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基于Overlay组建虚拟局域网

概述

本文旨在采用SDN技术构建一个无视区域、无视接入网络的虚拟局域网，实现随时随地的设备互访，主要针对以下需求：

• 多个设备分布在不同节点，各节点互联网接入条件各异，包括但不限于互联网专线、家用宽带、云主机、多层NAT等
• 不同设备间有数据互访需求，且不仅限少数几个端口，比如飞牛FN，只能访问网页，对ssh等无效
• 各设备有IPv6可互访，但想要更高的安全性

SDN方案优点有

• 可使用公共服务端，个人设备只要能联网即可，无公网IP需求。当然有公网IP，也可自建服务端，完全私有化部署

• 数据传输有二种方式

  • P2P直链：可针对运营商的多层NAT网络打洞，实现设备间的P2P直连，传输带宽取决于你的上传带宽，一般在1~10Mbps
  • 基于公共服务端的中转：如果打洞不成功，就只能通过公共服务端、接力服务器中转，传输带宽受服务器限制，一般在1~3Mbps

• 各设备具有固定的虚拟IP地址或域名，好记忆、好管理，且设备更换可继承

实现方案

市面可家用的SDN方案很多，主流包括Zerotier One、Tailscale、Netbird、VNT等，由于我的设备包括2台威联通NAS，经测试只有VNT方案能正常工作，因此目前以VNT基础构建，其他方案类似。

NAS/服务器

• 确定设备有tun设备：ls /dev/net/tun 或 ls /dev/tun有输出，没有的话用 modprobe tun手动挂载下
• 从github上下载安装包，linux一般用vnt-x86_64-unknown-linux-musl-x.x.x.x.tar.gz
• 解压至 /opt/bin

# ./vnt-cli -k 组网编号 --ip 虚拟ip -w 密码  --model chacha20_poly1305 -d 设备名称
# 组网编号随意填，字母数字均可，各设备要保持一样
# 虚拟ip自定义，可以选自己好记的，各设备不同
# 密码，尽量复杂，各设备保持一样
# 设备名称自定义，各设备不同，实际没什么用，因为设备间通过虚ip互访
sudo /opt/bin/vnt-cli -k zvasfq  --ip 10.26.0.47 -w aR3~RXphSMp --model chacha20_poly1305 -d Ali-Ecs

# 如果想将某台设备A作为跳转机，即A所在内网内其他设备可被vnt节点访问，比如打印机等
# 跳转机可增加 -o选项，指定可中转的内网，比如下方的192.168.1.0/24
sudo /opt/bin/vnt-cli -k zvasfq  --ip 10.26.0.47 -w aR3~RXphSMp --model chacha20_poly1305 -o 192.168.1.0/24 -d Ali-Ecs
# 其他设备用 -i选项，指定跳转机，比如下方将拦载192.168.1.0/24网段流量，将其转交至10.26.0.47，也就是设备A
sudo /opt/bin/vnt-cli -k zvasfq  --ip 10.26.0.33 -w aR3~RXphSMp --model chacha20_poly1305 -i 192.168.1.0/24,10.26.0.47  -d client

# 设为开机启动
# 本处采用rc-local方案，其他类似
# 将vnt启动命令填入，
sudo vim /etc/rc.local
    #!/bin/sh -e
    /opt/bin/vnt-cli -k zvasfq  --ip 10.26.0.47 -w aR3~RXphSMp --model chacha20_poly1305 -d Ali-Ecs
    exit 0

# 设备rc-local可执行
sudo chmod +x /etc/rc.local

# 启动rc-local服务
sudo systemctl enable rc-local
sudo systemctl start rc-local.service

出现succefuly字样提示就表明运行成功

windows/安卓终端

windows和安卓终端有gui版本，二者界面类似，以windows版为例

• 从github上下载安装包
• 解压运行
• 加入vnt网络

• 填入相关参数，配置与nas端一致

• 点击右上角保持即可，回到首页，点击连接图标连接即可

  • 设备状态有online（在线）、offline（离线）
  • 连接方式有P2P（直连）、Relay（中转），一般刚连接时都是RELAY，稍等一会，如果打洞成功，会变成P2P

• 不需要时，点右上角图标断开即可
• 如果要增加跳转机配置，在刚才的配置界面，增加ip-ip配置即可

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实施效果

现在设备间通过虚拟ip访问即可，所有端口可用，和局域网一样。

• 可以NAS为中心点，构建webdav等弱安全应用，只在局域网和vnt网可用，而外网不可用，提升安全性

• 如果未来有设备更换，可以选择用原设备配置继续运行，其他设备的访问ip不变

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