIT のデバッグ ログで、それに対しての応答が 553-555 行目になっています。)

あ、毎度のことながら IP アドレスは FortiGate 側を ff.ff.ff.ff、Azure 側を aa.aa.aa.aa でマスクしてますのでご容赦を。

この例では、iCookie : 0x1df26d566a7f45fa ; rCookie : 0x29d6549e71d8fadd となっていますが、同じタイミングの VPN デバイスのログをみても同一の Cookie でログが見つかるはずです。(以下はあくまでも FortiGate のデバッグ ログの例なので、機種によって出力されるログは異なります。FortiGate の場合は 16 進数を意味する 0x なしでログが出るみたいなので、 1df26d566a7f45fa とかで検索しています。)

ということで、あとは何の処理で失敗しているのかをゴリゴリ見ていきましょう。(確認ポイントは状況によって違うのと、そもそも VPN の接続時のフローとかを把握していないとダメなので、 細かい話は Cisco のドキュメントとか見て頑張ってください。 )

正常時のログサンプル (抜粋)

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{ "resourceid": "/SUBSCRIPTIONS/49DDE45F-5712-44B2-B0AB-296BDE83AF6B/RESOURCEGROUPS/CALEDFWLCH/PROVIDERS/MICROSOFT.NETWORK/VIRTUALNETWORKGATEWAYS/CALEDFWLCH-VPNGW-JW", "category": "IKEDiagnosticLog", "operationName": "IKELogEvent", "time": "2019-01-28T15:19:06.4440063Z", "level": "Informational", "properties": {"message":"Remote ff.ff.ff.ff:500: Local aa.aa.aa.aa:500: Received IKE AUTH message","instance":"GatewayTenantWorker_IN_0"}}
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{ "resourceid": "/SUBSCRIPTIONS/49DDE45F-5712-44B2-B0AB-296BDE83AF6B/RESOURCEGROUPS/CALEDFWLCH/PROVIDERS/MICROSOFT.NETWORK/VIRTUALNETWORKGATEWAYS/CALEDFWLCH-VPNGW-JW", "category": "IKEDiagnosticLog", "operationName": "IKELogEvent", "time": "2019-01-28T15:19:06.4440063Z", "level": "Informational", "properties": {"message":"Remote ff.ff.ff.ff:500: Local aa.aa.aa.aa:500: Received IPSec payload: Policy1:AES-CBC-256 SHA1 Policy2:3DES SHA1 Policy3:AES-CBC-256 SHA256 ","instance":"GatewayTenantWorker_IN_0"}}
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{ "resourceid": "/SUBSCRIPTIONS/49DDE45F-5712-44B2-B0AB-296BDE83AF6B/RESOURCEGROUPS/CALEDFWLCH/PROVIDERS/MICROSOFT.NETWORK/VIRTUALNETWORKGATEWAYS/CALEDFWLCH-VPNGW-JW", "category": "IKEDiagnosticLog", "operationName": "IKELogEvent", "time": "2019-01-28T15:19:08.4575869Z", "level": "Informational", "properties": {"message":"[RECV Network Packet] Remote ff.ff.ff.ff:500: Local aa.aa.aa.aa:500: Packet : IKEVersion : IKEv2 ; iCookie : 0x1df26d566a7f45fa ; rCookie : 0x29d6549e71d8fadd ; Exchange type : IKEv2 Informational Mode ; Length : 76 ; NextPayload : ENCR ; Flags : 0x28(INITIATOR,RESPONSE) ; Messid : 0x00000000","instance":"GatewayTenantWorker_IN_0"}}
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{ "resourceid": "/SUBSCRIPTIONS/49DDE45F-5712-44B2-B0AB-296BDE83AF6B/RESOURCEGROUPS/CALEDFWLCH/PROVIDERS/MICROSOFT.NETWORK/VIRTUALNETWORKGATEWAYS/CALEDFWLCH-VPNGW-JW", "category": "IKEDiagnosticLog", "operationName": "IKELogEvent", "time": "2019-01-28T15:19:10.4754992Z", "level": "Informational", "properties": {"message":"[RECV Network Packet] Remote ff.ff.ff.ff:500: Local aa.aa.aa.aa:500: Packet : IKEVersion : IKEv2 ; iCookie : 0x1df26d566a7f45fa ; rCookie : 0x29d6549e71d8fadd ; Exchange type : IKEv2 Informational Mode ; Length : 76 ; NextPayload : ENCR ; Flags : 0x28(INITIATOR,RESPONSE) ; Messid : 0x00000001","instance":"GatewayTenantWorker_IN_0"}}

気が向いたら何パターンかありがちな設定ミス時のログの例でも追記します。

VPN 切断時のチェックポイント

VPN の切断・再接続時のログは、insights-logs-tunneldiagnosticlog コンテナー内に同じく PT1H.json ファイルとして出力されています。中を見ると、status が Disconnected (切断された) もしくは Connected (接続された) ということと、 stateChangeReason として理由が明記されているので、ざっくりとした切断理由が分かります。

以下の例だと DPD timed out で Disconnected になっているので、Azure VPN Gateway からの DPD (Dead Peer Detection) の通信にオンプレミス側の FortiGate が応答を返さなかったので切断されたことが分かります。(これは、当然 FortiGate 自身が無応答だった可能性もありますが、Internet の経路上で問題があった可能性もゼロではありません) オンプレミス側のデバッグログ等とも見比べて、どこで何が起きていたかを調査しましょう。

また、Connected に変わった際は RemotelyTriggered で発生したと書かれています。したがって、FortiGate 側が Initiator となって接続要求を送ってきたので、Azure VPN Gateway としてはそれを受け入れて接続が完了したという事になります。(メンテナンス等で Azure 側から切断、再接続をした際は LocalTriggered とかになるはずです)

ルーティング観点のチェックポイント

VPN で BGP を使っている場合など、トンネルは張れているのにルーティングの問題で通信出来ない場合もあります。そうした際は insights-logs-routediagnosticlog 内の PT1H.json ファイルでルーティング情報を確認しましょう。以下の例では、 VPN の切断・再接続に伴って発生した、経路の消失、BGP の Peer Down、BGP の Peer Up、経路の学習が確認できます。また、一部マスクをしていますが、学習した経路も確認できるので、オンプレミス側から BGP で正しく経路を出せていない場合なども一目で分かるはずです。

その他

Azure との VPN できない場合の VPN デバイス側のトラシューは以下なども併せてどうぞ。


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