使用frp实现内网穿透

为了解决小区内宽带没有公网ip这个问题,需要使用内网穿透。内网穿透的方法有很多种,例如花生壳(需要硬件)、ngrok(尝试过,个人感觉不好用)等,本文主要介绍的使用frp实现内网穿透。

WHAT IS frp

  • 利用处于内网或防火墙后的机器,对外网环境提供 http 或 https 服务。
  • 对于 http, https 服务支持基于域名的虚拟主机,支持自定义域名绑定,使多个域名可以共用一个80端口。
  • 利用处于内网或防火墙后的机器,对外网环境提供 tcp 和 udp 服务,例如在家里通过 ssh 访问处于公司内网环境内的主机。

frp 的作者将其开源在了 https://github.com/fatedier/frp,并且提供了中文文档,可以直接查看文档获取需要的信息。
frp 仍然处于前期开发阶段,目前的交互协议可能随时改变,不保证向后兼容,升级新版本时需要注意公告说明同时升级服务端和客户端。

Before

使用frp,需要一台有公网IP的服务器(可以是VPS、阿里云ECS等),一台需要实现内网穿透的机器,SSH 工具,以及一个域名(如果只是建立SSH反向代理则不需要域名)。

Start

根据对应的操作系统及架构,从 Release 页面下载最新版本的程序。

通过自定义域名访问部署于内网的 web 服务

Server 端

首先在 VPS 上操作:

cd /home/tmp && wget https://github.com/fatedier/frp/releases/download/v0.13.0/frp_0.13.0_linux_amd64.tar.gz  
tar -xvf frp_0.13.0_linux_amd64.tar.gz  
mv frp_0.13.0_linux_amd64 /home/  
cd /home  
mv frp_0.13.0_linux_amd64 frp_0.13.0  
cd frp_0.13.0  

外网主机作为服务端,可以去掉不必要的客户端文件

mv frpc frpc.bak  
mv frpc_full.ini frpc_full.ini.bak  
mv frpc.ini frpc.ini.bak  

修改服务端配置文件frps.ini

vi frps.ini  

配置如下:

# frps.ini
[common]
## server port(客户端连接时会使用)
bind_port=11031  
## 具体访问时使用的端口
vhost_http_port=1103

dashboard_port=11030  
# dashboard 用户名密码,默认都为 admin
dashboard_user=admin  
dashboard_pwd=admin  

配置后台启动

touch /opt/bin/start_frps.sh  
chmod +x /opt/bin/start_frps.sh  
vi /opt/bin/start_frps.sh  

添加以下内容

nohup /home/frp_0.13.0/frps -c /home/frp_0.13.0/frps.ini &  

使用/opt/bin/start_frps.sh命令启动即可。
另外,我们刚才配置了dashboard,所以可以通过http://[server_addr]:11030器查看 frp 的状态以及代理统计信息展示。

Client 端

修改 frpc.ini 文件,假设 frps 所在的服务器的 IP 为 x.x.x.xlocal_port 为本地机器上 web 服务对应的端口, 绑定自定义域名 www.yourdomain.com:

# frpc.ini
[common]
server_addr=x.x.x.x  
server_port=11031

[web]
type=http  
local_port=80  
custom_domains=www.yourdomain.com  

启动 frpc:

./frpc -c ./frpc.ini

www.yourdomain.com 的域名 A 记录解析到 IP x.x.x.x,如果服务器已经有对应的域名,也可以将 CNAME 记录解析到服务器原先的域名。通过浏览器访问 http://www.yourdomain.com:1103 即可访问到处于内网机器上的 web 服务。
如果是在 windows 机器上可以将启动命令写成批处理(需要根据实际位置修改路径):

# start_frpc.bat
@echo off
d:  
cd D:\Program Files\frp_0.13.0\  
start "frpc" "frpc.exe" -c frpc.ini  

linux 机器上启动命令可以参考上文 start_frps.sh

通过密码保护你的 web 服务

由于所有客户端共用一个 frps 的 http 服务端口,任何知道你的域名和 url 的人都能访问到你部署在内网的 web 服务,但是在某些场景下需要确保只有限定的用户才能访问。
frp 支持通过 HTTP Basic Auth 来保护你的 web 服务,使用户需要通过用户名和密码才能访问到你的服务。
该功能目前仅限于 http 类型的代理,需要在 frpc 的代理配置中添加用户名和密码的设置。

# frpc.ini
[web]
type = http  
local_port = 80  
custom_domains = www.yourdomain.com  
http_user = abc  
http_pwd = abc  

通过浏览器访问 http://www.yourdomain.com:1103,需要输入配置的用户名和密码才能访问。

URL 路由

frp 支持根据请求的 URL 路径路由转发到不同的后端服务。
通过配置文件中的 locations 字段指定一个或多个 proxy 能够匹配的 URL 前缀(目前仅支持最大前缀匹配,之后会考虑正则匹配)。例如指定 locations = /news,则所有 URL 以 /news 开头的请求都会被转发到这个服务。

# frpc.ini
[web01]
type = http  
local_port = 80  
custom_domains = web.yourdomain.com  
locations = /

[web02]
type = http  
local_port = 81  
custom_domains = web.yourdomain.com  
locations = /news,/about  

按照上述的示例配置后,web.yourdomain.com 这个域名下所有以 /news 以及 /about 作为前缀的 URL 请求都会被转发到 web02,其余的请求会被转发到 web01。 底层通信可选 kcp 协议

从 v0.12.0 版本开始,底层通信协议支持选择 kcp 协议,在弱网环境下传输效率提升明显,但是会有一些额外的流量消耗。

开启 kcp 协议支持:

frps.ini 中启用 kcp 协议支持,指定一个 udp 端口用于接收客户端请求:

# frps.ini
[common]
## server port(客户端连接时会使用)
bind_port=11031  
# kcp 绑定的是 udp 端口,可以和 bind_port 一样
kcp_bind_port=11031  
## 具体访问时使用的端口
vhost_http_port=1103

dashboard_port=11030  
# dashboard 用户名密码,默认都为 admin
dashboard_user=admin  
dashboard_pwd=admin  

frpc.ini 指定需要使用的协议类型,目前只支持 tcp 和 kcp。其他代理配置不需要变更:

# frpc.ini
[common]
# vhost port 1103, dashboard port 11030
server_addr = x.x.x.x  
# server_port 指定为 frps 的 kcp_bind_port
server_port = 11031  
protocol = kcp  

像之前一样使用 frp,需要注意开放相关机器上的 udp 的端口的访问权限。

身份验证

服务端和客户端的 common 配置中的 privilege_token 参数一致则身份验证通过。

需要注意的是 frpc 所在机器和 frps 所在机器的时间相差不能超过 15 分钟,因为时间戳会被用于加密验证中,防止报文被劫持后被其他人利用。
这个超时时间可以在配置文件中通过 authentication_timeout 这个参数来修改,单位为秒,默认值为 900,即 15 分钟。如果修改为 0,则 frps 将不对身份验证报文的时间戳进行超时校验。