认识
IKEv2 简化 IKEv1 协商 SA 的过程。
Q：为什么不能单独用 IKEv2？
A：IKEv2（Internet Key Exchange version 2）本身是 IPSec 的一部分，专门用于协商和建立 IPSec 安全关联（SA）。它不能单独提供 VPN 功能，必须与 IPSec 配合使用。IKEv2 是 IPSec 的“控制层”，而 IPSec 是“数据层”。两者必须配合使用。IKEv2 无数据传输能力（IKEv2 只负责密钥交换和隧道管理，不封装或加密用户数据）。IKEv2 依赖 IPSec 的 ESP/AH（用户数据必须通过 IPSec 的 ESP（Encapsulating Security Payload） 或 AH（Authentication Header） 协议加密/认证）。
Q：常见的“IKEv2 VPN”实际是什么？
A：当人们说“IKEv2 VPN”时，通常指的是 IKEv2/IPSec VPN（使用 IKEv2 进行密钥交换，使用 IPSec（ESP）加密数据）
组成
IKEv2 定义三种类型交换：
- 初始交换（Initial Exchanges）；
- 创建子 SA 交换（Create_Child_SA Exchange）；
- 通知交换（Informational Exchange）；
IKEv2 通常使用 2 次交换共 4 条消息就可以完成一对 IPsec SA 的建立。如果要求建立的 IPsec SA 大于一对时，每一对 IPsec SA 只需额外增加 1 次创建子 SA 交换，也就是 2 条消息就可以完成；
第一步、初始交换过程
通过初始交换，IKEv2 就可以完成第一对 IPsec SA 的协商建立。初始交换包含 2 次交换 4 条消息；
消息 ① 和 ② 属于第一次交换（称为 IKE_SA_INIT 交换），以明文方式完成 IKE SA 的参数协商，包括协商加密和验证算法，交换临时随机数和 DH 交换。IKE_SA_INIT 交换后生成一个共享密钥材料，通过该共享密钥材料可以衍生出 IPsec SA 的所有密钥；
消息 ③ 和 ④ 属于第二次交换（称为 IKE_AUTH 交换），以加密方式完成身份认证、对前两条信息的认证和 IPsec SA 的参数协商。IKEv2 支持 RSA 签名认证、预共享密钥认证、扩展认证方法 EAP（Extensible Authentication Protocol）。发起者通过在消息 3 中省去认证载荷来表明需要使用 EAP 认证；
第二步、创建 Child SA 交换
当一个 IKE SA 需要创建多对 IPsec SA 时，需要使用创建 Child SA 交换来协商多于一对的 IPsec SA。创建 Child SA 交换还可以用于 IKE SA 的重协商。
创建 Child SA 交换包含一个交换两条消息，对应 IKEv1 协商阶段 2，交换的发起者可以是初始交换的协商发起方，也可以是初始交换的协商响应方；
通知交换
针对运行 IKE 协商的两端，有时会传递一些控制信息（例如，错误信息、通告信息、……），在 IKEv2 中，通过通知交换，来完成该类信息的传递。
通知交换必须在 IKE SA 保护下进行，也就是说通知交换只能发生在初始交换后。
当通过 SA 保护控制信息时：
- 控制信息可能是属于 IKE SA 的，那么通知交换必须由该 IKE SA 来保护进行；
- 也可能是某 Child SA 的，那么该通知交换必须由生成该 Child SA 的 IKE SA 来保护进行；
性质
- IKEv2 has MOBIKE which is a standard for mobile clients that allows them to switch addresses dynamically.
- It also has built-in NAT traversal and
- standard mechanisms for reliability similar to DPD.