隧道健康状态

本指南可帮助您诊断和解决使用 Cloudflare WAN 时的常见隧道健康状况问题。隧道健康检查会监控您的 GRE 和 IPsec 隧道端点（在 Cloudflare 仪表板中也称为连接器）并将流量引导至最佳的可用路由。

使用下表将您的症状与最可能的原因和第一步操作进行匹配：

• 仪表板：每个数据中心的隧道健康状态和每条隧道的流量大小（转到 Insights（洞察） > Network health（网络运行状况） > Network health（网络运行状况））
• API：通过 Cloudflare WAN 隧道健康 API 获取的隧道健康状态
• Network Analytics：通过 Network Analytics 监控流量大小、数据包计数和协议分布
• 在您的网络中：从您的隧道端点向 Cloudflare 发起 Traceroute 和 MTR。由于 Cloudflare 端点使用 Anycast，这将仅测试到最近数据中心的路径。要测试特定区域，请使用 Cloudflare Traceroute API 来运行从特定 Cloudflare 区域到您网络的 traceroute。

• 隧道健康事件与 Cloudflare 网络事件之间的关联
• 逐包转发决策（哪个数据中心通过哪条隧道转发了哪个数据包）
• 超过仪表板保留期限的历史健康检查探测数据

如果您遇到隧道健康问题，请先检查以下各项：

1. 健康检查类型：如果使用状态防火墙（例如 Palo Alto Networks、Check Point, Cisco 或 Fortinet），请将健康检查类型从 Reply 更改为 Request。
2. 防重放保护：禁用您路由器上的防重放保护，或将重放窗口设置为 0。
3. MTU 设置：验证 MTU 设置是否正确（通常 GRE 为 1476，IPsec 为 1400-1450）。
4. IPsec 参数：确认您的加密参数与 Cloudflare 支持的配置相匹配。
5. 健康检查方向：Cloudflare WAN 默认为 Bidirectional。
6. Cloudflare Network Firewall 规则（较少见）：确保允许来自 Cloudflare IP 地址 ↗的 ICMP 流量。

Cloudflare 仪表板中的 Network health ↗ 页面显示三种隧道健康状态：

仪表板显示从承载您流量的每个 Cloudflare 数据中心测量到的隧道健康状况。由于互联网路径问题，看到某些位置报告已降级状态是正常现象。请关注在 Traffic volume (1h)（流量大小（1 小时））列中显示流量的位置。

隧道健康状况仪表板按数据中心按隧道报告健康状态。每个 Cloudflare 数据中心都会独立跟踪每个隧道的健康状况。

常见的困惑来源是在仪表板上看到 "100% degraded"（100% 已降级），并将其误解为 100% 丢包。请注意，这两者是不同的。

已降级状态是如何触发的：

当健康检查探测失败时，Cloudflare 会发送两个额外的探测。如果有些探测成功有些失败，隧道在该数据中心就会进入已降级状态。几秒钟的间歇性丢包就足以触发这种转换。

要检查的内容：

请关注在 Traffic volume (1h)（流量大小（1 小时））列中显示流量的数据中心。对于显示已降级状态且流量为零或极少的数据中心，这仅是参考信息——它表明该特定 Cloudflare 数据中心与您的网络之间存在路径问题，但如果没有流量通过该数据中心路由，则它不会影响您的流量。

恢复时间：

即使健康检查立即开始成功，隧道也会在已降级状态下保持至少五分钟。从已降级恢复到健康需要持续在一段时间内通过健康检查，这可能需要长达 30 分钟。有关隧道如何在这两种状态之间转换的详细信息，请参阅下文的恢复行为。

当隧道变得不健康时，Cloudflare 会对通过该隧道的路由应用优先级惩罚：

• Degraded（降级）：向路由优先级增加 500,000
• Down（中断）：向路由优先级增加 1,000,000

这些惩罚会在维持冗余的同时将流量转移到更健康的隧道。Cloudflare 从不完全移除路由，即使在所有隧道都不健康的情况下也能保留故障转移选项。

隧道在状态之间的转换是不对称的，以防止抖动：

• Healthy（健康） 到 Degraded（降级）/Down（中断）：检测到失败时快速转换。如果所有探测重试都失败，隧道可以直接从 Healthy 转为 Down。
• Down（中断） 到 Degraded（降级）：需要连续三次成功的健康检查探测。
• Degraded（降级） 到 Healthy（健康）：需要连续 30 次探测的失败率低于 0.1%。

有关监控隧道状态的说明，请参阅 在仪表板中检查隧道健康状况。

健康检查类型：

健康检查方向：

• 仪表板显示隧道为 Down 或 Degraded
• 实际用户流量成功通过隧道
• 尽管连接正常，健康检查失败率仍为 100%

状态防火墙（如 Palo Alto Networks、Check Point、Cisco 和 Fortinet）会丢弃健康检查数据包。默认情况下，Cloudflare 发送 ICMP Reply 数据包作为健康检查探测。

状态防火墙会检查这些数据包，并在其会话表中寻找匹配的 ICMP Request。当不存在匹配的请求时，防火墙会因“状态异常”而丢弃该回复。

将健康检查类型从 Reply 更改为 Request：

1. 转到 Connectors（连接器） 页面。

   Go to Connectors ↗

2. 在 IPsec/GRE tunnels（IPsec/GRE 隧道） 中，在受影响的隧道上选择 Edit（编辑）。

3. 在 Health check type（运行状况检查类型） 下，由 Reply 更改为 Request。

4. 选择 Update tunnel（更新隧道）。

当您使用 Request 类型健康检查时，Cloudflare 将发送 ICMP 回显请求。您的防火墙状态检测引擎会将其识别为合法请求，并自动允许 ICMP 回复响应。

• 在启用 Cloudflare Network Firewall 之前，隧道是健康的
• 添加 Cloudflare Network Firewall 规则后，健康检查失败
• 阻止 ICMP 流量导致立即发生健康检查失败

Cloudflare Network Firewall 会处理所有流量，包括 Cloudflare 的健康检查探测。如果您创建了阻止 ICMP 流量的规则，您也会阻止 Cloudflare 发送用来监控隧道状态的健康检查数据包。

在任何阻止规则之前，为来自 Cloudflare IP 地址的 ICMP 流量添加一条允许规则：

1. 转到 Firewall policies（防火墙策略） 页面。

   Go to Firewall policies ↗

2. 创建具有以下参数的新策略：

3. 将此规则置于任何阻止 ICMP 流量的规则之前。

有关更多信息，请参阅Cloudflare Network Firewall 规则与端点健康检查。

• IPsec 隧道频繁在 healthy 和 down 状态之间抖动
• 隧道上出现间歇性丢包
• 流量能工作一段时间，然后无需更改配置就会停止
• 路由器日志显示由于以下原因导致丢包：
  • "replay check failed"（重放检查失败）
  • "invalid sequence number"（序列号无效）
  • "invalid SPI" (安全参数索引无效)

您的路由器上启用了防重放保护。IPsec 防重放保护期望数据包按顺序从单个发送方到达。

Cloudflare 的 Anycast 架构意味着您的隧道流量可能源自数百个数据中心的数千台服务器。每台服务器都维护自己的序列计数器，从而从路由器的角度导致数据包到达无序。

禁用路由器上的防重放保护：

对于大多数路由器：

在您的 IPsec 配置中找到防重放（anti-replay）或重放保护（replay protection）设置并将其禁用。

如果只能设置重放窗口大小：

将重放窗口设置为 0 以有效地禁用该检查。

对于不支持禁用防重放的设备：

在 Cloudflare 仪表板中启用重放保护（replay protection）。这会将所有隧道流量路由到单个服务器，从而以失去 Anycast 优势为代价来保持正确的序列号。

1. 转到 Connectors（连接器） 页面。

   Go to Connectors ↗

2. 在 IPsec/GRE tunnels（IPsec/GRE 隧道） 中，在您的 IPsec 隧道上选择 Edit（编辑）。

3. 启用 Replay protection（重放保护）。

4. 选择 Update tunnel（更新隧道）。

对于遇到 "invalid SPI"（无效 SPI）错误的 Cisco IOS/IOS-XE 路由器：

启用 ISAKMP 无效 SPI 恢复，以帮助路由器重新同步安全关联（Security Associations）：

configure terminal
crypto isakmp invalid-spi-recovery
exit

有关为何此设置是必需的详细解释，请参阅 防重放保护。

• 隧道健康状况定期降至 Degraded 或 Down
• 问题与 IPsec rekey 间隔重合（通常是每隔几个小时）
• 隧道在 1-3 分钟后自动恢复
• 路由器日志显示 rekey 成功完成

当您的隧道端点发起 IPsec rekey 时，新的安全关联（SA）必须在 Cloudflare 的整个网络中传播。Rekey 传播延迟已显着减少，并且在大多数部署中不常见。但在某些配置中，仍可能在 rekey 期间发生简短的隧道降级。

Cloudflare 从不发起 rekey，只做响应。所有 rekey 尝试都必须来自您的隧道端点。如果您的设备在 rekey 期间收到 TEMPORARY_FAILURE 响应，它必须重新建立 IKE 会话以进行恢复。

此行为是预料之内的，且隧道会自动恢复。为最大程度减少影响：

1. 配置带 restart（重启）的死联检测（DPD）：将隧道端点的 DPD 动作设置为 "restart"，以便如果 rekey 失败并返回 TEMPORARY_FAILURE 时，它能自动重新建立 IKE 会话。如果没有 DPD 重启，设备可能会陷入 rekey 失败的死循环中。

2. 增加 rekey 间隔：在隧道端点上配置更长的 SA 生存周期以减少 rekey 频率。常用值为 IKE SA 8-24 小时，IPsec SA 1-8 小时。

3. 调整健康检查敏感度：如果 rekey 期间的短暂降级触发了警报，请考虑降低健康检查速率：

   1. 转到 Connectors（连接器） 页面。
   Go to Connectors ↗
   2. 在 IPsec/GRE tunnels（IPsec/GRE 隧道） 中，选择该隧道上的 Edit（编辑）。
   3. 将 Health check rate（健康检查频率） 更改为 Low。

4. 交错 rekey 时间：如果您有多条隧道，配置不同的 SA 生存周期，使其不会同时执行 rekey。

• 配置为双向的健康检查始终失败
• 单向健康检查能正常工作
• 流量正常通过隧道

双向健康检查要求探测包和响应包都穿过隧道。您的路由器必须：

1. 接受目的地为隧道接口 IP 地址的 ICMP 数据包
2. 将 ICMP 响应路由回穿过隧道发送到 Cloudflare

如果流量选择器或防火墙规则不允许此流量，则双向健康检查将失败。

For IPsec tunnels:

配置流量选择器以接受隧道接口地址的数据包。例如，如果您的隧道接口地址为 10.252.2.27/31：

• 允许往返于 10.252.2.26（Cloudflare 侧）的流量
• 允许往返于 10.252.2.27（您这侧）的流量

对于所有隧道类型：

确保您的防火墙允许隧道接口上的 ICMP 流量。许多防火墙需要显式规则才允许隧道接口上的管理流量（包括 ping）。

有关双向健康检查如何工作的详细信息，请参阅 隧道健康检查。

• 隧道状态显示为 Down 且从未变健康
• 没有流量通过隧道
• 路由器日志显示 IKE 协商失败

IPsec 隧道建立可能会因几种配置不匹配而失败：

1. 验证加密参数是否符合 Cloudflare 支持的配置：

   阶段 1 (IKE)

阶段 2 (IPsec)

2. 验证预共享密钥 (PSK)：

   • 在 Cloudflare 仪表板中重新生成 PSK
   • 准确复制新的 PSK（不能有额外的空格或字符）
   • 用新的 PSK 更新您的路由器

3. 检查 IKE ID 格式：Cloudflare 使用 FQDN 格式作为 IKE ID。请确保您的路由器配置为接受 FQDN 对端身份。该 FQDN 显示在 Cloudflare 仪表板中的隧道详细信息中。

4. 验证防火墙规则：确保您的边缘防火墙允许：

   • UDP 端口 500 (IKE)
   • UDP 端口 4500 (IKE NAT-T)
   • IP 协议 50 (ESP)

有关受支持参数的完整列表，请参阅 支持的配置参数。

• 基于策略的 IPsec 隧道上健康检查持续失败
• 符合隧道流量选择器（加密域）的流量正常流动
• 同一设备上基于路由的隧道能正常工作

基于策略的 IPsec 隧道使用流量选择器来定义隧道中允许哪些前缀。Reply 类型的健康检查自我寻址到 Cloudflare IP 地址。由于这些地址落在隧道的流量选择器（其仅允许客户网络目的地）之外，因此隧道端点会丢弃健康检查数据包。

此外，一些防火墙（如 Check Point）即使在基于路由的隧道上，也可能会因 Reply 形式健康检查数据包自我寻址的特性而将其标记为欺骗（spoofed）。

1. 将健康检查类型从 Reply 更改为 Request。
2. 在隧道端点上配置环回地址作为健康检查目标。该目标必须：
   • 可从隧道端点路由
   • 被隧道的流量选择器（加密域）所涵盖
3. 对于双向健康检查，确保健康检查源（在 Cloudflare 仪表板中配置的隧道接口地址）也被流量选择器覆盖。

如果您在通读本指南后仍遇到隧道健康问题，在联系 Cloudflare 支持之前，请收集以下信息：

1. 受影响的 Account ID 和隧道名称
2. 问题发生的时间戳（以 UTC 为单位）
3. 隧道配置详细信息：
   • 隧道类型（GRE 或 IPsec）
   • 健康检查类型（Request 或 Reply）
   • 健康检查方向（Bidirectional 或 Unidirectional)
   • 健康检查速率（Low、Medium 或 High）
4. 路由器信息：
   • 厂商和型号
   • 固件/软件版本
   • IPsec 配置（已做脱敏处理，去除了 PSK）
5. 观察到的症状：
   • 仪表板中的隧道健康状态
   • 用户流量是否受到影响
   • 路由器日志中的错误消息

• 来自您路由器且显示隧道流量的数据包捕获（Packet captures）
• 涵盖问题时间段的路由器日志
• 从您的网络到 Cloudflare 端点的 Traceroute 结果
• 隧道健康状况仪表板的屏幕截图
• 使用类似 ping.pe ↗ 的工具进行分布式 traceroute，以测试多个全球位置的可达性

收集以下命令的输出（语法因厂商而异）：

• IPsec SA 状态：show crypto ipsec sa
• IKE SA 状态：show crypto isakmp sa
• 隧道接口状态：show interface tunnel <number>
• 路由表：show ip route

• 隧道健康检查：关于健康检查行为的技术细节
• 防重放保护：为什么必须禁用防重放
• 配置隧道端点：隧道设置说明
• 在仪表板中检查隧道健康状况：仪表板导航指南
• Network Analytics：流量分析工具

有关更多信息，请参阅完整的 Cloudflare WAN 文档。