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openvpn组网技术原理及配置过程（centos服务器/安卓客户端/linux客户端）

作者：繁依Fanyi0 | 2024-03-01 00:38:31

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openvpn组网技术原理及配置过程（centos服务器/安卓客户端/linux客户端）

     最近研究了一段时间的openvpn组网技术，也试着搭建了一个openvpn环境，大概理解了其中使用的一些技术原理，还是记录一下。本篇文章对专业搞网络的人也许用处不大，但是对于初次接触这些技术（比如vpn，代理技术，加密隧道，防火墙，路由，局域网组网）的人还是有一定价值的，便于理清整个vpn组网技术的脉络，也可以在遇到问题的时候自己排查。

      openvpn是众多vpn种类的一种，是一个开源的产品，也是应用最广泛的一种vpn。支持的平台很多，我们常用的系统平台linux，window，安卓都支持。我搭建的openvpn服务端是运行在centos上，客户端是运行在安卓手机上的。其实不管运行在哪个平台，配置基本都是一样的。openvpn还有一个重要的功能是可以使用UDP协议传输数据，这相对于使用TCP传输数据的vpn，速度要快很多。

     openvpn能构建一个虚拟专用网络（VPN），很多人也许不是很了解这句话包含的内容。一个是“虚拟的”，说的是这个网络内的各个主机在地理位置上，可能不是在相邻的地域，可能在地球的两端，可能横跨了整个互联网。这样看起来，这个网络就不像一个局域网，但是在逻辑上，是真正意义上的一个局域网。”虚拟“其实重点是指数据传输的通道上，这个通道是虚拟的，主机的网卡也是虚拟的，不是真实的网卡。还有一个形容词”专用“，这个就是指能和外部网络隔绝起来，为了不被外部网络影响，数据不被窥伺窃取篡改，VPN网络中两个主机之间的通信数据都会经过加密，这样的加密通信通道我们就称之为加密隧道。并且任何一台主机想要加入这个网络，都需要经过严格的认证授权。

      VPN的数据包是在TCP/UDP数据包的基础上做了一层封装，这个封装的数据里就是VPN网络里面的局域网数据包，其中和正常的TCP/UDP数据包一样，也有源ip端口，目的ip端口。当然，这些局域网的数据包信息，只有解密了才能看到，外部即使截获了这个数据包，也解密不了其中的数据。这个数据包（也许是在互联网上）经过了漫长的传输后，到达最终目的地后才会能被正确的解密，递交给上层应用。

      安装VPN客户端的主机上，当认证授权成功后加入VPN网络，都会新增一个虚拟网卡，作为VPN网络通信的专用网卡，VPN服务器启动成功后也一样虚拟出这个专用网卡。网卡的名称一般为tun0,就像下面的：

一、openvpn数据收发工作原理      

其中openvpn收发数据处理过程，我大致画了一下，如下图：

        上面的VPN主机1就相当于openvpn的客户端，VPN主机2就相当于openvpn的服务器。其中eth0网卡是真实的网卡，对外连接外部网络，tun0是openvpn的虚拟出来的网卡，专门处理openvpn的数据。

       数据发送进程，想要给VPN网络中的其他节点发送数据，就使用对端局域网的ip来发送，也就是10.8.0.2这个ip。这个数据发送进程发送的数据，先交给内核的协议栈进行TCP/IP数据包的封装，这个TCP/IP数据包经过本地路由后，本地的路由会直接交给tun0网卡（注意，此处还有一个重要的角色本地路由表），因为tun0网卡是openvpn这个进程虚拟出来的网卡，数据包交给tun0网卡后都会经过openvpn这个进程的处理，openvpn会把收到的数据用自己的openvpn协议进行封装，然后加密成密文（这个加密过程应该是使用开源的ssl或者tls协议），加密完成后就发送给对端（数据接收端）的openvpn进程。至于是怎么知道接收端的openvpn进程的ip端口的，是在开始的时候openvpn客户端和服务端的一些列认证完成后，这个连接才能建立成功的。发送端的openvpn进行把密文数据发出后，也会经过内核的协议栈，进行TCP/IP的协议组包，然后再次经过本地的路由表进行路由，路由表会把这个TCP/IP包交给外网出口网卡eth0发送出去。此时，整个数据的发送过程结束。

       VPN主机1从网卡eth0发送的TCP/IP数据包，经过漫长的路由和转发，最终到达目的地，也就是，数据包通过VPN主机2的外网网卡eth0进入，内核协议栈解析这个TCP/IP数据包，知道这个数据包的目的ip端口号(2.2.2.2:1194),于是交给了openvpn进程（openvpn接收进程）处理。openvpn进程对接收到的数据先进行解密，得到openvpn协议数据，然后把VPN主机1数据发送进程发送的数据，转发到tun0网卡（这个转发的处理过程不是很清楚，究竟是重新组TCP/IP包还是原样把发送进程经过tun0网卡后的TCP/IP包转发，我们不去深究，最终的到达VPN主机2的tun0网卡时都是一样的），数据到达tun0网卡后也会经过内核去分发，内核协议栈把TCP/IP的包头都去掉，只把数据部分交给数据接收进程。

     至此，数据收发的过程完成。

二、openvpn认证（加密隧道建立）

     上面的章节，介绍了openvpn网络中两个主机的数据收发过程，但是两个主机在能进行数据收发前，要先建立数据传输通道，这个就是加入openvpn网络的认证过程。数据通道的建立的过程，也是openvpn客户端和服务端进行协商的过程。openvpn采用ssl协议通信，既然采用ssl，那么就会有证书验证，协商对称加密密钥的过程。需要生成ca证书，服务端证书客户端证书等。具体的原理这里不细说，可以自行去谷歌。openvpn客户端认证通过后就和服务端建立了一条加密隧道，也就是一条安全的数据通道。

三、路由表在openvpn组网中的作用

          在第一部分介绍原理的时候，说发往数据接收端ip10.8.0.2的数据包，都转发给tun0网卡处理，这是怎么做到的？答案就是路由表。在openvpn客户端和服务器之间认证通过后，openvpn客户端就会修改我们本地的路由表，添加一条路由记录，指示本地路由收到发往ip10.8.0.2的数据包，都交给tun0网卡转发。

        除了上面提到的第一个作用之外，在openvpn工作的过程中，路由表还有一个作用，就是把本地所有的数据包（流量）都路由到openvpn服务端的机器上，也就是把openvpn服务端的机器，作为本地机器的网关。把openvpn服务端作为网关的一个作用是，可以让openvpn局域网中的节点，通过openvpn服务端机器访问互联网，作为外网的出口。就类似我们平常用路由器上网的网络拓扑结构，路由器（openvpn服务端所在机器）作为NAT设备，代理接入互联网。真正起到NAT作用的是服务端所在主机的防火墙进程，而不是openvpn服务端进程。linux下的防火墙也是一门高深的技术，功能十分强大。

       openvpn客户端认证成功后，路由表的信息类似以下的截图：

tun0网卡的信息如下：

  即openvpn客户端认证接入openvpn服务器后，分配到的局域网ip是10.8.0.6，服务器本身的局域网ip是10.8.0.5，这是一个点对点的网络。红线圈住的那几条就是openvpn新增的路由规则，其中第一条就是把openvpn服务端作为网关的路由规则。

四、openvpn安装配置过程

1、服务器端（centos）

        我的服务服务端是部署在centos操作系统上的，安装openvpn就很简单了，直接用yum命令安装:

       yum install -y openvpn

       linux下安装的openvpn，客户端和服务端是一起的，运行的是服务端还是客户端，主要取决于配置文件。这个跟stunnel类似。

      安装完成后，会有同时安装一些配置样例文件，用下面的命令进行查找：

      find / -name "*openvpn*"

一般是/usr/share/doc/openvpn-xxx目录下，xxx是版本号。其中我们需要的几个文件就在sample/sample-config-files目录下，如下图：

安装服务端的时候，我们复制firewall.sh、openvpn-shutdown.sh、openvpn-startup.sh、server.conf这几个文件到一个单独的目录下，比如/root/openvpn-server，如果你能看懂这几个配置文件里面的信息，就可以对应着修改一下，以符合你的部署要求。

下面是我修改以后的配置：

openvpn-startup.sh文件：

  1. #!/bin/sh
  2.  
  3. # A sample OpenVPN startup script
  4. # for Linux.
  5.  
  6. # openvpn config file directory
  7. # 此处获取当前目录路径
  8. dir=`pwd`
  9.  
  10. # load the firewall 
  11. # 调用firewall.sh脚本配置防火墙
  12. $dir/firewall.sh
  13. #iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
  14.  
  15. # load TUN/TAP kernel module
  16. modprobe tun
  17.  
  18. # enable IP forwarding 打开ipv4的转发功能
  19. echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
  20.  
  21. # Invoke openvpn for each VPN tunnel
  22. # in daemon mode.  Alternatively,
  23. # you could remove "--daemon" from
  24. # the command line and add "daemon"
  25. # to the config file.
  26. #
  27. # Each tunnel should run on a separate
  28. # UDP port.  Use the "port" option
  29. # to control this.  Like all of
  30. # OpenVPN's options, you can
  31. # specify "--port 8000" on the command
  32. # line or "port 8000" in the config
  33. # file.
  34.  
  35. # 启动openvpn服务端
  36. openvpn --cd $dir --daemon --config server.conf

firewall.sh文件：

  1. #!/bin/sh
  2.  
  3. # A Sample OpenVPN-aware firewall.
  4.  
  5. # eth0 is connected to the internet.
  6. # eth1 is connected to a private subnet.
  7.  
  8. # Change this subnet to correspond to your private
  9. # ethernet subnet.  Home will use HOME_NET/24 and
  10. # Office will use OFFICE_NET/24.
  11. PRIVATE=10.8.0.0/24
  12.  
  13. # Loopback address
  14. LOOP=127.0.0.1
  15.  
  16. # Delete old iptables rules
  17. # and temporarily block all traffic.
  18. iptables -P OUTPUT DROP
  19. iptables -P INPUT DROP
  20. iptables -P FORWARD DROP
  21. # 这条是删除原有的防火墙规则，删除的是filter表的规则，filter表的规则部分是作用在INPUT链上的
  22. iptables -F
  23.  
  24. # Set default policies 重新设置链的默认策略
  25. iptables -P OUTPUT ACCEPT
  26. iptables -P INPUT DROP
  27. iptables -P FORWARD DROP
  28.  
  29. # Prevent external packets from using loopback addr 这里是避免外部发来的数据包的源地址和目的
  30. # 地址是回环地址，从而错误的递交给本地的进程。这应该是避免攻击的一些手段
  31. iptables -A INPUT -i eth0 -s $LOOP -j DROP
  32. iptables -A FORWARD -i eth0 -s $LOOP -j DROP
  33. iptables -A INPUT -i eth0 -d $LOOP -j DROP
  34. iptables -A FORWARD -i eth0 -d $LOOP -j DROP
  35.  
  36. # Anything coming from the Internet should have a real Internet address
  37. # 这里是对一些有可能是错误发送的包进行丢弃
  38. iptables -A FORWARD -i eth0 -s 192.168.0.0/16 -j DROP
  39. iptables -A FORWARD -i eth0 -s 172.16.0.0/12 -j DROP
  40. iptables -A FORWARD -i eth0 -s 10.0.0.0/8 -j DROP
  41. iptables -A INPUT -i eth0 -s 192.168.0.0/16 -j DROP
  42. iptables -A INPUT -i eth0 -s 172.16.0.0/12 -j DROP
  43. iptables -A INPUT -i eth0 -s 10.0.0.0/8 -j DROP
  44.  
  45. # Block outgoing NetBios (if you have windows machines running
  46. # on the private subnet).  This will not affect any NetBios
  47. # traffic that flows over the VPN tunnel, but it will stop
  48. # local windows machines from broadcasting themselves to
  49. # the internet.
  50. # 这里是对windows的一些服务端口进行屏蔽，我们是linux不用管
  51. iptables -A FORWARD -p tcp --sport 137:139 -o eth0 -j DROP
  52. iptables -A FORWARD -p udp --sport 137:139 -o eth0 -j DROP
  53. iptables -A OUTPUT -p tcp --sport 137:139 -o eth0 -j DROP
  54. iptables -A OUTPUT -p udp --sport 137:139 -o eth0 -j DROP
  55.  
  56. # Check source address validity on packets going out to internet
  57. #iptables -A FORWARD -s ! $PRIVATE -i eth1 -j DROP
  58. #iptables -A FORWARD -m iprange ! --src-range 10.0.0.0-10.0.0.255 -i eth1 -j DROP
  59.  
  60. # Allow local loopback 这里是对回环地址放行
  61. iptables -A INPUT -s $LOOP -j ACCEPT
  62. iptables -A INPUT -d $LOOP -j ACCEPT
  63.  
  64. # Allow incoming pings (can be disabled) 这里是对icmp协议放行，也就是能响应ping命令
  65. iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type echo-request -j ACCEPT
  66.  
  67. # Allow services such as www and ssh (can be disabled) 这里是对常用的服务端口入栈放行
  68. iptables -A INPUT -p tcp --dport http -j ACCEPT
  69. iptables -A INPUT -p tcp --dport ssh -j ACCEPT
  70. iptables -A INPUT -p tcp --dport 6679 -j ACCEPT
  71.  
  72. # Allow incoming OpenVPN packets
  73. # Duplicate the line below for each
  74. # OpenVPN tunnel, changing --dport n
  75. # to match the OpenVPN UDP port.
  76. #
  77. # In OpenVPN, the port number is
  78. # controlled by the --port n option.
  79. # If you put this option in the config
  80. # file, you can remove the leading '--'
  81. #
  82. # If you taking the stateful firewall
  83. # approach (see the OpenVPN HOWTO),
  84. # then comment out the line below.
  85.  
  86. # 这里是自己想要放行的端口和协议数据，有其他端口可以自行添加
  87. iptables -A INPUT -p udp --dport 1194 -j ACCEPT
  88. iptables -A INPUT -p udp --dport 9981 -j ACCEPT
  89. iptables -A INPUT -p tcp --dport 9981 -j ACCEPT
  90. iptables -A INPUT -p tcp --dport 6379 -j ACCEPT
  91. iptables -A INPUT -p udp --dport 6379 -j ACCEPT
  92. iptables -A INPUT -p udp --dport 6680 -j ACCEPT
  93. iptables -A INPUT -p tcp --dport 6680 -j ACCEPT
  94. iptables -A INPUT -p tcp --dport 1723 -j ACCEPT
  95.  
  96. # Allow packets from TUN/TAP devices.
  97. # When OpenVPN is run in a secure mode,
  98. # it will authenticate packets prior
  99. # to their arriving on a tun or tap
  100. # interface.  Therefore, it is not
  101. # necessary to add any filters here,
  102. # unless you want to restrict the
  103. # type of packets which can flow over
  104. # the tunnel.
  105.  
  106. # 这里主要是对tun+网卡和tap+网卡的入栈和转发数据包放行，+号应该表示的是一个通配符
  107. iptables -A INPUT -i tun+ -j ACCEPT
  108. iptables -A FORWARD -i tun+ -j ACCEPT
  109. iptables -A INPUT -i tap+ -j ACCEPT
  110. iptables -A FORWARD -i tap+ -j ACCEPT
  111.  
  112. # Allow packets from private subnets 这里是对eth1网卡的入栈和转发数据包放行
  113. iptables -A INPUT -i eth1 -j ACCEPT
  114. iptables -A FORWARD -i eth1 -j ACCEPT
  115.  
  116. # Keep state of connections from local machine and private subnets
  117. # 这里是放行状态为NEW的出栈数据包
  118. iptables -A OUTPUT -m state --state NEW -o eth0 -j ACCEPT
  119. # 这里放行已经建立连接和关联的入栈数据包
  120. iptables -A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
  121. # 这里放行需要转发的包，有这两条，本机才能作为NAT代理客户端访问互联网
  122. iptables -A FORWARD -m state --state NEW -o eth0 -j ACCEPT
  123. iptables -A FORWARD -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
  124.  
  125. # Masquerade local subnet
  126. # 对于需要通过openvpn服务端访问外网的客户端节点，这个防火墙配置是必需的，也是最重要的配置
  127. # 这个防火墙的配置是将路由后的源IP地址是10.8.0.0/24，输出网卡是eth0的数据包的源ip地址进行修改，改成本机的ip地址，这样响应数据包才能正确的给我们转发回来
  128. iptables -t nat -A POSTROUTING -s $PRIVATE -o eth0 -j MASQUERADE

这个防火墙配置，比较考验技术，新手一般看不懂，除非对防火墙的原理很熟悉，如果要介绍完全这些防火墙配置，需要另一篇长篇大论 。这个配置是根据样例文件修改后的，大体还是不变，只做了小部分的修改。这个官方给的样例，是对防火墙规则做了严密的设计。如果你对安全性要求不高，可以将防火墙的INPUT、FORWARD、OUTPUT链的策略都改成ACCEPT,那么就只需要少许的防火墙配置就能达到目的，比如如下的配置（没有实际调试过，不保证正确性）：

  1. PRIVATE=10.8.0.0/24
  2.  
  3. # 清空原有INPUT链的防火墙规则
  4. iptables -F
  5. # 放行所有输出包
  6. iptables -P OUTPUT ACCEPT
  7. # 放行所有输入包
  8. iptables -P INPUT ACCEPT
  9. # 放行所有需要转发的包
  10. iptables -P FORWARD ACCEPT
  11.  
  12. # 对于需要通过openvpn服务端访问外网的客户端节点，这个防火墙配置是必需的，也是最重要的配置
  13. # 这个防火墙的配置是将路由后的源IP地址是10.8.0.0/24，输出网卡是eth0的数据包的源ip地址进行修改，改成本机的ip地址，这样响应数据包才能正确的给我们转发回来
  14. iptables -t nat -A POSTROUTING -s $PRIVATE -o eth0 -j MASQUERADE

server.conf文件：

  1. #################################################
  2. # Sample OpenVPN 2.0 config file for            #
  3. # multi-client server.                          #
  4. #                                               #
  5. # This file is for the server side              #
  6. # of a many-clients <-> one-server              #
  7. # OpenVPN configuration.                        #
  8. #                                               #
  9. # OpenVPN also supports                         #
  10. # single-machine <-> single-machine             #
  11. # configurations (See the Examples page         #
  12. # on the web site for more info).               #
  13. #                                               #
  14. # This config should work on Windows            #
  15. # or Linux/BSD systems.  Remember on            #
  16. # Windows to quote pathnames and use            #
  17. # double backslashes, e.g.:                     #
  18. # "C:\\Program Files\\OpenVPN\\config\\foo.key" #
  19. #                                               #
  20. # Comments are preceded with '#' or ';'         #
  21. #################################################
  22.  
  23. # Which local IP address should OpenVPN
  24. # listen on? (optional)
  25. ;local a.b.c.d
  26.  
  27. # Which TCP/UDP port should OpenVPN listen on?
  28. # If you want to run multiple OpenVPN instances
  29. # on the same machine, use a different port
  30. # number for each one.  You will need to
  31. # open up this port on your firewall.
  32. # 这个是监听端口
  33. port 6379
  34.  
  35. # TCP or UDP server?
  36. # 使用的协议，推荐使用udp协议，速度会快两三倍
  37. proto tcp
  38. ;proto udp
  39.  
  40. # "dev tun" will create a routed IP tunnel,
  41. # "dev tap" will create an ethernet tunnel.
  42. # Use "dev tap0" if you are ethernet bridging
  43. # and have precreated a tap0 virtual interface
  44. # and bridged it with your ethernet interface.
  45. # If you want to control access policies
  46. # over the VPN, you must create firewall
  47. # rules for the the TUN/TAP interface.
  48. # On non-Windows systems, you can give
  49. # an explicit unit number, such as tun0.
  50. # On Windows, use "dev-node" for this.
  51. # On most systems, the VPN will not function
  52. # unless you partially or fully disable
  53. # the firewall for the TUN/TAP interface.
  54. # 这里我们就使用tun，tap是以太网桥接方式，没有深究
  55. ;dev tap
  56. dev tun
  57.  
  58. # Windows needs the TAP-Win32 adapter name
  59. # from the Network Connections panel if you
  60. # have more than one.  On XP SP2 or higher,
  61. # you may need to selectively disable the
  62. # Windows firewall for the TAP adapter.
  63. # Non-Windows systems usually don't need this.
  64. ;dev-node MyTap
  65.  
  66. # SSL/TLS root certificate (ca), certificate
  67. # (cert), and private key (key).  Each client
  68. # and the server must have their own cert and
  69. # key file.  The server and all clients will
  70. # use the same ca file.
  71. #
  72. # See the "easy-rsa" directory for a series
  73. # of scripts for generating RSA certificates
  74. # and private keys.  Remember to use
  75. # a unique Common Name for the server
  76. # and each of the client certificates.
  77. #
  78. # Any X509 key management system can be used.
  79. # OpenVPN can also use a PKCS #12 formatted key file
  80. # (see "pkcs12" directive in man page).
  81. # 这里配置ca证书，服务端证书，服务端密钥
  82. ca ./crt/ca.crt
  83. cert ./crt/server.crt
  84. key ./crt/server.key  # This file should be kept secret
  85.  
  86. # Diffie hellman parameters.
  87. # Generate your own with:
  88. #   openssl dhparam -out dh2048.pem 2048
  89. # 都告诉你了，直接使用命令openssl dhparam -out dh2048.pem 2048生成，具体作用可以自行谷歌
  90. dh ./crt/dh2048.pem
  91.  
  92. # Network topology
  93. # Should be subnet (addressing via IP)
  94. # unless Windows clients v2.0.9 and lower have to
  95. # be supported (then net30, i.e. a /30 per client)
  96. # Defaults to net30 (not recommended)
  97. ;topology subnet
  98.  
  99. # Configure server mode and supply a VPN subnet
  100. # for OpenVPN to draw client addresses from.
  101. # The server will take 10.8.0.1 for itself,
  102. # the rest will be made available to clients.
  103. # Each client will be able to reach the server
  104. # on 10.8.0.1. Comment this line out if you are
  105. # ethernet bridging. See the man page for more info.
  106. # 这里配置openvpn网络，包括ip和子网掩码，我们就用默认的
  107. server 10.8.0.0 255.255.255.0
  108.  
  109. # Maintain a record of client <-> virtual IP address
  110. # associations in this file.  If OpenVPN goes down or
  111. # is restarted, reconnecting clients can be assigned
  112. # the same virtual IP address from the pool that was
  113. # previously assigned.
  114. # 这里是为了保证同一个客户端多次连接后分配给相同的局域网ip地址
  115. ifconfig-pool-persist ipp.txt
  116.  
  117. # Configure server mode for ethernet bridging.
  118. # You must first use your OS's bridging capability
  119. # to bridge the TAP interface with the ethernet
  120. # NIC interface.  Then you must manually set the
  121. # IP/netmask on the bridge interface, here we
  122. # assume 10.8.0.4/255.255.255.0.  Finally we
  123. # must set aside an IP range in this subnet
  124. # (start=10.8.0.50 end=10.8.0.100) to allocate
  125. # to connecting clients.  Leave this line commented
  126. # out unless you are ethernet bridging.
  127. ;server-bridge 10.8.0.4 255.255.255.0 10.8.0.50 10.8.0.100
  128.  
  129. # Configure server mode for ethernet bridging
  130. # using a DHCP-proxy, where clients talk
  131. # to the OpenVPN server-side DHCP server
  132. # to receive their IP address allocation
  133. # and DNS server addresses.  You must first use
  134. # your OS's bridging capability to bridge the TAP
  135. # interface with the ethernet NIC interface.
  136. # Note: this mode only works on clients (such as
  137. # Windows), where the client-side TAP adapter is
  138. # bound to a DHCP client.
  139. ;server-bridge
  140.  
  141. # Push routes to the client to allow it
  142. # to reach other private subnets behind
  143. # the server.  Remember that these
  144. # private subnets will also need
  145. # to know to route the OpenVPN client
  146. # address pool (10.8.0.0/255.255.255.0)
  147. # back to the OpenVPN server.
  148. ;push "route 192.168.10.0 255.255.255.0"
  149. ;push "route 192.168.20.0 255.255.255.0"
  150.  
  151. # To assign specific IP addresses to specific
  152. # clients or if a connecting client has a private
  153. # subnet behind it that should also have VPN access,
  154. # use the subdirectory "ccd" for client-specific
  155. # configuration files (see man page for more info).
  156.  
  157. # EXAMPLE: Suppose the client
  158. # having the certificate common name "Thelonious"
  159. # also has a small subnet behind his connecting
  160. # machine, such as 192.168.40.128/255.255.255.248.
  161. # First, uncomment out these lines:
  162. ;client-config-dir ccd
  163. ;route 192.168.40.128 255.255.255.248
  164. # Then create a file ccd/Thelonious with this line:
  165. #   iroute 192.168.40.128 255.255.255.248
  166. # This will allow Thelonious' private subnet to
  167. # access the VPN.  This example will only work
  168. # if you are routing, not bridging, i.e. you are
  169. # using "dev tun" and "server" directives.
  170.  
  171. # EXAMPLE: Suppose you want to give
  172. # Thelonious a fixed VPN IP address of 10.9.0.1.
  173. # First uncomment out these lines:
  174. ;client-config-dir ccd
  175. ;route 10.9.0.0 255.255.255.252
  176. # Then add this line to ccd/Thelonious:
  177. #   ifconfig-push 10.9.0.1 10.9.0.2
  178.  
  179. # Suppose that you want to enable different
  180. # firewall access policies for different groups
  181. # of clients.  There are two methods:
  182. # (1) Run multiple OpenVPN daemons, one for each
  183. #     group, and firewall the TUN/TAP interface
  184. #     for each group/daemon appropriately.
  185. # (2) (Advanced) Create a script to dynamically
  186. #     modify the firewall in response to access
  187. #     from different clients.  See man
  188. #     page for more info on learn-address script.
  189. ;learn-address ./script
  190.  
  191. # If enabled, this directive will configure
  192. # all clients to redirect their default
  193. # network gateway through the VPN, causing
  194. # all IP traffic such as web browsing and
  195. # and DNS lookups to go through the VPN
  196. # (The OpenVPN server machine may need to NAT
  197. # or bridge the TUN/TAP interface to the internet
  198. # in order for this to work properly).
  199. # 这里是将客户端的所有流量定向到服务器端，也就是让客户端修改自己的路由表
  200. # 把服务器端的局域网ip地址作为网关，在上面的《三、路由表在openvpn组网中的作用》中有提到
  201. push "redirect-gateway def1 bypass-dhcp"
  202.  
  203. # Certain Windows-specific network settings
  204. # can be pushed to clients, such as DNS
  205. # or WINS server addresses.  CAVEAT:
  206. # http://openvpn.net/faq.html#dhcpcaveats
  207. # The addresses below refer to the public
  208. # DNS servers provided by opendns.com.
  209. # 这里是给客户端推送DNS服务器地址，如果没有这个推送，客户端还是会用本地默认的DNS地址，有可能导致
  210. # DNS解析失败，这个我是使用命令查看服务器本地的DNS服务器：cat /etc/resolv.conf
  211. # 你也可以使用其他的DNS服务器，只要客户端能正确解析出域名
  212. push "dhcp-option DNS 100.100.2.136"
  213. push "dhcp-option DNS 100.100.2.138"
  214.  
  215. # Uncomment this directive to allow different
  216. # clients to be able to "see" each other.
  217. # By default, clients will only see the server.
  218. # To force clients to only see the server, you
  219. # will also need to appropriately firewall the
  220. # server's TUN/TAP interface.
  221. # 这里是配置让接入到服务器的多个客户端彼此能看到对方，即能正常通信
  222. client-to-client
  223.  
  224. # Uncomment this directive if multiple clients
  225. # might connect with the same certificate/key
  226. # files or common names.  This is recommended
  227. # only for testing purposes.  For production use,
  228. # each client should have its own certificate/key
  229. # pair.
  230. #
  231. # IF YOU HAVE NOT GENERATED INDIVIDUAL
  232. # CERTIFICATE/KEY PAIRS FOR EACH CLIENT,
  233. # EACH HAVING ITS OWN UNIQUE "COMMON NAME",
  234. # UNCOMMENT THIS LINE OUT.
  235. # 这里允许使用同一个证书的多个客户端登录
  236. duplicate-cn
  237.  
  238. # The keepalive directive causes ping-like
  239. # messages to be sent back and forth over
  240. # the link so that each side knows when
  241. # the other side has gone down.
  242. # Ping every 10 seconds, assume that remote
  243. # peer is down if no ping received during
  244. # a 120 second time period.
  245. keepalive 10 120
  246.  
  247. # For extra security beyond that provided
  248. # by SSL/TLS, create an "HMAC firewall"
  249. # to help block DoS attacks and UDP port flooding.
  250. #
  251. # Generate with:
  252. #   openvpn --genkey --secret ta.key
  253. #
  254. # The server and each client must have
  255. # a copy of this key.
  256. # The second parameter should be '0'
  257. # on the server and '1' on the clients.
  258. # 这里的ta.key文件也是根据命令openvpn --genkey --secret ta.key直接生成
  259. tls-auth ./crt/ta.key 0 # This file is secret
  260.  
  261. # Select a cryptographic cipher.
  262. # This config item must be copied to
  263. # the client config file as well.
  264. # Note that v2.4 client/server will automatically
  265. # negotiate AES-256-GCM in TLS mode.
  266. # See also the ncp-cipher option in the manpage
  267. # 这里是指定对称加密算法，服务端和客户的配置要一样
  268. cipher AES-256-GCM
  269.  
  270. # Enable compression on the VPN link and push the
  271. # option to the client (v2.4+ only, for earlier
  272. # versions see below)
  273. # 这里是允许压缩，并且把这个压缩配置推送给了客户端，客户端可以不用配置
  274. compress lz4-v2
  275. push "compress lz4-v2"
  276.  
  277. # For compression compatible with older clients use comp-lzo
  278. # If you enable it here, you must also
  279. # enable it in the client config file.
  280. ;comp-lzo
  281.  
  282. # The maximum number of concurrently connected
  283. # clients we want to allow.
  284. ;max-clients 100
  285.  
  286. # It's a good idea to reduce the OpenVPN
  287. # daemon's privileges after initialization.
  288. #
  289. # You can uncomment this out on
  290. # non-Windows systems.
  291. # 这里设置openvpn允许使用的角色和用户组
  292. user root
  293. group root
  294.  
  295. # The persist options will try to avoid
  296. # accessing certain resources on restart
  297. # that may no longer be accessible because
  298. # of the privilege downgrade.
  299. # 这里不是很懂，直接保持原样，没有这个有时候会报错
  300. persist-key
  301. persist-tun
  302.  
  303. # Output a short status file showing
  304. # current connections, truncated
  305. # and rewritten every minute.
  306. # 这里是每分钟记录客户端的状态
  307. status openvpn-status.log
  308.  
  309. # By default, log messages will go to the syslog (or
  310. # on Windows, if running as a service, they will go to
  311. # the "\Program Files\OpenVPN\log" directory).
  312. # Use log or log-append to override this default.
  313. # "log" will truncate the log file on OpenVPN startup,
  314. # while "log-append" will append to it.  Use one
  315. # or the other (but not both).
  316. # 这里是日志输出文件，log是每次启动覆盖之前的日志，log-append会往后追加，不要同时配置两个
  317. log         ./openvpn.log
  318. ;log-append  ./openvpn.log
  319.  
  320. # Set the appropriate level of log
  321. # file verbosity.
  322. #
  323. # 0 is silent, except for fatal errors
  324. # 4 is reasonable for general usage
  325. # 5 and 6 can help to debug connection problems
  326. # 9 is extremely verbose
  327. # 这里是日志输出等级，数字越高，日志越详细
  328. verb 3
  329.  
  330. # Silence repeating messages.  At most 20
  331. # sequential messages of the same message
  332. # category will be output to the log.
  333. ;mute 20
  334.  
  335. # Notify the client that when the server restarts so it
  336. # can automatically reconnect.
  337. ;explicit-exit-notify 1

这个server.conf服务端配置文件也是根据样例文件做的一些修改。一些比较重要的配置我已经标注出来了。证书的话需要自己制作，使用openssl命令就可以生成。参考：OPenSSL-生成证书-CSDN博客

       openvpn-shutdown.sh文件就不用改了，所有配置都配好就就可以启动openvpn服务器：

       ./openvpn-startup.sh

如果有报错就看当前目录下的openvpn.log文件查看错误 

      检查是否启动成功：

      netstat -nlap | grep openvpn

看到6379端口在监听就说明启动成功

2、客户端（centos）

        服务端启动成功后，可以使用linux的客户端连接一下，看能不能正常工作，一般都不会一次成功，都会有各种各样的问题。

         centos系统上的openvpn客户端和服务端是不区分的，前面讲服务的部署的时候提到有一个client.conf的样例配置文件，我也是拿这个来改了一下。

client.conf文件如下：

  1. ##############################################
  2. # Sample client-side OpenVPN 2.0 config file #
  3. # for connecting to multi-client server.     #
  4. #                                            #
  5. # This configuration can be used by multiple #
  6. # clients, however each client should have   #
  7. # its own cert and key files.                #
  8. #                                            #
  9. # On Windows, you might want to rename this  #
  10. # file so it has a .ovpn extension           #
  11. ##############################################
  12.  
  13. # Specify that we are a client and that we
  14. # will be pulling certain config file directives
  15. # from the server.
  16. # 这里需要指明是客户端才行
  17. client
  18.  
  19. # Use the same setting as you are using on
  20. # the server.
  21. # On most systems, the VPN will not function
  22. # unless you partially or fully disable
  23. # the firewall for the TUN/TAP interface.
  24. # 这里跟服务端的配置一样
  25. ;dev tap
  26. dev tun
  27.  
  28. # Windows needs the TAP-Win32 adapter name
  29. # from the Network Connections panel
  30. # if you have more than one.  On XP SP2,
  31. # you may need to disable the firewall
  32. # for the TAP adapter.
  33. ;dev-node MyTap
  34.  
  35. # Are we connecting to a TCP or
  36. # UDP server?  Use the same setting as
  37. # on the server.
  38. # 这里是使用协议，必须跟服务端一致
  39. proto tcp
  40. ;proto udp
  41.  
  42. # The hostname/IP and port of the server.
  43. # You can have multiple remote entries
  44. # to load balance between the servers.
  45. # 这里填服务器端的IP端口
  46. remote 1.1.1.1 6679
  47. #remote my-server-2 1194
  48.  
  49. # Choose a random host from the remote
  50. # list for load-balancing.  Otherwise
  51. # try hosts in the order specified.
  52. ;remote-random
  53.  
  54. # Keep trying indefinitely to resolve the
  55. # host name of the OpenVPN server.  Very useful
  56. # on machines which are not permanently connected
  57. # to the internet such as laptops.
  58. # 这里就用默认的配置
  59. resolv-retry infinite
  60.  
  61. # Most clients don't need to bind to
  62. # a specific local port number.
  63. # 这里指明通信绑定的端口，一般都不指定，系统随机分配
  64. nobind
  65.  
  66. # Downgrade privileges after initialization (non-Windows only)
  67. ;user nobody
  68. ;group nobody
  69.  
  70. # Try to preserve some state across restarts.
  71. # 这里不是很懂用来干嘛的，看注释是重启的时候维持一些状态，我们就使用默认配置
  72. persist-key
  73. persist-tun
  74.  
  75. # If you are connecting through an
  76. # HTTP proxy to reach the actual OpenVPN
  77. # server, put the proxy server/IP and
  78. # port number here.  See the man page
  79. # if your proxy server requires
  80. # authentication.
  81. ;http-proxy-retry # retry on connection failures
  82. ;http-proxy [proxy server] [proxy port #]
  83.  
  84. # Wireless networks often produce a lot
  85. # of duplicate packets.  Set this flag
  86. # to silence duplicate packet warnings.
  87. ;mute-replay-warnings
  88.  
  89. # SSL/TLS parms.
  90. # See the server config file for more
  91. # description.  It's best to use
  92. # a separate .crt/.key file pair
  93. # for each client.  A single ca
  94. # file can be used for all clients.
  95. # 这里就配置ssl通信用的ca证书，客户端证书，客户端私钥，可以指定路径，默认是当前目录
  96. ca ca.crt
  97. cert client.crt
  98. key client.key
  99.  
  100. # Verify server certificate by checking that the
  101. # certicate has the correct key usage set.
  102. # This is an important precaution to protect against
  103. # a potential attack discussed here:
  104. #  http://openvpn.net/howto.html#mitm
  105. #
  106. # To use this feature, you will need to generate
  107. # your server certificates with the keyUsage set to
  108. #   digitalSignature, keyEncipherment
  109. # and the extendedKeyUsage to
  110. #   serverAuth
  111. # EasyRSA can do this for you.
  112. # 这里需要注更改默认的配置，默认是打开的，因为我制作的服务端证书没有它指定的几个信息，我就不做校验了，当然你也可以按他的指示重新制作服务端证书，这个是为了避免潜在的攻击的
  113. #remote-cert-tls server
  114.  
  115. # If a tls-auth key is used on the server
  116. # then every client must also have the key.
  117. # 这里配置tls认证key，这个就是服务器使用的ta.key，两端是同一个文件
  118. tls-auth ta.key 1
  119.  
  120. # Select a cryptographic cipher.
  121. # If the cipher option is used on the server
  122. # then you must also specify it here.
  123. # Note that v2.4 client/server will automatically
  124. # negotiate AES-256-GCM in TLS mode.
  125. # See also the ncp-cipher option in the manpage
  126. # 加密算法，跟服务端要一致，但是我发现服务端配置的是AES-256-GCM，这里配置的是AES-256-CBC，也一样能正常加解密，比较奇怪，可能最终协商一致就可以
  127. cipher AES-256-CBC
  128.  
  129. # Enable compression on the VPN link.
  130. # Don't enable this unless it is also
  131. # enabled in the server config file.
  132. #comp-lzo
  133.  
  134. # Set log file verbosity.
  135. # 日志等级
  136. verb 3
  137.  
  138. # Silence repeating messages
  139. ;mute 20
  140. # 服务端已经配置，这里不需要重新配置
  141. ;redirect-gateway autolocal

配置完成后开始启动客户端：openvpn --config client.conf

如果打印如下的日志，就是连接成功了

连接成功后我们查看一下网卡配置：

 看到tun0网卡已经被创建好，服务端分配给我们客户端的ip是10.8.0.6,因为是点对点的网络，对端显示的ip是10.8.0.5，但是我们试着ping一下这个ip，发现ping不通，似乎这个ip是不存在的。但是我们此时去服务端查看一下服务端的tun0网卡的ip发现是10.8.0.1，于是尝试ping这个ip证明我们已经和服务端建立了通信：

看到能ping通，说明已经能和服务端通信，vpn网络已经组网完成。

        在测试过程中我发现客户端和服务器端是能进行通信，但是客户端主机解析不了域名，用命令：cat /etc/resolv.conf 查看了一下域名服务器地址，发现域名服务器地址还是本地的ip，没有自动改成服务器端给我们推送的DNS地址。我手动把这个文件的DNS地址改成服务端推送的DNS地址就可以正常进行域名解析了。此时就可以通过openvpn访问外网，客户端所有流量都会通过服务器端转发。

3、客户端（Android）

        对于openvpn的安卓客户端，有两款，一款叫OpenVPN Connect,一款叫OpenVPN For Android，两款都可以用，可能需要一点技术才能下载到。

        openvpn的安卓客户，在制作配置文件的时候会有点麻烦，但是如果掌握了方法也很简单。刚开始我认为配置文件在各个平台都通用，我已经在linux上配置好配置文件，直接拷贝到安卓上就行，但是发现导入配置文件的时候只能导入一个文件，那还有ca证书，客户端证书，客户端私钥，还有ta.key文件怎么导入？没法办只能求助谷歌，找了很久才在openvpn的社区中找到安卓配置文件的制作方法。

        原来openvpn的配置文件支持把这些证书文件内联到配置文件中。就拿以上centos客户端的配置文件来举例，需要以下四个配置项

  1. ca ca.crt
  2. cert client.crt
  3. key client.key
  4. tls-auth ta.key 1

        即需要内联四个证书，内联的时候只需要将证书文件内容包含在<configItemName></configItemName>中就可以，例如ca证书内联后就为

  1. <ca>
  2. ...
  3. </ca>

         于是就可以拿上面的centos客户端配置来制作，先把client.conf改成文件名client.ovpn,安卓只支持这个后缀名文件。然后执行下面的命令将证书内联进配置文件:

  1. echo "<ca>" >> client.ovpn
  2. cat ca.crt >> client.ovpn
  3. echo "</ca>" >> client.ovpn
  4. echo "<cert>" >> client.ovpn
  5. cat client.crt >> client.ovpn
  6. echo "</cert>" >> client.ovpn
  7. echo "<key>" >> client.ovpn
  8. cat client.key >> client.ovpn
  9. echo "</key>" >> client.ovpn
  10. echo "key-direction 1" >> client.ovpn
  11. echo "<tls-auth>" >> client.ovpn
  12. cat ta.key >> client.ovpn
  13. echo "</tls-auth>" >> client.ovpn

 因为tls-auth ta.key 1这个配置除了配置ta.key证书文件，还有一个配置参数，所以内联了ta.key文件后，还需要添加key-direction 1这个配置参数。

         OpenVPN Connect导入配置文件，就是点右下角的加号->Upload File->BROWSE,选择配置文件后导入。OpenVPN For Android导入配置，就是点击右上角的加号->IMPORT导入。这两款App的配置文件都通用

        导入配置文件后，就可以点连接，如果没连上可以点右上角的按钮查看日志，然后再排查文件。如果显示连接成功，那么恭喜你，可以使用自己的openvpn了。

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