我们有时候需要访问家中电脑,亦或者不想把网站搭载公有云上,想搭建在自己的电脑上,然后通过外界访问,这个时候内网穿透就应运而生了

家里 Nas 中安装了一系列服务,如果外网访问不了,手机上连不上,就十分不方便。所以我们需要内网穿透,方法主要有两个:动态域名和反向代理,下面对比一下:

动态域名

最早期的方法,要求家中拨号网络有一个外网 ip,每次断线拨号虽然 ip 变了,通过定时请求动态域名提供商的一个接口,把域名指向改成你最新的外网地址,这样其他地方就可以通过域名访问你家里的 IP 了。

一般动态域名路由器都支持设置,不支持也没关系,你家里的服务器的定时请求一次 DDNS 服务商接口即可,比如 no-ip 的 http://ddns.net 域名更新:

https://USER:PASSWD@dynupdate.no-ip.com/nic/update?hostname=test.ddns.net

在家里服务器的 crontab 中设置每 15 分钟 curl 访问一下上面的地址,把用户名密码和hostname替换成你申请的域名,即可更新。

最后家中路由器需配置端口转发,比如把外网 ip 的 443 端口转给内网服务器的 443 端口。

这是最廉价的解决方案,基本没成本,各类 DDNS 服务商也是免费的。唯一问题是当 IP 更新后,最长可能需要 15 分钟才能更新域名指向(更新接口调用快会被 ban),再算上各级 DNS 缓存时间,前后可能会有半小时你无法访问,不过我一周顶多碰到 1-2 次。

如果家里有外网 IP ,这是首选方案,现在越来越多宽带新开户无法得到外网 IP 地址,比如电信。联通还好,曾经不经我允许把我换成内网 IP,然后我打电话去骂,骂来了一个外网ip。但随着 IPv4 资源减少,IPV6 普及以前,外网 IP 肯定越来越少,所以我们需要反向代理。


反向代理

家中没有外网 IP 时,如果你有一台固定 IP 的外网 VPS,那么可用它做跳板访问家里内网端口。在 VPS 上启动一个反向代理服务,同时在家里内网服务器上启动另外一个映射服务,那么链接外网 VPS 的 443 端口,可以被反向代理转发到内网的 443 端口上。

最简单的方案是 ssh -R 反向代理,比如我想把内网另外 192.168.1.3:443 端口暴露给 VPS ( 202.115.8.1 )的 8443 端口,可以在任意一台内网机器上运行:

ssh -R 0.0.0.0:8443:192.168.1.3:443  user@202.115.8.1

这样会让远端(-R )创建一个新端口( 8443 ),并把该端口的数据通过 ssh 链接传回来给我,我再把它转发给我能访问的 192.168.1.3:443。在 vps 修改下 /etc/ssh/sshd_config:

GatewayPorts yes

这样连接外网 vps 上的 8443 端口相当于连接内网 192.168.1.3 的 443 端口了。

该方法没有断线重连,连接断了 ssh 进程就会退出,需要额外写脚本来检测重启,或者用 autossh 保活。正儿八经长期用的话,推荐使用专业程序来提供更加稳定高效的方向代理。

这类服务程序有很多,比如老牌的 ngrok,python 写的 shootback,前者使用麻烦,如果想跑在自架服务器上,还要重新编译代码,配置证书,而后者性能和并发又不是特别好,所以现在大家都用性能更好,配置更简单的 frp https://github.com/fatedier/frp


实际部署

Frp 结构很简单,分为 frps/frpc 两个可执行程序,在有公网地址的 VPS 上运行 frps 然后在家中内网运行 frpc 就行:


WX20190601-204004@2x.png


比如想把家中服务器的 ssh 端口 22 代理代理到外网 vps 202.115.8.1:221 上,那么在 vps 上编辑 frps.ini 配置文件:

# frps.ini
[common]
bind_port = 7000
token = 1234567

然后 vps 上启动 frps:

frps -c /usr/local/etc/frps.ini

然后再家中内网服务器上编辑 frpc.ini 配置,token需要保持一致:

# frpc.ini
[common]
server_addr = 202.115.8.1
server_port = 7000
token = 1234567
[ssh]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 22
remote_port = 221

然后内网服务器启动 frpc:

frpc -c /usr/local/etc/frpc.ini

反向代理就架设成功了,内网的 frpc 启动后会链接到外网的 frps 上的 7000 管理端口,申明自己想把内部的 22 端口暴露成外部的 221 端口。然后外网的 frps 一旦碰到任何 221 端口的链接,都会通过 frpc<->frps 的数据链路转发到内网的 22 端口上来,你在外网任意地方:

ssh -p221 user@202.115.8.1

相当于登陆家里服务器的 22 端口。你还可以同时配置多个服务,比如增加一个 https 服务:

# frpc.ini
[common]
server_addr = 202.115.8.1
server_port = 7000
token = 1234567[ssh]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 22
remote_port = 221
[https]
type = tcp
local_ip = 192.168.1.3
local_port = 443
remote_port = 8443

这样可以把内网服务器的 https://192.168.1.3:443 暴露成:https://202.115.8.1:8443 。


HTTP/HTTPS 的穿透优化

其实 frps 对于 http/https 还有更友好的配置方式,你有多个域名的话,你可以用多个二级域名的 A 记录同时指向外网 vps 的地址:

  • nextcloud.li5jun.com -> 202.115.8.1

  • gitlab.li5jun.com -> 202.115.8.1

配置两个二级域名都指向 VPS 外网地址,对于多个 http/https 转发,在 frps 那里都可以共用同一个端口,我们配置下 frps.ini:

# frps.ini
[common]
bind_port = 7000
token = 1234567
vhost_http_port = 80
vhost_https_port = 443

然后配置内网的 frpc.ini :

# frpc.ini
[common] 
server_addr = 202.115.8.1 
server_port = 7000 
token = 1234567
[nextcloud]
type = https
local_ip = 192.168.1.3
local_port = 443
custom_domains = nextcloud.li5jun.com
[gitlab]
type = https
local_ip = 192.168.1.4
local_port = 443
custom_domains = gitlab.skywind.com

那么这两个服务都可以公用外网 VPS 的 443 端口,当你用浏览器访问:

https://nextcloud.li5jun.com

外网 VPS 上的 frps 就能根据域名知道该请求需要代理到内网 nextcloud 地址,而访问

https://gitlab.li5jun.com

时,因为两个域名都是指向外网 VPS 的,frps 根据域名判断就能转发到内网 gitlab 地址。

如果你的 frpc.ini 中 http/https 服务你用的 type=tcp,那每个服务都会占用一个外网 vps 的端口,而把 type 设置成 http/https 的话,只要你有几个二级域名,就能共用 frps 的端口:



我可以在公司通过外网 frps 跳板,访问家中 GitBucket 代码服务的截图。通过 type = https,你可以把家中的:文件服务,照片服务,代码服务,笔记服务 等一些列常用的服务全部代理到外网 VPS 的 443 端口上来,然后用域名进行区分。

这样在外面不管用 PC 还是手机访问家中的服务,外网 URL 会变得很漂亮。


内网静态域名

那么我们把内网的一个站点用反向代理做穿透时,我们在外面访问的是 VPS 的域名,在家又访问另外一个 192.168.1.x 的裸 IP 的 URL,有没有办法都用一个地址呢?

如果你家里的路由器支持配置静态 DNS 的话,可以把外网 VPS 的 DNS 配置成内网地址,这样你连上家里 wifi 时,git.li5jun.com 被解析成 192.168.1.x,在外网时,git.li5jun.com 又会被解析成 202.115.8.1 ,总能用同一个域名,以最快的速度访问。

比如手机上设置 nextcloud 客户端时就只需要设置唯一的一个服务器 URL 不用改来改去。


使用 KCP 加速

如果你手上只有境外 VPS,那么可以通过 UDP 加速传输。Frp 支持使用基于 UDP 的 KCP 协议加速传输,这样对于一些网速慢的 vps 而言,能有比 tcp 更平滑更快速的传输效果。


虚拟网络与 P2P

评论区提到的 zerotier,用起来和 frp 的 p2p 模式差不多,都是需要在客户端启动一个软件。采用 p2p 模式对带宽利用更充分,但/是稳定性不如 c/s 模型,我的意见是,只要你不传电影,只是和内网之间传送一些文档,照片,代码之类的东西,那用更稳定 c/s 模式。

如果你希望像 zerotier 一样,搞出个虚拟网卡来,然后像在内网一样的直接访问各个 IP 地址,那么你可以在内网启动个 openvpn 嘛,然后用 frp 把 openvpn 的端口暴露出来,你在外面就可以用 openvpn 的虚拟网卡模拟链入到内网,直接访问内网的所有东西了。


其他穿透方案

如果你不想用 frp 也这类软件,更不想自己架设外网服务器的话,可以用花生壳的反向代理付费服务,或者 ngrok 的付费服务,总之消耗带宽的事情,都是要成本的。

其实反向代理唯一的问题就是 VPS 的费用,好歹程序员一般手上都会有几台 VPS,带宽又没跑满,正好拿来做跳板进行内网穿透。以前我喜欢把服务直接架设在外网 VPS 上,比如我的笔记服务,但是经常 VPS 换 IP,换服务商,数据就没法保证,VPS 迁移了又要面临服务架设和数据迁移,十分复杂。

现在我所有服务都跑在家里服务器上,所有数据都自己掌握,外网 VPS 仅作为一个转发,几年下来,数据安全性和稳定性比直接把服务架设在 VPS 好多了,不用每换一台 VPS 就重新弄一遍。


有网友给我推荐了个牛逼的项目,Sakura Frp,基于 Frp 二次开发的,免费提供内网穿透服务。普通用户的映射最高速率可达到 8Mbps,且不限流量。