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內網穿透什么意思?內網穿透基礎知識原理服務器搭建端口映射公網

 新用戶0935snDB 2022-08-31 發(fā)布于河南

什么是內網(今天說點大家都能聽得懂的?。。。?/h2>

通常情況下,內網 可以簡單的理解為路由器創(chuàng)建的網絡,連接到這個網絡的電腦之間可以相互訪問。

舉個例子,假設我們的網絡架構是這樣的:

文章圖片1

直接通過網線連接到小明的路由器上的電腦A、電腦B 、電腦C 之間互相訪問沒有問題,例如:

  • 小明在 電腦A 上啟動了游戲服務器,監(jiān)聽端口 20000
  • 小明使用 電腦B 打開游戲,連接192.168.1.2:20000
  • 電腦B 告訴路由器它想連接 192.168.1.2 的20000 端口
  • 路由器知道這個地址對應 電腦A,于是建立 (電腦B-電腦A)的連接,這樣小明就成功連上了游戲服務器

同理,連接到 李華的路由器上的幾臺電腦間相互訪問也沒有問題。

我們就可以認為小明的路由器下的幾臺電腦就位于同一個 內網 中,而李華的路由器下的幾臺電腦位于 另外一個內網 中。

小明和李華相互通信

當小明想和李華通信時,問題就出現(xiàn)了。因為 小明的路由器 和 李華的路由器 之間沒有直接連接,也沒有連接到同一個上級路由,它們并不知道如何連接到對方。

如果有公網 IP...

假如運營商給 小明的路由器 或 李華的路由器 分配了公網 IP,這個問題就迎刃而解。

文章圖片2

舉個例子,假如小明有一個公網 IP ,1.1.1.1,那么李華就可以發(fā)起對 1.1.1.1的連接:

  • 我們假設小明已經在路由器上配置了10000這個端口映射到 電腦A 上的游戲服務器 (20000端口)
  • 李華使用電腦D 打開游戲,連接 1.1.1.1:10000
  • 分配了公網 IP 后,李華的路由器 就可以告訴互聯(lián)網它想連接1.1.1.1的10000端口
  • 因為這個公網 IP 分配給了小明,互聯(lián)網中的路由器就會建立 李華的路由器與小明的路由器的連接
  • 接下來,小明的路由器會查詢之前配置好的端口映射并將這個連接轉發(fā)到 電腦A的20000端口
  • 最終,電腦D-小明的路由器:10000端口:電腦A 20000端口 的連接

如果沒有公網 IP 呢?

由于 IPv4 地址的稀缺,國內三大運營商(電信、移動、聯(lián)通)基本都不給家寬用戶分配公網 IP,更不用說一些二線小運營商了。

這就導致上面的連接無法成功建立,因為李華的路由器想連接到 小明的路由器就必須告訴互聯(lián)網對方的公網 IP,但是現(xiàn)在他們都沒有分配到公網 IP。這時,二者想建立連接就需要使用內網穿透或 UDP 打洞等技術了。

什么是內網穿透

簡單的說,內網穿透就是使用一臺有公網 IP 的電腦 (frp服務器,下文稱為節(jié)點) 作為 “中間人” 來與沒有公網 IP 的電腦建立連接并轉發(fā)數(shù)據(jù)。

  • 首先,我們假設 電腦A、電腦D 和 穿透節(jié)點都接入了互聯(lián)網(綠色實線),但是只有穿透節(jié)點 分配到了公網 IP,我們在這里用域名 idc02.com替代。
    假如小明想讓其他人連接 電腦A上的游戲服務器,他在電腦A上開啟了 frpc,此時 frpc 就會通過互聯(lián)網與穿透節(jié)點建立一個連接(紫色虛線),我們將這個連接稱為 隧道。
文章圖片3
  • 馳網frp服務器會給每條 隧道 分配一個端口號,也就是所謂的 遠程端口。這里我們以 30000為例。
  • 現(xiàn)在,李華就可以使用 電腦D通過互聯(lián)網連接到 穿透節(jié)點遠程端口了,也就是 idc02.com(藍色實線)。
    連接建立后,穿透節(jié)點 會通過 隧道 聯(lián)系 frpc,要求 frpc 連接 本地IP端口連接遠程(小明應該配置 127.1.1.0:10000),frpc 嘗試建立這個連接(紅色虛線)
文章圖片4
  • 如果 frpc 不能成功連接到游戲服務器,就會出現(xiàn) 無法連接到本地服務 的報錯。相反,如果連接成功,李華就成功建立了 電腦D--穿透節(jié)點---電腦A(游戲服務器) 的一條連接
  • 現(xiàn)在,電腦D向電腦A 發(fā)送數(shù)據(jù)時,就會先發(fā)送到 穿頭節(jié)點,再由穿透節(jié)點轉發(fā)給 frpc,最后轉發(fā)給游戲服務器,反之同理(藍色實線)。
文章圖片5

由于電腦D并沒有直接連接到游戲服務器,而是由 frpc 代為連接,因此游戲服務器看到的 IP 實際上是 frpc 的 IP,也就是127.0.0.1。因此,如果小明想知道電腦D的真實 IP,還需要進行額外配置。

為什么要內網穿透

結合場景來理解內網穿透技術的適用范圍。

先了解一下,內網有哪些限制?

1.IP不固定,一段時間會自動切換。

2.不能直接訪問,只能在同一個網絡中訪問。

3.敏感端口被封,不能用。例如80 443端口。

4.網速不穩(wěn)定,下載不滿速,上載低速。

公網的優(yōu)缺點:

1.貴,服務器貴,帶寬貴,IP貴。

2.IP固定,端口全開放。

3.帶寬穩(wěn)定,BGP多線路融合,響應速度快。

另外還要補充:

域名的注冊和解析

大陸地區(qū)的域名需要ICP備案

服務器80端口的HTTP協(xié)議,web需要

服務器443端口的HTTPS協(xié)議,需要SSL證書

現(xiàn)在結合場景來介紹內網穿透的適用范圍:

場景1:開發(fā)人員本地調試接口

描述:程序員給項目添加服務,例如短信服務,支付服務,需要在本地寫代碼、調試和測試。

特點:本地調試、網速要求低、需要HTTP或者HTTPS協(xié)議。

需求:必須本地,必須HTTP[S]網址。

場景2:遠程辦公,在家訪問公司內部系統(tǒng)和存儲服務

描述:疫情原因需要在家工作,又需要訪問公司內部的系統(tǒng)。

特點:遠程訪問、具體協(xié)議不固定、遠程時間不固定,可長可短。

特殊:出差的時候,手機上看家里電腦上的資料和視頻。

場景3:公網訪問局域網的私人存儲

描述:家有私人存儲,映射到公網,隨時隨地可以存取文件。

特點:網址或者IP地址都行,需要穩(wěn)定的通道和傳輸帶寬。

場景4:搭建私人游戲服務器,和伙伴開黑

描述:用自己的電腦做服務器,和小伙伴玩魔獸爭霸、我的世界

特定:帶寬要求不高,響應速度要求高,只需要IP

3. 內網穿透原理和常用方法

既然內網主機不能直接訪問,那就在公網弄個服務器。

因為內網主機可以訪問公網主機,然后將內網主機和公網主機進行連接,并且保持連接。

如果公網主機接收到的請求,通過鏈接轉發(fā)給內網主機即可。

將內網服務進行公網映射,服務通常從端口提供服務,例如:

ssh服務,端口好似22

web服務,端口是80和443

遠程桌面服務,端口是3389,win專業(yè)版支持遠程桌面

redis服務,端口是6379

馳網科技服務器租用端口是80 --艾西

我的世界Minecraft游戲服務端口是25565

CS:GO游戲服務端口是27015

方舟生存進化的游戲服務端口是27015、27016、77771

使命召喚:先鋒》平臺 TCP UDP PC 3074, 27014-27050 3074-3079

如下圖:

文章圖片6

這個就是內網穿透的思路。

有了思路,怎么實現(xiàn)?實現(xiàn)的重點是主機連接并且保持長久連接。

實現(xiàn)的方法有幾種,這里都來介紹一下:

基于TCP的Socket連接

基于SSH的反向代理

基于WebSocket連接

【當然除此之外,還有其他方法,有知道的可以在評論區(qū)補充?!?/span>

感興趣的小伙伴看到這里啦喜歡的記得點贊加關注!

1. 基于TCP的Socket連接

Socket連接是計算機網絡課程中的基礎編程題,你們肯定都做過,《基于TCP的Socket連接做一個命令行版聊天室》

下圖是Socket的通信模型

文章圖片7

基于TCP的Socket連接,是一種可靠的連接形式,適合將兩個主機的端口進行綁定并保持連接。

因為Socket需要客戶端和服務端,所以Socket做內網穿透,需要客戶端。

既然需要做客戶端,通常各服務商的操作,是接入更多的處理,例如智能選擇節(jié)點等,客戶使用就更簡單更智能。

優(yōu)點:智能選擇節(jié)點,操作完全可控

缺點:安裝客戶端,響應速度慢

2. 基于SSH的反向代理

SSH,全稱Secure SHell,一個安全加密協(xié)議。

OpenSSH是遵循協(xié)議實現(xiàn)的一個免費開源工具,日常說的SSH,指的是這款軟件。

幾乎所有的Linux和Macos都自帶這款軟件,Win10和11都自帶,Win7需要借助第三方終端。

SSH支持遠程控制和代理,代理有正向代理、反向代理、socks5代理。

反向代理的操作,就是讓遠端啟動端口,把遠端端口數(shù)據(jù)轉發(fā)到本地。

HostA 上啟動一個 PortA 端口,通過 HostB 轉發(fā)到 HostC:PortC上,在 HostA 上運行:

反向代理:

HostA$ ssh -R HostC:PortC:HostB:PortB user@HostC

使用SSH做內網穿透,好處是無客戶端,基本上每個操作系統(tǒng)都內置了SSH。

優(yōu)點:安全可靠,無客戶端,響應速度快

缺點:單一節(jié)點

3. 基于WebSocket連接

WebSocket 協(xié)議誕生于 2008 年,在 2011 年成為國際標準,并且 WebSocket 同樣是 HTML 5 規(guī)范的組成部分之一。

WebSocket 是一種全新的協(xié)議。它應用在了 web page 上,從而使通信雙方建立起一個保持在活動狀態(tài)連接通道,并且屬于全雙工(雙方同時進行雙向通信)。

WebSocket和Socket的工作模式差不多,不同點是WebSocket工作在Web網頁上。

WebSocket和Socket一樣,需要客戶端配合服務端工作,所以用戶需要配置雙端,才可以使用。

內網轉發(fā)的安全問題

有利肯定就有弊,將本地服務器暴露在公網,也有不好的地方。

第一個:公網主機端口被掃描

網絡上到處都有爬蟲機器人抓數(shù)據(jù)和掃描接口【抓肉雞】。

內網主機由于無法訪問,所以你開放端口是沒啥安全問題的。

但是部署到公網后,就要注意安全問題。

解決方法:

記錄端口訪問日志并定時檢查

端口偽裝,例如22->34423, 3306->42887

端口定時更換,或動態(tài)端口號

第二個:DDoS攻擊

這個是針對服務器來說的,并非某個端口。

何為DDoS?一般來說是指攻擊者利用“肉雞”對目標網站在較短的時間內發(fā)起大量請求,大規(guī)模消耗目標網站的主機資源,讓它無法正常服務。

自由服務器需要考慮下,解決方法很多,如下:

高防服務器,重點提高服務器的流量防御能力。

黑名單,統(tǒng)一封鎖大量或區(qū)域IP,可能會關閉了正常流量。

DDoS清洗,實時檢查請求,發(fā)現(xiàn)奇怪請求直接關閉鏈接。

總結:按實際情況來決定最后的選擇,有機房硬防火墻還是很安全,自己個人做內網穿透多多少少對業(yè)務會有一定的影響。一個東西他屬于哪里就讓他在哪里好好待在保證業(yè)務的正常運轉,在這網時代有時候服務器不穩(wěn)定幾秒幾分鐘就會損失一些比較多的Money。

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(有一臺服務器可以做很多超酷的事情)

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