私有虚拟网络常见问题
caution
- macOS 目前 tuntap 安装相对麻烦
- macOS 原生支持 utun - 等同于 tun 设备
Proxy vs VPN
- Proxy - tunnel
- 通道、端口维度
- VPN - overlay
- 网络维度 - 有 IP
Why Tinc
Why Tinc
- 去中心化
- 全 Mesh 网络
- 支持 L2 和 L3 模式
- 支持 Relay
- 支持 VIP - 多个节点相同 IP
- 不依赖外部服务 - self contained
tip
- 适用于基础设施
Why Not Tinc
- 无中心化认证
- 可以从任意一个节点加入 - 一个节点被入侵可导致别的节点加入网络
- 移除节点需要整个网络调整
- 一次只能组成一个网络
- 不能提供类似 SaaS 能力
- 每个网络需要独立 tinc 进程
- 没有内置 IPAM
- L2 可以使用 dhcpd
- L3 只能自己自己分配
- 单线程
Tinc vs ZeroTier vs Wireguard vs IPSec vs SoftEther
- 共同点
- P2P 协议
- 支持加密
- Tinc 完全中心化，无控制器，网络连接性会更好，tinc 1.1pre 使用非常简单
- 开源的 Android 和 iOS 应用，但未维护了
- 支持 UDP
- 支持 Switch 模式 - 2 层网络 - MAC 寻址
- 默认 Router 模式 - TCP/IP 寻址
- 单线程 - 性能有一定瓶颈 - 例如 1Gb 网卡可能只能跑满 300-600 Mb
- 用户空间
- 安装使用配置方便 - 1.1 版本
- 实现简单 LOC ~ 3k
- ZeroTier 有中心控制器，能够进行验证授权，使用简单，有管理接口和页面
- 闭源 Android 和 iOS 应用 - 可在应用商店安装
- 对于 SelfHost 中心节点不友好 - 简单配置是基于使用 ZeroTier 的服务之上
- QoS 控制
- 基于 TCP
- 支持文本配置路由
- 网络连接性 < TINC、配置性 > TINC
- Wireguard
- 目前没有比较好的 mesh 方案 - 需要所有节点配置
- 节点不能自动发现
- 需要节点之间直连 - 不能通过中继访问
- 只支持 Layer 3 - 不能 DHCP 或桥接 - 使用 IP 寻址
- 使用 UDP 通信
- 替代 OpenVPN 和 IPsec
- 实现简单 LOC ~ 4k
- 开源可用的 Android 和 iOS 应用
- 客户端支持广泛
- Linux 内核支持
- IPSec
- 开源成熟的标准
- 客户端使用相对没那么友好
- 服务端初次配置相对复杂
- 高性能 - 如果只在服务端使用需要很高的性能则优先选择 IPSec - 1Gb 网络基本能达到 900+Mb
- Android 和 iOS 原生支持
- SoftEther
- 支持多路负载
- 权限控制
性能对比
| iperf3\10s | Transfer | Bitrate |
|---|---|---|
| Native | 1.10 GBytes | 943 Mbits/sec |
| TINC | 385 MBytes | 323 Mbits/sec |
| WireGuard | 1.05 GBytes | 898 Mbits/sec |
TINC 最弱 - 因为服务器单核较弱 - 单核 CPU 100% Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2651 v2 @ 1.80GHz
Tinc vs ZeroTier
- 相同点
- 都是 Mesh 网络
- Tinc
- 无中心节点，但有核心 meta 节点
- 保证链接，不负责 IP 分配 - 可利用 DHCP 控制
- host 支持配置 subnet - 路由
- 无法控制权限，可通过 meta 控制节点密钥来控制接入
- 需要 meta 节点能被其他节点直接访问
- 基本等同于需要公网 IP
- 连接性好
- 因为是直接配置 meta 地址，所以很容易判断
- 问题易于排查，透明 IP
- 稳定性问题
- 1.17 出现 crash 问题 - 通过 openrc 设置自动重启解决
- 无中心节点，但有核心 meta 节点
- ZeroTier
- 依赖 ZT 控制器 - 可自行维护，但发现依赖 ZT 网络
- IP 分配
- 路由下发
- 权限控制
- 连接性弱
- 依赖 ZT 启动慢 - 特别在国内
- 可能无法请求到配置
- 无法直接提供中转发现节点
- Nat 穿透性弱于 Tinc
- 问题难排查
- 每个节点有唯一 ID
- 每个网络有唯一 ID
- 信息不透明
- 稳定性问题
- 偶现 daemon 异常 cpu 100% - 一段时间后恢复或重启 ZeroTier One
- 出现节点一直处于 REQUESTING_CONFIGURATION 状态
- 目前无解
- 依赖 ZT 控制器 - 可自行维护，但发现依赖 ZT 网络
Tinc vs Nebula
- 相同点
- 点对点网络
- Tinc
- GPL 2.0
- 多用于服务端组网 - 没有 Android 和 iOS
- 节点基于密钥认证 - 对等
- L2、L3 组网
- 通过 meta 节点 - 对外暴露节点组网
- 支持节点 relay
- Nebula - 受 tinc 启发
- MIT
- 多用于服务访问 - 有 Android 和 iOS
- 通过 lighthouse PKI 认证 组网
- 非 lighthouse 节点只有 key 和 cert 没有 ca
- lighthouse 类似 tinc 的 meta 节点
- L3 组网
- 不支持 relay
- 网络安全性管控 - 默认不允许访问非节点网 - unsafe_routes
- tinc 可配置任意, L2 可路由任意
- lighthouse 中心化管控
Tinc vs N2N
- 相同点
- 支持 L2 Mesh
- 依赖 tuntap
- 单线程
- n2n - since 2008
- 节点分为 supernode 和 edge
- 中心化 supernode signal - 支持中继
- 一个 supernode 支持多个网络
- 大多时候需要自己编译 - 官方提供部分下载
- 固定 MTU - 支持开启 PMTU
- 只支持 L2 网络 - TAP
- 内建流量控制 - ACL
- 支持自动分配 IP
- 应用可以控制包转发
- 使用比 tinc 更加友好简单 - 体验类似 zerotier
- tinc - since 1998
- 完全去中心化 - 节点关系相同
- 所有节点都连接的节点的称为 metanode - 和普通节点相同 - 支持中继
- 一个网络需要一个 metanode
- 大多平台都可以直接安装
- 动态自适应 MTU - MSS clamping- PMTU
- 支持 L2 和 L3 网络 - TAP/TUN
caution
- tinc 和 n2n 同时运行可能导致 n2n 实际走的 tinc 网络
StrongSwan vs Openswan vs Libreswan vs Freeswan
- FreeS/WAN
- Libreswan 即 Openswan
- 2003 fork freeswan 命名为 openswan
- 2011 被强制要求更名 - 命名为 libreswan
- 支持更多硬件加密 - 可能需要内核补丁
- StrongSwan
参考
Site to Site/站点对站点 VPN
- 连接两个子网
- 连接地域上分离的两个网络
- 例如
- 开发人员 -VPN-> Site to Site VPN --> 阿里云内网
L2TP vs IPSec vs L2TP/IPSec
- L2TP - Layer 2 Tunneling Protocol - 2 层通道协议
- 工作在 2 层
- 没有认证和加密
- IPSec
- 工作在 3 层 - IP 层
- 提供认证和加密
- L2TP over IPSec
- IPSec 提供认证和加密通道
- L2TP 提供网络
- IP 包之上添加 L2TP 包头