Cisco Secure Firewall ASA Virtual 简介

自适应安全设备虚拟 (ASA virtual) 可为虚拟环境提供完整的防火墙功能，从而确保数据中心流量和多租户环境的安全。

您可以使用 ASDM 或 CLI 管理和监控 ASA virtual。其他管理选项也可能可用。

许可 ASA Virtual

ASA virtual 使用思科智能软件许可。有关完整信息，请参阅智能软件许可。


注
您必须在 ASA virtual上安装智能许可证。在安装许可证之前，吞吐量限制为 100 kbps，以便您可以执行初步连接测试。需要安装智能许可证才能正常运行。

从 9.13(1) 开始，现在可在任何受支持的 ASA virtual vCPU/内存配置中使用任何 ASA virtual许可证。这可以让您在各种各样的 VM 资源上部署 ASA virtual。Secure Client 和 TLS 代理的会话限制由安装的 ASA virtual平台授权确定，而不是与型号相关的平台限制。

有关支持的私有和公共部署目标的 ASA virtual许可授权和资源规格，请参阅以下各节。

关于智能许可证授权

可以在任何受支持的 ASA virtual vCPU/内存配置中使用任何 ASA virtual 许可证。这可以让您在各种各样的 VM 资源上运行 ASA virtual。这还会增加受支持的 AWS 和 Azure 实例类型的数量。配置 ASA virtual 机时，支持的最大数量 Vcpu 为 16 (ASAv100)；在除 AWS 和 OCI 以外的所有平台上部署的 ASA 虚拟支持的最大内存为 64GB。对于部署在 AWS 和 OCI 上的 ASA 虚拟，支持的最大内存为 128GB。


重要

部署后无法更改 ASA virtual实例的资源配置（内存、CPU、磁盘空间）。如果出于任何原因需要增加资源配置，例如将许可的授权从 ASAv30/2Gbps 更改为 ASAv50/10Gbps，则需要使用必要的资源创建新实例。

  • vCPU ― ASA virtual支持 1 到 16 个vCPU。

  • 内存 ― ASA virtual 支持 2GB 至 64GB 的 RAM，适用于部署在除 AWS 和 OCI 以外的所有平台上的 ASA 虚拟设备。对于部署在 AWS 和 OCI 上的 ASA 虚拟，支持的最大内存为 128GB。

  • 磁盘存储 - 默认情况下，ASA virtual 支持最小 8GB 的虚拟磁盘。支持的虚拟磁盘在 8GB 到 10GB 之间不等，具体取决于平台类型。在调配 VM 资源时，请记住这一点。


重要

ASA virtual 的最低内存要求为 2 GB。如果当前 ASA virtual 的内存少于 2 GB，您将无法在不增加 ASA virtual 机内存的情况下，从早期版本升级到 9.13(1) 及更高版本。您也可以使用最新版本重新部署新的 ASA virtual机。

部署具有超过 1 个 vCPU 的 ASA virtual 时， 最低内存要求是 4 GB。

要从 ASA virtual 版本 9.14 及更高版本升级到最新版本，ASA 虚拟机至少需要 4 GB 内存和 2 个 vCPU。

许可功能的会话限制

Secure Client 和 TLS 代理的会话限制由安装的 ASA virtual平台授权确定，并通过速率限制器强制执行。下表总结了基于授权层和速率限制器的会话限制。

表 1. ASA Virtual会话限制（按授权）

授权

Secure Client 高级对等体

TLS 代理会话总数

速度限制器

标准层，100M

50

500

150 Mbps

标准层，1G

250

500

1 Gbps

标准层，2G

750

1000

2 Gbps

标准层，10G

10,000

10,000

10 Gbps

标准层，20G

2 万

2 万

20 Gbps

权限授予的会话限制（如上表所示）不能超过平台的会话限制。平台会话限制基于为 ASA virtual调配的内存量。

表 2. ASA Virtual会话限制（按内存要求）

调配的内存

Secure Client 高级对等体

TLS 代理会话总数

2 GB 至 7.9 GB

250

500

8 GB 至 15.9 GB

750

1000

16 GB - 31.9 GB

10,000

10,000

32 GB 至 64 GB

2 万

2 万

64 GB 至 128 GB

2 万

2 万

平台限制

并行防火墙连接数和 VLAN 是基于 ASA virtual内存的平台限制。


注

当 ASA virtual处于“未获得许可”状态时，防火墙连接数上限为 100。获得任何授权的许可后，连接数将遵循平台限制。ASA virtual的最低内存要求为 2GB。

表 3. 平台限制

ASA virtual 内存

并发防火墙连接数

VLAN

2 GB 至 7.9 GB

100,000

50

8 GB 至 15.9 GB

500,000

200

16 GB 至 31.9

2,000,000

1024

32 GB 至 64 GB

4,000,000

1024

ASA Virtual私有云授权（VMware、KVM、Hyper-v）

由于任何 ASA virtual许可证均可用于任何受支持的 ASA virtualvCPU/内存配置，因此在私有云环境（VMware、KVM、Hyper-v）中部署 ASA virtual 时具有更大的灵活性。


注

HyperV 上不支持 ASAv50 和 ASAv100。

Secure Client 和 TLS 代理的会话限制由安装的 ASA virtual平台授权确定，并通过速率限制器强制执行。下表根据部署到私有云环境的 ASA virtual的授权层（具有强制速率限制器）总结了会话限制。


注

ASA virtual会话限制基于为 ASA virtual调配的内存量；请参阅表 2。

表 4. VMware/KVM/HyperV 私有云上的 ASA Virtual - 基于授权的许可功能限制

随机存取存储器(GB)

权限支持*

最小值

最大值

标准层，100M

标准层，1G

标准层，2G

标准层，10G

标准层，20G

2

7.9

50/500/100M

250/500/1G

250/500/2G

250/500/10G

250/500/20G

8

15.9

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

750/1000/10G

750/1000/20G

16

31.9

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

10K/10K/10G

10K/10K/20G

32

64

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

10K/10K/10G

20K/20K/20G

*每个权限/实例的 Secure Client 会话数/TLS 代理会话数/速率限制器。

ASA virtual公共云授权 (AWS)

由于任何 ASA virtual许可证均可用于任何支持的 ASA virtual vCPU/内存配置，因此您可以在各种不同的 AWS 实例类型上部署 ASA virtual。Secure Client 和 TLS 代理的会话限制由安装的 ASA virtual平台授权确定，并通过速率限制器强制执行。

下表总结了基于 AWS 实例类型的授权层的速率限制器和会话限制。有关受支持实例的 AWS VM 维度（vCPU 和内存）细分信息，请参阅“关于 AWS 云上的 ASA virtual部署”。

表 5. AWS 上的 ASA Virtual - 基于授权的许可功能限制

实例

BYOL 授权支持*

PAYG**

标准层，100M

标准层，1G

标准层，2G

标准层，10G

c5. xlarge

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

750/1000/10G

750/1000

c5.2xlarge

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

10K/10K/10G

10K/10K

c4.large

50/500/100M

250/500/1G

250/500/2G

250/500/10G

250/500

c4.xlarge

50/500/100M

250/500/1G

250/500/2G

250/500/10G

250/500

c4.2xlarge

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

10K/10K/10G

750/1000

c3.large

50/500/100M

250/500/1G

250/500/2G

250/500/10G

250/500

c3.xlarge

50/500/100M

250/500/1G

250/500/2G

250/500/10G

250/500

c3.2xlarge

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

10K/10K/10G

750/1000

m4.large

50/500/100M

250/500/1G

250/500/2G

250/500/10G

250/500

m4.xlarge

50/500/100M

250/500/1G

250/500/2G

250/500/10G

10K/10K

m4.2xlarge

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

10K/10K/10G

10K/10K

*每个权限/实例的 Secure Client 会话数/TLS 代理会话数/速率限制器。

** Secure Client 会话/TLS 代理会话。在 PAYG 模式下未采用速率限制器。

即付即用 (PAYG) 模式

下表总结了每一层的智能许可授权，以用于基于分配的内存的小时计费 (PAYG) 模式。

表 6. AWS 上的 ASA Virtual - PAYG 的智能许可证授权

随机存取存储器 (GB)

每小时计费模式授权

< 2 GB

标准层，100M (ASAv5)

2 GB 至 < 8 GB

标准层，1G (ASAv10)

8 GB 至 < 16 GB

标准层，2G (ASAv30)

16 GB < 32 GB

标准层，10G (ASAv50)

30 GB 及更高

标准层，20G (ASAv100)

ASA Virtual公共云授权 (Azure)

由于任何 ASA virtual许可证均可用于任何支持的 ASA virtual vCPU/内存配置，因此您可以在各种不同的 Azure 实例类型上部署 ASA virtual。Secure Client 和 TLS 代理的会话限制由安装的 ASA virtual平台授权确定，并通过速率限制器强制执行。

下表总结了基于 Azure 实例类型的授权层的速率限制器和会话限制。有关受支持实例的 Azure VM 维度（vCPU 和内存）细分信息，请参阅“关于 Microsoft Azure Cloud 上的 ASA virtual部署”。


注

Azure 上的 ASA virtual目前不支持“即付即用”(PAYG) 模式。

表 7. Azure 上的 ASA Virtual - 基于授权的许可功能限制

实例

BYOL 授权支持*

标准层，100M

标准层，1G

标准层，2G

标准层，10G

标准层，20G

D1, D1_v2DS1, DS1_v2

50/500/100M

250/500/1G

250/500/2G

250/500/10G

250/500/20G

D2, D2_v2, DS2, DS2_v2

50/500/100M

250/500/1G

250/500/2G

250/500/10G

250/500/20G

D3, D3_v2, DS3, DS3_v2

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

750/1000/10G

750/1000/20G

D4, D4_v2, DS4, DS4_v2

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

10K/10K/10G

10K/10K/20G

D5, D5_v2, DS5, DS5_v2

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

10K/10K/10G

10K/20K/20G

D2_v3

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

750/1000/10G

750/1000/20G

D4_v3

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

10K/10K/10G

10K/10K/20G

D8_v3

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

10K/10K/10G

10K/10K/20G

F4, F4s

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

750/1000/10G

750/1000/20G

F8, F8s

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

10K/10K/10G

10K/20K/20G

F16, F16s

50/500/100M

250/500/1G

750/1000/2G

10K/10K/10G

10K/20K/20G

*每个权限/实例的 Secure Client 会话数/TLS 代理会话数/速率限制器。

准则和限制

ASA virtual防火墙功能与 ASA 硬件防火墙非常相似，但存在以下准则和限制。

ASA Virtual （所有权限）的准则和限制

智能许可准则

  • 支持的最大 vCPU 数量为 16 个。对于部署在除 AWS 和 OCI 之外的所有平台上的 ASA 虚拟，支持的最大内存为 64GB。对于部署在 AWS 和 OCI 上的 ASA 虚拟，支持的最大内存为 128GB。可以在任何受支持的 ASA virtual vCPU/内存配置中使用任何 ASA virtual 许可证。

  • 许可功能和未许可平台功能的会话限制根据 VM 内存量设置。

  • Secure Client 和 TLS 代理的会话限制取决于 ASA virtual 平台授权；会话限制不再与 ASA virtual 型号类型 (ASAv5/10/30/50/100) 关联。

  • 会话限制有最低内存要求；如果 VM 内存低于最低要求，会话限制将设置为内存量支持的最大数。

  • 现有授权没有任何变化；授权 SKU 和显示名称将继续包括型号 (ASAv5/10/30/50/100)。

  • 授权通过速度限制器设置最大吞吐量。

  • 客户订购过程没有变化。

磁盘存储

默认情况下，ASA virtual支持最大 8 GB 的虚拟磁盘。磁盘大小不能超过 8 GB。在调配 VM 资源时，请记住这一点。

情景模式准则

仅支持单情景模式。不支持多情景模式。

通过故障转移实现高可用性准则

对于故障转移部署，请确保备用设备具有相同的许可证权限；例如，两台设备均应具备 2Gbps 权限。


重要

使用 ASA virtual创建高可用性对时，需要按相同顺序将数据接口添加到每个 ASA virtual。如果完全相同的接口添加到每个 ASA virtual，但采用不同的顺序，在 ASA virtual控制台上会显示错误。故障转移功能可能也会受到影响。

不支持的 ASA 功能

ASA virtual 不支持以下 ASA 功能：

  • 集群（适用于所有授权，AWS、KVM 和 VMware 除外）

  • 多情景型号

  • 主用/主用故障转移

  • EtherChannel

  • 共享 AnyConnect 高级许可证

限制

  • ASA virtual 与 x710 NIC 的 1.9.5 i40en 主机驱动程序不兼容。较旧或更新版本的驱动程序将正常工作。（仅适用于 VMware）

1 GB 权限的准则和限制

性能准则

  • 在配置了 9 个或更多 e1000 接口的 1 GB 平台 上，巨型帧预留可能会导致设备重新加载。如果启用巨型帧预留，请将接口数量减到 8 个或更少。接口的确切数量取决于已配置的其他功能正常工作所需的内存，可以少于 8 个。

10 GB 权限的准则和限制

性能准则

  • 支持 10Gbps 的汇聚流量。

  • 支持通过以下实践提高 ASA virtual性能：

  • 建议通过 CPU 固定来实现完整的吞吐量速率；请参阅提高 ESXi 配置的性能和提高 KVM 配置的性能。

  • 混合使用 e1000 和 i40e-vf 接口的巨型帧预留可能会导致 i40e-vf 接口保持关闭。如果启用巨型帧预留，请不要混合使用 e1000 和 i40e-vf 驱动程序的接口类型。

限制

  • 不支持透明模式。

  • ASA virtual 与 x710 NIC 的 1.9.5 i40en 主机驱动程序不兼容。较旧或更新版本的驱动程序将正常工作。（仅适用于 VMware）

  • 不受 Hyper-v 支持。

20 GB 权限的准则和限制

性能准则

限制

  • ASA virtual 与 x710 NIC 的 1.9.5 i40en 主机驱动程序不兼容。较旧或更新版本的驱动程序将正常工作。（仅适用于 VMware）

  • 不支持透明模式。

  • 不支持 Amazon Web 服务 (AWS)和 Hyper-V。

ASA Virtual接口和虚拟 NIC

作为虚拟化平台上的访客，ASA virtual使用底层物理平台的网络接口。每个 ASA virtual 接口映射到一个虚拟 NIC (vNIC)。

  • ASA virtual 接口

  • 支持的 vNIC

ASA Virtual接口

ASA Virtual包括以下千兆以太网接口：

  • Management 0/0

    对于 AWS 和 Azure，Management 0/0 可以是传输流量的“外部”接口。

  • GigabitEthernet 0/0 到 0/8。请注意，如果将 ASA Virtual部署为故障转移对的成员，则 GigabitEthernet 0/8 将用于故障转移链路。


    注

    为了进行简单的配置迁移，十个千兆以太网接口（如 VMXNET3 驱动程序上可用的接口）已被标记为千兆以太网。这对实际接口速度没有影响，仅作为外观显示。

    ASA Virtual将使用 E1000 驱动程序的 GigabitEthernet 接口定义为 1Gbps 链路。请注意，VMware 不再建议使用 E1000 驱动程序。

  • Hyper-V 最多支持八个接口。Management 0/0 和 GigabitEthernet 0/0 至 0/6。您可以将 GigabitEthernet 0/6 用作故障转移链路。

支持的 vNIC

ASA virtual 支持以下 vNIC。不支持在同一 ASA virtual上混合 vNIC，例如 e1000 和 vmxnet3。

表 8. 支持的 vNIC

vNIC 类型

虚拟机监控程序支持

ASA virtual版本

备注

VMware

KVM

vmxnet3

是

否

9.9(2) 及更高版本

VMware 默认值

如果使用 vmxnet3，则需要禁用 Large Receive Offload (LRO)，以免 TCP 性能不佳。请参阅禁用 VMware 和 VMXNET3 的 LRO。

e1000

支持

支持

9.2(1) 及更高版本

不建议使用 VMware。

virtio

不支持

支持

9.3(2.200) 及更高版本

KVM 默认值

ixgbe-vf

支持

支持

9.8(1) 及更高版本

AWS 默认值；支持 SR-IOV 的 ESXi 和 KVM。

i40e-vf

不支持

支持

9.10(1) 及更高版本

对 SR-IOV 的 KVM 支持。

禁用 VMware 和 VMXNET3 的 LRO

Large Receive Offload (LRO) 技术通过减少 CPU 开销增加高带宽网络连接的入站吞吐量。它的工作方式是，将从单一流传入的多个数据包聚合到更大的缓冲区，然后向网络堆栈上方传递，从而减少必须处理的数据包数量。不过，LRO 可能会导致 TCP 性能问题，即网络数据包传送可能不会一致流动，而是在拥挤的网络中“突发”。


重要

VMware 默认启用 LRO，以增加整体吞吐量。因此，此平台要求在 ASA virtual部署中禁用 LRO。

您可以在 ASA virtual虚拟机上直接禁用 LRO。在进行任何配置更改之前，请关闭虚拟机。

  1. 在 vSphere Web Client 清单中查找 ASA virtual机。

    1. 要查找虚拟机，请选择一个数据中心、文件夹、集群、资源池或主机。

    2. 点击相关对象 (Related Objects) 选项卡，然后点击虚拟机 (Virtual Machines)。

  2. 右键点击虚拟机，然后选择编辑设置 (Edit Settings)。

  3. 点击 VM 选项 (VM Options)。

  4. 展开高级 (Advanced)。

  5. 在“配置参数”(Configuration Parameters) 下，点击编辑配置 (Edit Configuration)按钮。

  6. 点击添加参数 (Add Parameter) 并输入 LRO 参数的名称和值：

    • Net.VmxnetSwLROSL | 0

    • Net.Vmxnet3SwLRO | 0

    • Net.Vmxnet3HwLRO | 0

    • Net.Vmxnet2SwLRO | 0

    • Net.Vmxnet2HwLRO | 0


    注

    （可选）如果存在 LRO 参数，您可以检查这些值并在需要时进行更改。如果参数等于 1，则 LRO 已启用。如果等于 0，则 LRO 已禁用。

  7. 点击确定 (OK) 以保存您的更改并退出配置参数 (Configuration Parameters) 对话框。

  8. 点击保存 (Save)。

有关详细信息，请参阅以下 VMware 支持文章：

ASA Virtual和 SR-IOV 接口调配

单一根 I/O 虚拟化 (SR-IOV) 允许运行各种访客操作系统的多个 VM 共享主机服务器内的单个 PCIe 网络适配器。SR-IOV 允许 VM 在网络适配器中绕过虚拟机监控程序而直接移入或移出数据，从而提高网络吞吐量及降低服务器 CPU 负担。最新的 x86 服务器处理器包括芯片组增强功能（例如 Intel VT-d 技术），它们可促进 SR-IOV 所需的直接内存传输及其他操作。

SR-IOV 规范定义了两种设备类型：

  • 物理功能 (PF) - 实质上属于静态 NIC，PF 是完整的 PCIe 设备，包括 SR-IOV 功能。PF 按正常 PCIe 设备的方式进行发现、管理和配置。使用单个 PF 可为一组虚拟功能 (VF) 提供管理和配置。

  • 虚拟功能 (VF) - 类似于动态 vNIC，VF 是完整或轻型虚拟 PCIe 设备，至少提供必要的数据移动资源。VF 并非直接进行管理，而是通过 PF 进行获取和管理。可以为一台 VM 分配一个或多个 VF。

SR-IOV 由外围组件互联专业组 (PCI SIG) 定义和维护，该行业组织负责开发和管理 PCI 标准。有关 SR-IOV 的详细信息, 请参阅《PCI-SIG SR-IOV 入门：SR-IOV 技术简介》。

要在 ASA virtual上调配 SR-IOV 接口，需要从适当的操作系统级别、硬件和 CPU、适配器类型及适配器设置等开始进行一些规划。

SR-IOV 接口准则和限制

根据规模和使用要求，用于 ASA virtual部署的具体硬件可能不尽相同。许可 ASA Virtual说明了与不同 ASA virtual平台的许可证授权相匹配的合规资源方案。此外，SR-IOV 虚拟功能还需要特定的系统资源。

主机操作系统和虚拟机监控程序支持

SR-IOV 支持和 VF 驱动程序可用于：

  • Linux 2.6.30 内核或更高版本

以下虚拟机监控程序目前支持带 SR-IOV 接口的 ASA virtual：

  • VMware vSphere/ESXi

  • QEMU/KVM

  • AWS

硬件平台支持


注

您应该在能够运行支持的虚拟化平台的任何服务器类 x86 CPU 设备上部署 ASA virtual。

本节介绍 SR-IOV 接口的硬件准则。尽管这些只是准则而不是要求，但使用不符合这些准则的硬件可能会导致功能问题或性能不佳。

需要一台支持 SR-IOV 并配备了支持 SR-IOV 的 PCIe 适配器的服务器。您必须了解以下硬件注意事项：

  • 不同供应商和设备的 SR-IOV NIC 功能有所不同，包括可用的 VF 数量。

  • 并非所有 PCIe 插槽都支持 SR-IOV。

  • 支持 SR-IOV 的 PCIe 插槽可能具有不同的功能。


    注
    请查阅制造商的文档，以了解系统对 SR-IOV 的支持情况。

SR-IOV 支持的 NIC

CPU

  • X86_64 多核 CPU

    Intel 沙桥或更高版本（推荐）


    注
    我们在 Intel 的 Broadwell CPU (E5-2699-v4) 上以 2.3Ghz 的频率对 ASA virtual 进行了测试。

  • 核心

    • 每个 CPU 插槽至少 8 个物理核心

    • 8 个核心必须位于一个插槽中。


    注
    建议使用 CPU 固定实现 ASAv50 和 ASAv100 上的完整吞吐量速率；请参阅提高 ESXi 配置的性能和提高 KVM 配置的性能。

BIOS 设置

SR-IOV 需要 BIOS 以及硬件上运行的操作系统实例或虚拟机监控程序方面的支持。检查系统 BIOS 中的以下设置：

  • 已启用 SR-IOV

  • 已启用 VT-x（虚拟化技术）

  • 已启用 VT-d

  • （可选）已禁用超线程

我们建议您通过供应商文档验证该过程，因为不同的系统使用不同的方法来访问和更改 BIOS 设置。

限制

使用 ixgbe-vf 接口时，请注意以下限制：

  • 禁止访客 VM 将 VF 设置为混合模式。因此，使用 ixgbe-vf 时不支持透明模式。

  • 禁止访客 VM 在 VF 上设置 MAC 地址。因此，在 HA 期间不会像在其他 ASA 平台上和使用其他接口类型那样传输 MAC 地址。HA 故障转移通过从主用设备向备用设备传送 IP 地址的方式运行。


    注

    此限制也适用于 i40e-vf 接口。

  • 思科 UCS-B 服务器不支持 ixgbe-vf vNIC。

  • 在故障转移设置中，当配对的 ASA virtual（主设备）发生故障时，备用 ASA virtual 设备将接管主设备的角色，并使用备用 ASA virtual 设备的新 MAC 地址更新其接口 IP 地址。此后，ASA virtual 会向同一网络上的其他设备发送免费地址解析协议 (ARP) 更新，以通告接口 IP 地址的 MAC 地址更改。但是，由于与这些类型的接口不兼容，因此不会将免费 ARP 更新发送到用于将接口 IP 地址转换为全局 IP 地址的 NAT 或 PAT 语句中所定义的全局 IP 地址。