逍遥游

SSH反向隧道---在寝室控制实验室内网集群

背景

实验室有一个小集群需要维护,有时懒在寝室不想出门还需要管理实验室集群。由于整个实验室是只有一个公网IP,所以集群里的机器都是连到路由器上,分配的IP是192.168.1.1这样的局域网IP。
了解到SSH有反向代理功能,故试一试,这样“足不出寝”,就能管理实验室的集群了。

以下转载,原文链接:使用SSH反向隧道进行内网穿透

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
B 位于NAT之后 localhost userb 22
C 位于NAT之后 localhost userc 22

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
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
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
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
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
sudo systemctl restart sshd

然后在B 上对之前用到的autossh 指令略加修改:

1
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
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
2
sudo useradd -m autossh
sudo passwd autossh

紧接着在B 上为autossh 用户创建SSH 密钥,并上传到A:

1
2
3
su - autossh
ssh-keygen -t 'rsa' -C 'autossh@B'
ssh-copy-id usera@a.site

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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
[Unit]
Description=Auto SSH Tunnel
After=network-online.target
[Service]
User=autossh
Type=simple
ExecStart=/bin/autossh -p 22 -M 6777 -NR '*:6766:localhost:22' usera@a.site -i /home/autossh/.ssh/id_rsa
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
KillMode=process
Restart=always
[Install]
WantedBy=multi-user.target
WantedBy=graphical.target

在B 上让network-online.target 生效:

1
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
sudo systemctl enable autossh

如果你愿意,在这之后可以立刻启动它:

1
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
ssh -p 6766 userb@localhost

或者是在C 上直接穿透两层NAT SSH 连接到B:

1
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
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。

参考

使用SSH反向隧道进行内网穿透
SSH正向反向连接 代理的强大功能以及autoSSH
ssh隧道反向代理实现内网到公网端口转发


多说停止服务,disqus引导注册太过分,暂时不上评论系统了。有机会自己造轮子吧。邮箱:input@newnius.com