对应的情况
这篇文章主要介绍了如何利用 SSH 反向隧道穿透 NAT,并演示了如何维持一条稳定的 SSH 隧道。
假设有机器 A 和 B,A 有公网 IP,B 位于 NAT 之后并无可用的端口转发,现在想由 A 主动向 B 发起 SSH 连接。由于 B 在 NAT 后端,无可用公网 IP + 端口 这样一个组合,所以 A 无法穿透 NAT,这篇文章应对的就是这种情况。
首先有如下约定,因为很重要所以放在前面:
机器代号 | 机器位置 | 地址 | 账户 | ssh/sshd 端口 | 是否需要运行 sshd |
---|---|---|---|---|---|
A | 位于公网 | a.site | usera | 22 | 是 |
B | 位于 NAT 之后 | localhost | userb | 22 | 是 |
C | 位于 NAT 之后 | localhost | userc | 22 | 否 |
这里默认你的系统 init 程序为
systemd
,如果你使用其他的 init 程序,如果没有特殊理由还是换到一个现代化的 GNU/Linux 系统吧……
SSH 反向隧道
这种手段实质上是由 B 向 A 主动地建立一个 SSH 隧道,将 A 的 6766 端口转发到 B 的 22 端口上,只要这条隧道不关闭,这个转发就是有效的。有了这个端口转发,只需要访问 A 的 6766 端口反向连接 B 即可。
首先在B 上建立一个 SSH 隧道,将 A 的 6766 端口转发到 B 的 22 端口上:
1 | B $ ssh -p 22 -qngfNTR 6766:localhost:22 usera@a.site |
然后在A 上利用 6766 端口反向 SSH 到 B:
1 | A $ ssh -p 6766 userb@localhost |
要做的事情其实就是这么简单。
隧道的维持
稳定性维持
然而不幸的是 SSH 连接是会超时关闭的,如果连接关闭,隧道无法维持,那么 A 就无法利用反向隧道穿透 B 所在的 NAT 了,为此我们需要一种方案来提供一条稳定的 SSH 反向隧道。
一个最简单的方法就是 autossh
,这个软件会在超时之后自动重新建立 SSH 隧道,这样就解决了隧道的稳定性问题,如果你使用Arch Linux,你可以这样获得它:
1 | $ sudo pacman -S autossh |
下面在B 上做之前类似的事情,不同的是该隧道会由 autossh
来维持:
1 | B $ autossh -p 22 -M 6777 -NR 6766:localhost:22 usera@a.site |
-M
参数指定的端口用来监听隧道的状态,与端口转发无关。
之后你可以在 A 上通过 6766 端口访问 B 了:
1 | A $ ssh -p 6766 userb@localhost |
隧道的自动建立
然而这又有了另外一个问题,如果 B 重启隧道就会消失。那么需要有一种手段在 B 每次启动时使用 autossh
来建立 SSH 隧道。很自然的一个想法就是做成服务,之后会给出在 systemd
下的一种解决方案。
“打洞”
之所以标题这么起,是因为自己觉得这件事情有点类似于 UDP 打洞,即通过一台在公网的机器,让两台分别位于各自 NAT 之后的机器可以建立 SSH 连接。
下面演示如何使用 SSH 反向隧道,让 C 连接到 B。
首先在A 上编辑 sshd
的配置文件 /etc/ssh/sshd_config
,将 GatewayPorts
开关打开:
1 | GatewayPorts yes |
然后重启 sshd
:
1 | A $ sudo systemctl restart sshd |
然后在B 上对之前用到的 autossh
指令略加修改:
1 | B $ autossh -p 22 -M 6777 -NR '*:6766:localhost:22' usera@a.site |
之后在C 上利用A 的 6766 端口 SSH 连接到B:
1 | C $ ssh -p 6766 userb@a.site |
至此你已经轻而易举的穿透了两层 NAT。
最终的解决方案
整合一下前面提到的,最终的解决方案如下:
首先打开A 上 sshd
的 GatewayPorts
开关,并重启 sshd
(如有需要)。
然后在B 上新建一个用户autossh,根据权限最小化思想,B 上的 autossh
服务将以autossh 用户的身份运行,以尽大可能避免出现安全问题:
1 | B $ sudo useradd -m autossh |
紧接着在B 上为autossh 用户创建 SSH 密钥,并上传到 A:
1 | B $ su - autossh |
注意该密钥不要设置密码,也就是运行 ssh-keygen
指令时尽管一路回车,不要输入额外的字符。
然后在B 上创建以autossh 用户权限调用 autossh
的 service 文件。将下面文本写入到文件 /lib/systemd/system/autossh.service
,并设置权限为 644:
1 | [Unit] |
在 B 上让 network-online.target
生效:
1 | B $ systemctl enable NetworkManager-wait-online |
如果你使用
systemd-networkd
,你需要启用的服务则应当是systemd-networkd-wait-online
。
然后设置该服务自动启动:
1 | B $ sudo systemctl enable autossh |
如果你愿意,在这之后可以立刻启动它:
1 | B $ sudo systemctl start autossh |
然后你可以在A 上使用这条反向隧道穿透 B 所在的 NAT SSH 连接到 B:
1 | A $ ssh -p 6766 userb@localhost |
或者是在C 上直接穿透两层 NAT SSH 连接到 B:
1 | C $ ssh -p 6766 userb@a.site |
如果你对 SSH 足够熟悉,你可以利用这条隧道做更多的事情,例如你可以在反向连接时指定动态端口转发:
1 | C $ ssh -p 6766 -qngfNTD 7677 userb@a.site |
假设C 是你家中的电脑,A 是你的 VPS,B 是你公司的电脑。如果你这样做了,那么为浏览器设置端口为 7677
的 sock4
本地(localhost)代理后,你就可以在家里的浏览器上看到公司内网的网页。