【DevOps】什么是 pfSense？免费构建SDWAN

目录

一、详细介绍pfSense

1、 什么是 pfSense？

2、原理

3、 特点

4、 优点

5、 缺点

6、应用场景

7、 典型部署

二、pfSense实战：免费构建企业SD-WAN

 1、拓扑图

2、准备工作

3、安装和基本配置pfSense

4、配置VPN

配置IPsec VPN

配置OpenVPN（可选）

5、配置动态路由（可选）

6：测试和优化

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一、详细介绍pfSense

1、 什么是 pfSense？

pfSense 是一个基于 FreeBSD 的开源防火墙和路由平台。它被设计用于提供企业级防火墙、路由、VPN、流量管理和很多其他网络功能。pfSense 是由 Netgate 维护和开发的，并且有社区版本和商业支持版本。

2、原理

pfSense 使用 FreeBSD 操作系统作为基础，并利用其强大的网络功能。它通过 Web 界面进行管理，用户可以通过浏览器进行配置和管理。pfSense 支持多种网络协议和服务，能够通过插件（Package）扩展其功能。

3、 特点

• 开源和免费：pfSense 的社区版本是完全免费的，源代码开放。
• 丰富的功能集：包括防火墙、路由、VPN、流量整形、负载均衡、入侵检测和防御（IDS/IPS）等。
• 灵活的配置：通过 Web 界面进行配置，支持命令行访问。
• 高度可扩展：支持安装许多插件，如 Snort（入侵检测系统）、Squid（代理服务器）、pfBlockerNG（广告拦截和地理封锁）等。
• 多种VPN支持：包括 IPsec、OpenVPN、L2TP、PPTP 等，便于构建安全的远程访问和站点间连接。
• 多WAN支持：可以配置多个WAN连接，实现负载均衡和故障切换。

4、 优点

• 高性能：由于基于 FreeBSD，pfSense 的网络性能非常强大，能够处理高流量。
• 高度可定制化：用户可以根据需要安装和配置各种插件和服务。
• 社区支持：有一个活跃的社区，提供丰富的文档和支持。
• 安全性：定期更新和补丁，且支持多种安全功能，如IDS/IPS、VPN等。
• 易用性：Web 界面简洁直观，配置相对简单。

5、 缺点

• 学习曲线：对于初学者来说，全面掌握pfSense的所有功能可能需要一些时间。
• 硬件依赖：虽然pfSense可以在虚拟机上运行，但为了获得最佳性能，通常需要专用硬件。
• 复杂配置：对于一些高级功能，如动态路由协议，配置可能较为复杂。

6、应用场景

• 企业网络防火墙：提供防火墙、NAT、VPN等功能，保护企业网络安全。
• 中小企业路由器：作为企业的主要路由设备，提供多WAN支持、负载均衡和故障切换。
• 远程办公：通过VPN实现安全的远程访问。
• 数据中心：用于数据中心之间的安全连接和流量管理。
• 家庭网络安全：高级用户可以在家庭网络中使用pfSense，以获得更高的安全性和控制。

7、 典型部署

• 边缘防火墙：部署在企业网络的边缘，提供防火墙和VPN服务。
• 内部网络分段：通过 VLAN 和防火墙规则，将不同部门或服务分隔开，提升内部安全。
• VPN 集中器：用于集中管理多个站点间的VPN连接，确保安全通信。
• 负载均衡和高可用性：配置多WAN连接，实现网络负载均衡和高可用性。

pfSense 是一个功能强大且灵活的网络安全解决方案，适用于各种规模的网络环境。从家庭用户到大型企业，pfSense 都能提供可靠的网络安全和管理功能。

二、pfSense实战：免费构建企业SD-WAN

 1、拓扑图

                 互联网
                   |
            ------------------
            |  VyOS (阿里云) |  10.10.10.0/24
            ------------------
                   |  IPsec VPN (隧道1)
                   |
            ------------------
            |  VyOS (办公室) |  10.10.20.0/24
            ------------------
                   |  IPsec VPN (隧道2)
                   |
            ------------------
            |  VyOS (亚马逊云) |  10.10.30.0/24
            ------------------ 

要使用pfSense构建SD-WAN（软件定义广域网）以连接三个不同区域的子网络（本地办公室、阿里云和亚马逊云），你可以按照以下步骤进行：

2、准备工作

• 硬件和软件准备:

  • 确保每个子网络都有一台pfSense设备或虚拟机。
  • 确保每个子网络都有稳定的互联网连接。

• 网络配置:

  • 每个子网络应该有唯一的子网范围，以避免IP冲突，请参考上面拓朴中列出的IP地址范围 。

3、安装和基本配置pfSense

• 安装pfSense:

  • 下载pfSense ISO并在每个子网络的设备上安装。

• 基本配置:

  • 配置每个pfSense设备的WAN接口，使其能够访问互联网。
  • 配置LAN接口，使其能够与本地网络设备通信。
  • 配置基本的防火墙规则，允许必要的流量。

4、配置VPN

为了建立安全的连接，可以使用VPN（如IPsec或OpenVPN）来连接不同的子网络。

配置IPsec VPN

• 在本地办公室的pfSense上配置IPsec:

  • 导航到 VPN > IPsec。
  • 添加一个新的Phase 1条目，配置Remote Gateway为阿里云的公共IP地址。
  • 配置Phase 1的身份验证方法（例如预共享密钥）。
  • 添加一个Phase 2条目，配置本地网络和远程网络。

• 在阿里云的pfSense上配置IPsec:

  • 类似步骤，配置Remote Gateway为本地办公室的公共IP地址。
  • 确保Phase 1和Phase 2的配置与本地办公室的配置匹配。

• 在本地办公室的pfSense上添加另一个IPsec配置:

  • Remote Gateway为亚马逊云的公共IP地址。
  • 配置Phase 1和Phase 2。

• 在亚马逊云的pfSense上配置IPsec:

  • 配置类似的Remote Gateway为本地办公室的公共IP地址。
  • 确保Phase 1和Phase 2的配置匹配。

• 在阿里云和亚马逊云之间配置IPsec:

  • 重复上述步骤，确保阿里云和亚马逊云之间也有VPN连接。

配置OpenVPN（可选）

• 在本地办公室的pfSense上配置OpenVPN服务器:

  • 导航到 VPN > OpenVPN，选择添加服务器。
  • 配置服务器模式、证书、加密设置等。
  • 配置客户端网络范围。

• 在阿里云和亚马逊云的pfSense上配置OpenVPN客户端:

  • 导航到 VPN > OpenVPN，选择添加客户端。
  • 配置服务器地址为本地办公室的公共IP。
  • 导入客户端证书，匹配服务器的加密设置。

5、配置动态路由（可选）

为了实现更复杂的路由和冗余，可以使用动态路由协议如BGP或OSPF。

• 安装FRR路由包:

  • 导航到 System > Package Manager，安装FRR（一个支持BGP、OSPF等协议的路由软件包）。

• 配置FRR:

  • 导航到 Services > FRR，根据需要配置BGP或OSPF协议。
  • 配置网络和邻居关系，以便不同子网络之间可以动态路由。

6：测试和优化

• 测试连接:

  • 使用ping、traceroute等工具测试不同子网络之间的连接。

  • 确保所有子网络之间的流量都能够正常通过VPN传输。

• 优化配置:

  • 根据实际需求调整防火墙规则。

  • 优化VPN和路由配置以提高性能和可靠性。

通过上述步骤，你可以使用pfSense构建一个连接本地办公室、阿里云和亚马逊云的SD-WAN网络。根据实际需求，你可以进一步调整和优化配置。