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ZDNet>网络频道>路由交换>实路出真知 FreeBSD8下Bridge配置openVPN

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公司的办公网络是192.168.4.0/24,均只用单网卡eth0,通过Juniper防火墙映射公网IP上网,即内网内所有的机器的网关均是防火墙的固定IP-192.168.4.3,目前想通过外网拨号(VPN服务器IP为192.168.4.46)进公司内部局域网进行办公.

来源:51CTO 2010年12月23日

关键字:FreeBSD8 VPN

  公司的办公网络是192.168.4.0/24,均只用单网卡eth0,通过Juniper防火墙映射公网IP上网,即内网内所有的机器的网关均是防火墙的固定IP-192.168.4.3,目前想通过外网拨号(VPN服务器IP为192.168.4.46)进公司内部局域网进行办公,另外还要求能够连通到公司内部的192.168.10.0、192.168.20.0、192.168.21.0网段的服务器,要求比之前复杂;而同事们的拨号环境又一样,有的是小区环境,有的是ADSL,还有的是电信3G无线上网;我将大家的需求归纳了下,即:

  一、要求能够在ADSL拨号或小区环境下顺利的VPN到公司的openVPN服务器中;

  二、公司的办公环境是192.168.4.0,拨上来要求能够连到192.168.21.0,192.168.20.0,192.168.10.0的服务器网段;

  三、公司的网络环境已定型,不可能在路由器或防火墙上作更改;

  四、考虑到路由穿透的问题,即最低限度要做到局对局。

  基于以上考虑,我们准备采取openVPN的网桥模式。

  公司的办公拓补很简单,如下图:

  以下资料参考chinaunix网友温占考的翻译文章,特此注明。

  ◆使用路由还是桥接的VPN?

  路由和桥接的主要不同参看FAQ,桥接的详细信息参看Ethernet Bridging。总的来说,路由对大多数人来说是一种更好的方式,因为它比桥接效率更高也更容易设置(仅OpenVPN配置文件本身)。路由还可以给每个客户端设置不同的访问权限。推荐使用路由,除非你需要使用依赖于桥接的特性,比如:VPN需要处理非IP协议,例如IPX协议。在VPN上运行的程序依赖于网络广播(例如局域网游戏)。不建立Samba或WINS服务器,而允许在VPN上浏览Windows共享文件。

  ◆TUN设备和TAP设备的不同?

  TAP设备是一块虚拟的以太网卡,TUN设备是一个虚拟的点到点IP链接。

  ◆什么是桥接?

  桥接是在一个子网上创建一个虚拟的、广域的以太网LAN一种技术。桥接的实践信息,参看Ethernet Bridging Mini-HOWTO,形象的解释就是它就是连通不同局域网的桥梁,当外网用户VPN过来时,如果能够连通openVPN机器,那么openVPN能够连通的机器,外网用户都应该能够连通。

    ◆桥接和路由的不同?

    桥接和路由是通过VPN连接系统的两种方法。

    桥接的优点:广播可以穿越VPN--允许依赖局域网广播的软件运行,比如Windows的NetBIOS文件共享和网上邻居。无需配置路由可以和以太网上的任何协议一起工作,包括IPv4, IPv6, Netware IPX, AppleTalk等等。

    Relatively easy-to-configure solution for road warriors.

    桥接的缺点:比路由效率低,扩展性不太好。

    路由的优点:高效和可扩展、更好的MTU调节

    路由的缺点:要使跨越VPN的网络浏览工作,客户端必须使用一个WINS服务器(比如samba)。必须设置连接每一个子网的路由。依赖于广播的软件不能看到在VPN另一边的机器。仅支持IPv4, 如果连接两边的tun驱动明确支持IPv6,则也支持IPv6.

    ◆桥接和路由在配置上有什么不同?

    当客户端通过桥接方式连接远端网络时,它被分配一个远端物理以太子网的IP地址,从而能够和远端子网其它机器交互就象它是连接在本地一样。桥接需要特殊的OS-相关的工具用来将物理以太网卡和虚拟的TAP设备桥接起来。在Linux下,brtcl就是这样一个工具。

    对于Windowx XP或更高版本,从"控制面板->网络连接"中选中TAP-Win32网卡和以太网卡,点击鼠标右键,选择轿接。而客户端通过路由方式连接时,它使用自己的独立子网, 并且在客户机和远端网关上都设置了路由,从而可以使数据包无缝地穿越VPN。客户端可以不只是一台机子,它可以是几台机子组成的一个子网。

    桥接和路由很相似,主要的不同是路由的VPN不传送IP广播包,但是桥接的VPN传送IP广播包。

    要使用桥接方式,连接的两端都必须使用--dev tap,如果使用路由方式,可以使用--dev tap也可以使用--dev tun,但是连接的两端必须一致. 对于路由方式而言,--dev tun的效率要更高一些。

    Ethernet Bridging 

    桥接概览

    以太网桥接将一个以太网接口和一个或多个虚拟TAP接口结合(combine)并将它们桥接为一个桥接接口。以太网桥接代表一个物理以太网交换机 (switch)的软件模拟,以太网桥可以 认为是在一台机器上共享一个IP子网连接多个以太网卡(物理的或虚拟的)的软件交换机,

    通过将在不同地方的一个物理以太网卡和一个OpenVPN的TAP接口桥接,可以将两个以太网络在逻辑上合并为好象是一个以太子网。

    一、这里交待下openVPN的操作系统及网络分配等。

    openVPN服务器采用64bit的FreeBSD8,分配的IP为192.168.4.46,通过防火墙NAT上网,网关为192.168.4.3,单网卡,无公网IP;Freebsd8下配置网卡跟linux一样,用脚本控制较简单,脚本如下:

    [root@openvpn ~]# cat /root/addbr0.sh
    #!/bin/sh
    kldload if_tap
    ifconfig bridge0 create
    ifconfig bridge0 addm re0
    ifconfig bridge0 192.168.4.241  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.4.255
    /usr/local/sbin/openvpn --config /usr/local/etc/server.conf --daemon openvpn
    ifconfig bridge0 addm tap0

    ifconfig bridge0 deletem tap0
    /usr/local/sbin/openvpn --config /usr/local/etc/server.conf --daemon openvpn
    ifconfig bridge0 addm tap0

 


    这里说明一下,跟bridge0分配的也是192.168.4.0网段的机器,这里我看网上大部分的文章都是用IP,即192.168.4.46,我建议另一个IP配置,这个IP不能跟局域网的IP发生冲突,脚本成功运行后,可用命令ifconfig 检查下,成功的配置应该如下:

    二、安装过程我简略带过,不会的朋友请参考googel的相关搜索结果或我的上一篇文章《实路出真知 配置openVPN时应该注意的事项》,Server端的配置如下,这是重头戏,相关语法我会详细介绍。

    [root@openvpn ~]# cat /usr/local/etc/server.conf | grep -v "^#" | grep -v "^;"  | sed '/^$/d'
    port 1194
    proto udp
    dev tap0
    ca   /usr/local/src/openvpn-2.0.9/easy-rsa/2.0/keys/ca.crt
    cert /usr/local/src/openvpn-2.0.9/easy-rsa/2.0/keys/server.crt
    key  /usr/local/src/openvpn-2.0.9/easy-rsa/2.0/keys/server.key  # This file should be kept secret
    dh /usr/local/src/openvpn-2.0.9/easy-rsa/2.0/keys/dh1024.pem
    ifconfig 192.168.4.241  255.255.255.0
    server-bridge 192.168.4.241 255.255.255.0 192.168.4.244 192.168.4.246
    push "redirect-gateway"
    client-to-client
    keepalive 10 120
    comp-lzo
    user nobody
    group nobody
    persist-key
    persist-tun
    status openvpn-status.log
    log-append  openvpn.log
    verb 3

    以上脚本运行时已成功启动了openVPN,并分配了网桥bridge0地址--192.168.4.241,可用命令lsof  -i:1194检验下。 

       

      这里我将server.conf详细参数说明下,这里也是用bridge配置的重点

      ;locala.b.c.d ##申明本机使用的IP地址,也可以不说明
      port1194 ##申明使用的端口,默认1194
      ;prototcp ##申明使用的协议,默认使用UDP,如果使用HTTP proxy,必须使用TCP协议
      proto udp
      dev tap ##申明使用的设备可选tap和tun,tap是二层设备,支持链路层协议。#tun是ip层的点对点协议,限制稍微多一些,本人习惯使用TAP设备
      ;devtun
      ;dev-nodeMyTap #windows下需要像这样指定设备名
      ##OpenVPN使用的ROOT CA,使用build-ca生成的,用于验证客户是证书是否合法
      ca /user/local/src/openvpn-2.0.9/easy-rsa/keys/ca.crt
      #Server使用的证书文件
      cert /usr/local/src/openvpn-2.0.9/easy-rsa/keys/server.crt
      #Server使用的证书对应的key,注意文件的权限,防止被盗
      key /usr/local/src/openvpn-2.0.9/easy-rsa/keys/server.key
      #This file should be kept secret
      #CRL文件的申明,被吊销的证书链,这些证书将无法登录
      crl-verify vpncrl.pem
      #上面提到的生成的Diffie-Hellman文件
      dh /user/local/src/openvpn-2.0.9/easy-rsa/keys/dh1024.pem
      #防止openvpn重新启动后"忘记"Client曾经使用过的IP地址
      ifconfig-pool-persistipp.txt
      #Bridge状态下类似DHCPD的配置,为客户分配地址,由于这里工作在桥接模式
      server-bridge 192.168.4.241 255.255.255.0 192.168.4.244 192.168.4.246
      #openVPN中有个参数是push,它表示通过VPN Server往Client push路由,
      client通过pull指令获得Server push的所有选项并应用(这一点很重要,这样其他服务器添加一下路由就可以登陆了,
      否则无效,这个最好和你的内网断一至,否则也不生效),但在网桥模式下这个就不需要配置了,这个主要用于其路由模式。
      
      
      #如果可以让VPN Client之间相互访问直接通过openvpn程序转发
      client-to-client
      #NAT后面使用VPN,如果VPN长时间不通信,NAT Session可能会失效,
      #导致VPN连接丢失,为防止之类事情的发生,keepalive提供一个类似于ping的机制,
      #下面表示每10秒通过VPN的Control通道ping对方,如果连续120秒无法ping通,
      #认为连接丢失,并重新启动VPN,重新连接
      #(对于mode server模式下的openvpn不会重新连接)。
      keepalive10 120
      #对数据进行压缩,注意Server和Client一致
      comp-lzo
      #定义最大连接数
      max-clients100
      #定义运行openvpn的用户
      usernobody
      groupnobody
      #通过keepalive检测超时后,重新启动VPN,不重新读取keys,保留第一次使用的keys
      persist-key
      #通过keepalive检测超时后,重新启动VPN,一直保持tun或者tap设备是linkup的,
      #否则网络连接会先linkdown然后linkup
      persist-tun
      #定期把openvpn的一些状态信息写到文件中,以便自己写程序计费或者进行其他操作
      statusopenvpn-status.log
      #记录日志,每次重新启动openvpn后删除原有的log信息
      log
      openvpn.log
      #相当于debug level,具体查看manual
      verb3
      客户端的配置文件较简单, 我们这里就不能详细阐述了,如下:
      [root@openvpn]# cat client.txt | grep -v "^;" | grep -v "^#" | sed '/^$/d'
      client
      dev tap0
      proto udp
      remote 192.168.4.46 1194
      #内网通过防火墙NAT作的DMZ映射出去
      resolv-retry infinite
      nobind
      persist-key
      persist-tun
      ca ca.crt
      cert zacharyz.crt
      key zacharyz.key
      comp-lzo
      verb 3

      测试结果:

      我们测试时分配的是联通的公网IP,测试时发现只要一拨号,无论是ADSL还是小区环境,结果只要能连通192.168.4.46的机器,它所能连通的网段均都能连通,由于 我只需要ssh环境即可完成日常工作,但其它同事需要远程桌面环境,所以准备将其更改完电信的公网IP;另整个环境部署工作完成时,得到了我们部门经理Manager Z的帮助,这里 表示感谢。这篇文章主要介绍的是桥接模式下的openVPN,如果只需要路由模式,请参考我在51cto的另一篇openVPN,请注意二者的区别;整个openVPN在64bit的Freebsd8下完成。

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