Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Простой UDP hole punching на примере IPIP-туннеля

Доброе время суток!
В этой статье хочу рассказать как я реализовал (еще один) скрипт на Bash для соединения двух компьютеров, находящимися за NAT, с использованием технологии UDP hole punching на примере ОС Ubuntu/Debian.

Организация соединения состоит из нескольких шагов:
1. Запуск узла и ожидание готовности удаленного узла;
2. Определение внешнего IP-адреса и UDP-порта;
3. Передача внешнего IP-адреса и UDP-порта удаленному узлу;
4. Получение внешнего IP-адреса и UDP-порта от удаленного узла;
5. Организация IPIP-туннуля;
6. Мониторинг соединения;
7. При обрыве соединения удалять IPIP туннель.

Я долго думал и еще думаю, что можно использовать для обмена данными между узлами, самое простое и быстрое для меня на данный момент, это работа через Яндекс.диск.
  • Во первых, это простота в использовании нужно 3 действия: создать, прочитать, удалить. С помощью curl это:
    Создать:
    curl -s -X MKCOL --user "$usename:$password" https://webdav.yandex.ru/$folder
    

    Прочитать:
    curl -s --user "$usename:$password" -X PROPFIND -H "Depth: 1" https://webdav.yandex.ru/$folder
    

    Удалить:
    curl -s -X DELETE --user "$usename:$password" https://webdav.yandex.ru/$folder
    
  • Во вторых, это простота в установке:
    apt install curl
    


Для определения внешнего IP-адреса и UDP-порта используется stun-client командой:
stun stun.sipnet.ru -v -p $1 2>&1 | grep "MappedAddress"

Установка командой:
apt install stun-client


Для организации туннеля используются штатные средства ОС из пакета iproute2. Существует множество туннелей которые можно поднять штатными средствами (L2TPv3, GRE и т.п.), но я выбрал IPIP потому что он создаёт минимальную дополнительную нагрузку на систему. Я пробовал L2TPv3 поверх UDP и разочаровался, скорость упала в 10 раз, но это могут быть различные ограничения связанные с провайдерами или еще чего-то. Так как IPIP-туннель работает на уровне IP, то используется FOU-туннель для того, что бы работать на уровне UDP-портов. Для организации IPIP-туннеля нужно:

загрузить модуль FOU:
modprobe fou

слушать локальный порт:
ip fou add port $localport ipproto 4

создать туннель:
ip link add name fou$name type ipip remote $remoteip local $localip encap fou  encap-sport $localport encap-dport $remoteport

поднять интерфейс туннеля:
ip link set up dev fou$name

назначить внутренний локальный и внутренний удаленный IP-адрес тунеля:
ip addr add $intIP peer $peerip dev fou$name


Удалить туннель:
ip link del dev fou$name

ip fou del port $localport


Мониторинг состояния туннеля происходит с помощью периодического пинга внутреннего IP-адреса туннеля удаленного узла, командой:
ping -c 1 $peerip -s 0

Периодический пинг нужен в первую очередь для поддержания канала, иначе при простое туннеля на роутерах могут очиститься таблицы NAT и тогда соединение разорвется.
Если пинг пропадает, то IPIP-туннель удаляется и ждет готовности от удаленного узла.

Собственно сам скрипт:
#!/bin/bashusername="username@yandex.ru"password="password"folder="vpnid"intip="10.0.0.1"localport=`shuf -i 10000-65000 -n 1`cid=`shuf -i 10000-99999 -n 1`tid=`shuf -i 10-99 -n 1`function yaread {        curl -s --user "$1:$2" -X PROPFIND -H "Depth: 1" https://webdav.yandex.ru/$3 | sed 's/></>\n</g' | grep "displayname" | sed 's/<d:displayname>//g' | sed 's/<\/d:displayname>//g' | grep -v $3 | grep -v $4 | sort -r}function yacreate {        curl -s -X MKCOL --user "$1:$2" https://webdav.yandex.ru/$3}function yadelete {        curl -s -X DELETE --user "$1:$2" https://webdav.yandex.ru/$3}function myipport {        stun stun.sipnet.ru -v -p $1 2>&1 | grep "MappedAddress" | sort | uniq | awk '{print $3}' | head -n1}function tunnel-up {modprobe fouip fou add port $4 ipproto 4ip link add name fou$7 type ipip remote $1 local $3 encap fou encap-sport $4 encap-dport $2ip link set up dev fou$7ip addr add $6 peer $5 dev fou$7}function tunnel-check {sleep 10        pings=0        until [[ $pings == 4 ]]; do                if ping -c 1 $1 -s 0 &>/dev/null;                        then    echo -n .; n=0                        else    echo -n !; ((pings++))                fisleep 15        done}function tunnel-down {ip link del dev fou$1ip fou del port $2}trap 'echo -e "\nDisconnecting..." && yadelete $username $password $folder; tunnel-down $tunnelid $localport; echo "IPIP tunnel disconnected!"; exit 1' 1 2 3 8 9 14 15until [[ -n $end ]]; do    yacreate $username $password $folder    until [[ -n $ip ]]; do        mydate=`date +%s`        timeout="60"        list=`yaread $username $password $folder $cid | head -n1`        yacreate $username $password $folder/$mydate:$cid        for l in $list; do                if [ `echo $l | sed 's/:/ /g' | awk {'print $1'}` -ge $(($mydate-65)) ]; then#echo $list                        myipport=`myipport $localport`                        yacreate $username $password $folder/$mydate:$cid:$myipport:$intip:$tid                        timeout=$(( $timeout + `echo $l | sed 's/:/ /g' | awk {'print $1'}` - $mydate + 3 ))                        ip=`echo $l | sed 's/:/ /g' | awk '{print $3}'`                        port=`echo $l | sed 's/:/ /g' | awk '{print $4}'`                        peerip=`echo $l | sed 's/:/ /g' | awk '{print $5}'`peerid=`echo $l | sed 's/:/ /g' | awk '{print $6}'`if [[ -n $peerid ]]; then tunnelid=$(($peerid*$tid)); fi                fi        done        if ( [[ -z "$ip" ]] && [ "$timeout" -gt 0 ] ) ; then                echo -n "!"                sleep $timeout        fi    done    localip=`ip route get $ip | head -n1 | sed 's|.*src ||' | cut -d' ' -f1`    tunnel-up $ip $port $localip $localport $peerip $intip $tunnelid    tunnel-check $peerip    tunnel-down $tunnelid $localport    yadelete $username $password $folder    unset ip port myipportdoneexit 0

Переменные username, password и folder должны быть одинаковые на обоих сторонах, а вот intip разные, например: 10.0.0.1 и 10.0.0.2. Время на узлах должно быть синхронизированно. Запускать скрипт можно так:
nohup script.sh &

Обращаю внимание на то, что IPIP-теннель небезопасен с точки зрения того, что трафик не шифруется, но это легко решается при помощи IPsec по этой статье, она мне показалось простой и понятной.
Использую данный скрипт для подключения к рабочим ПК уже несколько недель и проблем не замечал. Удобно в плане того, что настроил и забыл.
Возможно у Вас будут замечания и предложения, буду рад выслушать)
Спасибо за внимание!
Источник: habr.com
К списку статей
Опубликовано: 12.07.2020 22:04:29
0

Сейчас читают

Комментариев (0)
Имя
Электронная почта

Информационная безопасность

Разработка для интернета вещей

Сетевые технологии

Udp hole punching

Ipsec

Ipip

Категории

Последние комментарии

© 2006-2020, personeltest.ru