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使用Linux建立IP隧道
2007-01-18   中國IT實驗室

隨著互聯網中IPv4可用地址的日益減少,越來越多的企業開始采用NAT方式上網,可用公網IP地址越來越少,而通過互聯網訪問內部服務器的需求確不斷增加,因此本文對linux環境下建立通過互聯網的IP隧道的方法,以實現對內部服務器的訪問進行一些初淺的探討,希望能起到拋磚引玉的作用。
  
  方法一:基于SSH的加密通道
  
  SSH(SecureShell)是一套安全的網絡連接程序,它可以實現通過網絡遠程登錄其他系統,它就是加密的telnet協議。但是OPENSSH除了具有遠程登錄功能以外,更可以建立加密IP隧道。
  
   
  
  我們這里假設Alice.org服務器位于某個企業網的內網,其IP地址為192.168.2.200,它通過NAT方式可以訪問互聯網。我們現在需要通過位于互聯網上的名字為bob.org的機器里訪問Alice,也就是遠程登錄Alice。這時候我們就需要在bob和alice之間建立IP隧道。我們首先登錄Alice,執行命令:
  
  #ssh-R11022:127.0.0.1:22 ideal@211.1.1.1
  
  該命令表示登錄服務器211.1.1.1,并將服務器的11022定向為本地的22號端口。執行完該命令以后,會提示輸入ideal用戶密碼,輸入以后就會登錄到遠程服務器bob。這時在bob上netstat-ln就會發現11022端口監聽,保持從alice到bob的ssh連接不斷開。從互聯網任何位置登錄服務器bob以后,我們可以通過該隧道登錄到alice服務器,執行以下命令:
  
  #sshlocalhost-p11022
  
  該命令表示連接本地的11022端口,因為我們已經創建了從alice到bob的隧道,因此連接本地的11022端口實際上就是通過隧道訪問alice的22端口號。
  
  這樣通過這個隧道就可以實現登錄位于內部網的服務器alice,但是因為ssh命令中指定了源端口,這種隧道一般只能支持一種協議,對于特定應用則具有加密帶來的安全性的優點,但靈活性則不夠,而且為了保證隧道暢通,從alice到bob的ssh連接不能斷開,也就意味著用戶不能退出alice,否則隧道就會關閉。
  
  方法二:使用vtun建立IP隧道
  
  VTun(VirtualTUNnel,http://vtun.sourceforge.net)是一個功能很強的軟件,可以利用它來建立IP虛擬隧道,而且隧道的數目可以不受限制,完全依照機器的能力而定,并且在此基礎上應用上可以實現VPN、移動IP等功能。
  
  Vtun所支持的通道并且具有多種功能特性:
  
  * 加密:支持基于CHAP的認證、并采用BlowFish128bit密鑰。
  * 壓縮:支持zlib、lzo等多種壓縮算法。
  * 通信整形:平臺無關,允許分別限制進入和流出通道的速率。
  
  Vtun支持以下類型通道:
  
  * IPtunnel(tun):支持ppp的IP隧道。
  * 以太網隧道(Ethernettunnel):支持可以實現以太網封裝的各種協議,如:IPX、Appletalk、Bridge等。
  * 串口通道(Serialtunnel,tty):支持串行電纜的傳輸方式,如:PPP、SLIP等。
  * 管道通道(Pipetunnel,pipe):支持所有能使用Unix管道的程序。
  
  Vtun支持多種平臺,包括:Linux、BSD以及Solaris。
  
  下載軟件:
  
  http://prdownloads.sourceforge.net/vtun/vtun-2.6.tar.gz
  http://vtun.sourceforge.net/tun/tun-1.1.tar.gz
  
  網絡介紹
  
   
  
  bob.org擁有固定ip(211.1.1.1),所以作為vtun的服務器端。alice.org沒有固定的ip,采用的是NAT接入方式,因為沒有固定公網IP地址,也沒有域名。alice.org應該作為VPN的客戶端,通過vtund連接bob.org服務器,建立VPN通道。
  
  首先確保兩臺服務器都允許IPforwarding。這點可以通過運行命令:
  
  #/sbin/sysctl-wnet.ipv4.ip_forward=1
  
  如果希望永久打開,則可以通過編輯/etc/sysctl.conf文件,將其中的net.ipv4.ipforward=0行改成net.ipv4.ipforward=1來實現。
  
  安裝tun設備
  
  在安裝vtun之前我們首先要安裝虛擬通道點到點設備(VirtualPoint-to-Point(TUN)andEthernet(TAP)devices),將會在/dev中產生兩個虛擬通道設備/dev/tunX(字符設備)和tunX(virtualPoint-to-Pointinterface,虛擬點到點接口)。
  安裝vtun-1.1.tar.gz:
  
  1.解壓軟件:
  #tarxvfztun-1.1.tar.gz
  
  2.配置:
  #cdtun-1.1
  #./configure
  注意:安裝tun需要系統安裝有和當前內核版本一致的內核源代碼,因此建議安裝位于安裝光盤的內核源代碼RPM包。
  
  3.安裝:
  #makeinstall
  
  4.加在內核模塊
  #modprobetun
  
  如果希望系統啟動時自動加載該模塊,則編輯/etc/modules.conf,添加:
  
  aliaschar-major-90tun#2.2.x內核
  aliaschar-major-10-200tun#2.4.x內核
   
  
  這樣就完成了對ip隧道驅動tunX的安裝。查看內核模塊,看tun是否被正確安裝:
  
  #lsmod
  ModuleSizeUsedby
  tun40643
  
  安裝Vtund
  
  解壓縮:
  
  #tarxvfzvtun-2.6.tar.gz
  #cdvtund
  
  配置:
  #./configure--disable-lzo--disable-zlib--disable-shaper
  
  注:我們這里不打算壓縮和流量成形,因此需要帶這些參數,如果希望支持壓縮,則需要先安裝lzo或者zlib軟件。
  
  編譯安裝:
  
  #makeinstall
  
  默認情況下,vtund被安裝在/usr/local/sbin/目錄下,而默認的配置文件則為/usr/local/etc/vtund.conf中。
  需要在兩臺機器上分別安裝vtund和tun驅動,其中bob.org服務器上的vtund以服務器方式運行,而alice.org的vtund以客戶端方式運行。
  
  vtund.conf配置文件說明:
  
  vtund.conf文件是vtund配置文件。Vtund.conf文件格式為:
  
  name{
  keywordvalue;
  keywordvalue;
  ..
  }
  
  關鍵字定義值后的分號是必須的,name后必須有完整的{}。Name可以有以下幾個值:
  
  options:定義通用選項,例如端口號等信息;
  default:所有會話的默認值;
  session(可以為任意名,用于識別一個會話):指定該會話的特定值,用以覆蓋default中的定義。
  
  下面是作為作者實際運行環境中以服務器方式運行的vtund.conf的內容:
  
  options{#bob.org,隧道IP地址為10.0.2.2
  port5000;#vtund服務器監聽端口
  ppp/usr/sbin/pppd;
  ifconfig/sbin/ifconfig;
  route/sbin/route;
  firewall/sbin/ipchains;
  #vtund需要調用的各種程序的路徑信息;
  }
  #默認會話選項
  default{
  typetun;#
  protoudp;#下層采用UDP協議
  compno;#不對會話壓縮
  encrno;#不對會話加密
  keepaliveyes#保證連接一直激活;
  
  alice{#主機alice建立的會話特定選項,可以覆蓋默認會話選項的配置
  passalice;#回話建立密鑰
  typetun;#通道類型為IP隧道方式
  prototcp;#采用下層tcp協議
  compno;#不對會話壓縮
  encrno;#不對會話加密
  keepaliveyes;#Keepconnectionalive
  
  up{#連接建立時,首先應該運行的命令
  ifconfig"%%10.0.2.2pointopoint10.0.1.2mtu1450";
  #首先激活接口,其中采用ppp建立連接,ppp本地IP為10.0.2.2,
  #而遠程IP分配為10.0.1.2。
  program/sbin/arp"-sD10.0.1.2eth0pub";#配置arp表項
  route"add-net10.0.1.0netmask255.255.255.0gw10.0.2.2";#添加路由
  };
  down{#連接建立時,首先應該運行的命令
  program"/sbin/arp-d10.0.1.2-ieth0";
  };
  }
  
  vtund的更詳細說明請參考manvtund.conf的幫助手冊內容。
  
  下面是作為作者實際運行環境中以客戶端方式運行的vtund.conf的內容:
  
  客戶端(yyy.orgVPN_IP=10.0.1.2):
  
  options{
  
  port5000;
  ppp/usr/sbin/pppd;
  ifconfig/sbin/ifconfig;
  route/sbin/route;
  firewall/sbin/ipchains;
  
  }
  
  alice{
  
  passalice;
  keepaliveyes;
  
  up{
  
  ifconfig"%%10.0.1.2pointopoint10.0.2.2mtu1450";
  program/sbin/arp"-sD10.0.2.2eth0pub";
  route"add-net10.0.2.0netmask255.255.255.0gw10.0.1.2";
  firewall"-Aforward-s10.0.0.0/24-d10.0.2.0/24-jACCEPT";
  
  };
  
  down{
  
  firewall"-Dforward-s10.0.0.0/24-d10.0.2.0/24-jACCEPT";
  program"/sbin/arp-d10.0.2.2-ieth0";
  
  };
  }
  
  啟動vtund
  
  服務器端(bob.org):只須以root身份執行/usr/sbin/vtund-s就可以了,如果希望系統啟動后自動建立VPN通道,可以將這個命令加入/etc/rc.d/rc.local中。
  
  客戶端(alice.org):只須以root身份執行/usr/local/sbin/vt

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