使用Linux建立IP隧道
2007-01-18   中国IT实验室

随着互联网中IPv4可用地址的日益减少，越来越多的企业开始采用NAT方式上网，可用公网IP地址越来越少，而通过互联网访问内部服务器的需求确不断增加，因此本文对linux环境下建立通过互联网的IP隧道的方法，以实现对内部服务器的访问进行一些初浅的探讨，希望能起到抛砖引玉的作用。
　　
　　方法一：基于SSH的加密通道
　　
　　SSH(SecureShell)是一套安全的网络连接程序,它可以实现通过网络远程登录其他系统，它就是加密的telnet协议。但是OPENSSH除了具有远程登录功能以外，更可以建立加密IP隧道。
　　
　　　
　　
　　我们这里假设Alice.org服务器位于某个企业网的内网，其IP地址为192.168.2.200，它通过NAT方式可以访问互联网。我们现在需要通过位于互联网上的名字为bob.org的机器里访问Alice，也就是远程登录Alice。这时候我们就需要在bob和alice之间建立IP隧道。我们首先登录Alice，执行命令：
　　
　　#ssh-R11022:127.0.0.1:22 ideal@211.1.1.1
　　
　　该命令表示登录服务器211.1.1.1，并将服务器的11022定向为本地的22号端口。执行完该命令以后，会提示输入ideal用户密码，输入以后就会登录到远程服务器bob。这时在bob上netstat-ln就会发现11022端口监听，保持从alice到bob的ssh连接不断开。从互联网任何位置登录服务器bob以后，我们可以通过该隧道登录到alice服务器，执行以下命令：
　　
　　#sshlocalhost-p11022
　　
　　该命令表示连接本地的11022端口，因为我们已经创建了从alice到bob的隧道，因此连接本地的11022端口实际上就是通过隧道访问alice的22端口号。
　　
　　这样通过这个隧道就可以实现登录位于内部网的服务器alice，但是因为ssh命令中指定了源端口，这种隧道一般只能支持一种协议，对于特定应用则具有加密带来的安全性的优点，但灵活性则不够，而且为了保证隧道畅通，从alice到bob的ssh连接不能断开，也就意味着用户不能退出alice，否则隧道就会关闭。
　　
　　方法二：使用vtun建立IP隧道
　　
　　VTun（VirtualTUNnel，http://vtun.sourceforge.net）是一个功能很强的软件，可以利用它来建立IP虚拟隧道，而且隧道的数目可以不受限制，完全依照机器的能力而定，并且在此基础上应用上可以实现VPN、移动IP等功能。
　　
　　Vtun所支持的通道并且具有多种功能特性：
　　
　　* 加密：支持基于CHAP的认证、并采用BlowFish128bit密钥。
　　* 压缩：支持zlib、lzo等多种压缩算法。
　　* 通信整形：平台无关，允许分别限制进入和流出通道的速率。
　　
　　Vtun支持以下类型通道：
　　
　　* IPtunnel(tun)：支持ppp的IP隧道。
　　* 以太网隧道（Ethernettunnel）：支持可以实现以太网封装的各种协议，如：IPX、Appletalk、Bridge等。
　　* 串口通道（Serialtunnel，tty)：支持串行电缆的传输方式，如：PPP、SLIP等。
　　* 管道通道（Pipetunnel，pipe)：支持所有能使用Unix管道的程序。
　　
　　Vtun支持多种平台，包括：Linux、BSD以及Solaris。
　　
　　下载软件：
　　
　　http://prdownloads.sourceforge.net/vtun/vtun-2.6.tar.gz
　　http://vtun.sourceforge.net/tun/tun-1.1.tar.gz
　　
　　网络介绍
　　
　　　
　　
　　bob.org拥有固定ip(211.1.1.1)，所以作为vtun的服务器端。alice.org没有固定的ip，采用的是NAT接入方式，因为没有固定公网IP地址，也没有域名。alice.org应该作为VPN的客户端，通过vtund连接bob.org服务器，建立VPN通道。
　　
　　首先确保两台服务器都允许IPforwarding。这点可以通过运行命令：
　　
　　#/sbin/sysctl-wnet.ipv4.ip_forward=1
　　
　　如果希望永久打开，则可以通过编辑/etc/sysctl.conf文件，将其中的net.ipv4.ipforward=0行改成net.ipv4.ipforward=1来实现。
　　
　　安装tun设备
　　
　　在安装vtun之前我们首先要安装虚拟通道点到点设备（VirtualPoint-to-Point(TUN)andEthernet(TAP)devices），将会在/dev中产生两个虚拟通道设备/dev/tunX（字符设备）和tunX（virtualPoint-to-Pointinterface，虚拟点到点接口）。
　　安装vtun-1.1.tar.gz：
　　
　　1.解压软件：
　　#tarxvfztun-1.1.tar.gz
　　
　　2.配置：
　　#cdtun-1.1
　　#./configure
　　注意：安装tun需要系统安装有和当前内核版本一致的内核源代码，因此建议安装位于安装光盘的内核源代码RPM包。
　　
　　3.安装：
　　#makeinstall
　　
　　4.加在内核模块
　　#modprobetun
　　
　　如果希望系统启动时自动加载该模块，则编辑/etc/modules.conf，添加：
　　
　　aliaschar-major-90tun#2.2.x内核
　　aliaschar-major-10-200tun#2.4.x内核
　　　
　　
　　这样就完成了对ip隧道驱动tunX的安装。查看内核模块，看tun是否被正确安装：
　　
　　#lsmod
　　ModuleSizeUsedby
　　tun40643
　　
　　安装Vtund
　　
　　解压缩：
　　
　　#tarxvfzvtun-2.6.tar.gz
　　#cdvtund
　　
　　配置：
　　#./configure--disable-lzo--disable-zlib--disable-shaper
　　
　　注：我们这里不打算压缩和流量成形，因此需要带这些参数，如果希望支持压缩，则需要先安装lzo或者zlib软件。
　　
　　编译安装：
　　
　　#makeinstall
　　
　　默认情况下，vtund被安装在/usr/local/sbin/目录下，而默认的配置文件则为/usr/local/etc/vtund.conf中。
　　需要在两台机器上分别安装vtund和tun驱动，其中bob.org服务器上的vtund以服务器方式运行，而alice.org的vtund以客户端方式运行。
　　
　　vtund.conf配置文件说明:
　　
　　vtund.conf文件是vtund配置文件。Vtund.conf文件格式为：
　　
　　name{
　　keywordvalue;
　　keywordvalue;
　　..
　　}
　　
　　关键字定义值后的分号是必须的，name后必须有完整的{}。Name可以有以下几个值：
　　
　　options：定义通用选项，例如端口号等信息；
　　default：所有会话的默认值；
　　session(可以为任意名，用于识别一个会话)：指定该会话的特定值，用以覆盖default中的定义。
　　
　　下面是作为作者实际运行环境中以服务器方式运行的vtund.conf的内容：
　　
　　options{#bob.org，隧道IP地址为10.0.2.2
　　port5000;#vtund服务器监听端口
　　ppp/usr/sbin/pppd;
　　ifconfig/sbin/ifconfig;
　　route/sbin/route;
　　firewall/sbin/ipchains;
　　#vtund需要调用的各种程序的路径信息；
　　}
　　#默认会话选项
　　default{
　　typetun;#
　　protoudp;#下层采用UDP协议
　　compno;#不对会话压缩
　　encrno;#不对会话加密
　　keepaliveyes#保证连接一直激活；
　　
　　alice{#主机alice建立的会话特定选项，可以覆盖默认会话选项的配置
　　passalice;#回话建立密钥
　　typetun;#通道类型为IP隧道方式
　　prototcp;#采用下层tcp协议
　　compno;#不对会话压缩
　　encrno;#不对会话加密
　　keepaliveyes;#Keepconnectionalive
　　
　　up{#连接建立时，首先应该运行的命令
　　ifconfig"%%10.0.2.2pointopoint10.0.1.2mtu1450";
　　#首先激活接口，其中采用ppp建立连接，ppp本地IP为10.0.2.2，
　　#而远程IP分配为10.0.1.2。
　　program/sbin/arp"-sD10.0.1.2eth0pub";#配置arp表项
　　route"add-net10.0.1.0netmask255.255.255.0gw10.0.2.2";#添加路由
　　};
　　down{#连接建立时，首先应该运行的命令
　　program"/sbin/arp-d10.0.1.2-ieth0";
　　};
　　}
　　
　　vtund的更详细说明请参考manvtund.conf的帮助手册内容。
　　
　　下面是作为作者实际运行环境中以客户端方式运行的vtund.conf的内容：
　　
　　客户端(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";
　　
　　};
　　}
　　
　　启动vtund
　　
　　服务器端(bob.org)：只须以root身份执行/usr/sbin/vtund-s就可以了，如果希望系统启动后自动建立VPN通道，可以将这个命令加入/etc/rc.d/rc.local中。
　　
　　客户端(alice.org)：只须以root身份执行/usr/local/sbin/vt