使用 WireGuard 无缝接入内网
去年心血来潮想搞个 NAS 放在家里,奈何囊肿羞涩,最终只能捡垃圾捡了个蜗牛星际,又因为种种原因吃了近一年的灰。最近又比较心血来潮,想起来了在角落中已经蒙尘的蜗牛星际。
在某宝上买的机子已经由卖家预装了黑群晖,用起来也是完全的傻瓜式操作,免去了自己折腾各种软件浪费时间。目前仅仅作为一个 samba
文件服务器,在局域网中共享一些视频或者其他资源。
OK,开始正题。现在需要支持在外面远程控制 NAS 下载一些东西。目前有这么几种方案:
直接端口映射到内网的 NAS
这种方案需要你有一个公网 IP,在路由器中将需要外网访问的端口直接映射到内网的 NAS 对应的端口上即可,操作也比较简单,速度则取决于你的上行带宽。
使用 frp 之类的内网穿透工具
这种方案需要一个拥有公网 IP 的服务器,可以将内网的端口映射到这台服务器指定的端口,在外面直接访问服务器的端口即可。具体的配置方法也比较简单,在此不再赘述,这个方案的速度却决于你的这台服务器的带宽。
直接上 VPN
这种方案也需要一个拥有公网 IP 的服务器,相较上面两种方案,这个可能不是那么的方便。但有个好处就是可以透明地访问整个内网的任意主机,速度也是取决于这台服务器的带宽。
考虑到后面可能会折腾好多东西(虽然目前就这一个),干脆将搞个 VPN 直接支持整个内网的访问吧,这样也不用一个端口一个端口地去映射了。但缺点也显而易见,访问内网就得连接 VPN,还是有那么一点点麻烦。
那么用哪个 VPN 方案呢?
- OpenVPN
- PPTP
- L2TP&IPSec
- WireGuard
先说 OpenVPN,这个安全性是毋庸置疑的,可以说是非常安全。但缺点是配置繁琐,而且性能可能不大好。
PPTP 和 L2TP 在大部分平台中都有内置,配置起来非常方便,性能也挺好的,但不是很安全。
WireGuard 是一个极其迅速而且简单的 VPN,它的目标是更快,更简单,更小,并且比 IPSec 更好用(来自 WireGuard 官网)。目前 WireGuard 已经合并进入了 Linux 内核。
可以看一下性能对比(来自 WireGuard 官网)
话不多说,开始安装吧。网络拓扑大致如下。
其中:
1.1.1.1
为服务器的公网 IP192.168.1.0/24
为内网的 IP 段192.168.2.0/24
为 WireGuard 的 VPN 内网网段
最终实现的效果是,电脑和手机通过连接 1.1.1.1
上的 VPN 服务,接入其他两个网段。
安装 WireGuard
WireGuard 不区分服务端与客户端,安装也比较简单,不出意外的话可以一行命令直接安装。
具体可参考 Installation - WireGuard,基本上涵盖了大部分 Linux 发行版,Windows 以及 MacOS,也包含了 Android, iOS 的安装包。
由于群晖不便于配置服务自启动(应该是我不会,没有 systemd
用的顺手),干脆在黑群晖中装个 Debian10 的虚拟机当作接入内网的网关(也就是上图中的 NAS)。
WireGuard 使用 wg
命令来进行控制,并且提供了一个 wg-quick
命令,可用来快速管理 VPN 连接。
生成密钥
1 | # 生成私钥 |
WireGuard 的服务端与客户端是对等的。生成密钥的步骤适用于服务端,也适用于客户端。
服务器端配置
WireGuard 的配置文件一般情况下放在 /etc/wireguard
中,且为了安全考虑,需要将这个目录的所有者设置为 root
,权限设置为 700
。
一般情况下,配置文件可依次命名为 wgX.conf
,其中 X
为任意的编号,wgX
最终也是创建出来的网络接口的名称。
此处,在服务端与客户端中,都将命名为 wg0.conf
先来看一下最基础的配置文件 /etc/wireguard/wg0.conf
1 | [Interface] |
就是这么简单。分为两种配置组:
Interface
这个配置项为本地接口的配置,其中:
Address
为 VPN 连接的本地 IP 地址ListenPort
作为服务端需要声明一个监听的端口,WireGuard 使用 UDP 协议,这个端口可以任意填写。需要保证防火墙已开放 UDP 的这个端口PrivateKey
为上一步生成的私钥
Peer
这个为对端的配置,如果有多个,则需添加多个
Peer
配置,服务端的Peer
配置项即定义了各个可连接的客户端。其中:PublicKey
为对端的公钥AllowedIPs
在配置路由会讲到
客户端配置
客户端的配置与服务端的配置基本一致。每个端都需要生成各自的密钥对。
下面的为 NAS 的配置文件 /etc/wireguard/wg0.conf
1 | [Interface] |
客户端与服务端不同的地方在于:
Interface
配置中没有了ListenPort
Peer
即为服务端,与服务端不同的地方在于多了一个Endpoint
一般情况下,只有主动发起连接的端需要在 Peer
中指定 Endpoint
,此处为服务器的公网 IP 和监听的端口。
基础的配置已经完成,现在可以直接使用 wg-quick up wg0
启动 VPN,其中 wg0
为配置文件的名称。
配置路由
通过上面的配置成功启动 VPN 后,即使连接成功,也不能访问 192.168.1.0/24
和 192.168.2.1/24
网段,这是因为截至目前,我们仅仅配置了 VPN 隧道,但路由还没有配置,发出去的 IP 包不知道应该被发往哪去。
按照预先设计的网络架构,在外面通往内网的流量大致流向为:
1 | 192.168.2.1(WireGuard 服务端) <------+ 192.168.2.X(客户端) |
按照上图所示,我们需要:
- 外网客户端将发往
192.168.1.0/24
和192.168.2.0/24
网段的包转发到服务端(即192.168.2.1
) - 服务端将
192.168.1.0/24
(内网) 网段的包发给 NAS (即192.168.2.2
) - NAS 将来自于
192.168.2.0/24
网段发往192.168.1.0/24
网段的包进行 SNAT
上面的配置中的 AllowedIPs
可以被认为是路由规则的定义。意思是:
- 当出向包的目的 IP 为
AllowedIPs
定义的网段时,将该包从 VPN 隧道发送出去 - 当从 VPN 隧道进来的包的源 IP 不匹配
AllowedIPs
定义的网段时,直接将包丢弃
服务端
所以按照上面的包转发规则,可以得出各个客户端 Peer
的 AllowedIPs
- NAS
192.168.2.2/32, 192.168.1.0/24
- 其他客户端
192.168.2.x/32
为各自的 IP 地址
配置 iptables
除了配置 AllowedIPs
外,在 Linux 中还需要配置 iptables
。
如果iptables
的 filter
表的 FORWARD
链的默认策略不是 ACCEPT
则还需要添加规则,使包可以被转发。
如果默认策略是 ACCEPT
则可以跳过这部分。
1 | $ iptables -L filter -n -v |
虽然可以将 iptables
的默认策略改掉,但不推荐这样做。
关于 iptables
的教程可以参考 iptables | 朱双印博客
1 | iptables -I FORWARD -s 192.168.2.0/24 -i wg0 -d 192.168.2.0/24 -j ACCEPT # 放行 VPN 网段 |
在 WireGuard 的配置文件中,可以在 Interface
下指定多个 PostUp
和 PostDown
,分别在 VPN 启动和停止后按照定义的顺序依次执行。
服务端配置
1 | [Interface] |
另外还需要开启 Linux 内核的 IP 包转发
1 | $ sysctl net.ipv4.ip_forward |
如果上面的输出为 0
则 Linux 内核默认会丢弃所有目的 IP 不为本机的包。
编辑 /etc/sysctl.conf
, 将 net.ipv4.ip_forward = 0
中的 0
改为 1
。然后 sysctl -p
使其生效。
NAS
NAS 中的 Peer
为服务端,则 AllowedIPs
应为 192.168.2.0/24
。
同时,NAS 需要负责将来自 192.168.2.0/24
网段的发往 192.168.1.0/24
的包进行 SNAT。
1 | [Interface] |
注意其中的 --to-source 192.168.1.2
的 IP 地址为 NAS 在内网中的 IP 地址。
同样,在 NAS 上,也需要确认已开启包转发。
总结
最终的配置文件如下
服务端
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21
22[Interface]
Address = 192.168.2.1/32
ListenPort = 28385
PrivateKey =
PostUp = iptables -I FORWARD -s 192.168.2.0/24 -i wg0 -d 192.168.2.0/24 -j ACCEPT
PostUp = iptables -I FORWARD -s 192.168.2.0/24 -i wg0 -d 192.168.1.0/24 -j ACCEPT
PostUP = iptables -I FORWARD -s 192.168.1.0/24 -i wg0 -d 192.168.2.0/24 -j ACCEPT
PostDown = iptables -D FORWARD -s 192.168.2.0/24 -i wg0 -d 192.168.2.0/24 -j ACCEPT
PostDown = iptables -D FORWARD -s 192.168.2.0/24 -i wg0 -d 192.168.1.0/24 -j ACCEPT
PostDown = iptables -D FORWARD -s 192.168.1.0/24 -i wg0 -d 192.168.2.0/24 -j ACCEPT
# NAS
[Peer]
PublicKey =
AllowedIPs = 192.168.2.2/32, 192.168.1.0/24
# 其他客户端 ...
[Peer]
PublicKey =
AllowedIPs = 192.168.2.x/32
NAS
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10
11[Interface]
PrivateKey =
Address = 192.168.2.2/32
PostUp = iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.2.0/24 -j SNAT --to-source 192.168.1.2
PostDown = iptables -t nat -D POSTROUTING -s 192.168.2.0/24 -j SNAT --to-source 192.168.1.2
[Peer]
PublicKey =
AllowedIPs = 192.168.2.0/24
Endpoint = 1.1.1.1:28385其他客户端
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6
7
8[Interface]
PrivateKey =
Address = 192.168.2.X/32
[Peer]
PublicKey =
AllowedIPs = 192.168.2.0/24, 192.168.1.0/24
Endpoint = 1.1.1.1:28385
在各个机器上分别启动服务
1 | wg-quick up wg0 |
通过 wg
命令可查看当前状态
1 | wg # 服务端 |
在外网尝试 ping 一下内网的主机
1 | $ ping 192.168.1.1 # 路由器 |
OK,完成,现在可以访问任意内网的机器了。
来源:https://devld.me/2020/07/27/wireguard-setup/
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