群晖NAS再再折腾
问题
最近电信把我的公网地址收回去了，之前做好的网络端口映射失效了，在公司已经不能愉快地访问家里的网络。原先网络结构示意图如下：
(直接访问方案网络结构图)
只需要对电信光猫(也是个路由器)和家用路由器进行端口映射的配置即可，而针对地址是“动态”的这个问题，只需要弄个动态域名解释即可。而现在变成这样：
(无公网地址的直接访问方案网络结构图)
电信光猫不具备真正的公网地址了。如何查看自己的光猫是否有公网IP地址？不难，登录到光猫去，看网络状态，会看到它的IP地址：
(电信光猫上的地址查询)
然后上www.ip138.com，就能看到自己现在暴露在公网上的IP地址：
看看光猫上的地址和这里显示的地址是否相同，如果相同，那光猫就有公网地址，否则就没有。
回到问题中来，现在电信的路由器不可能给我做端口映射的，那咋弄？
这就是所谓的“内网穿透”技术了。
群晖的方案
就是quickconnect.to了，原理就是NAS主动连接群晖的服务器，而quickconnect.to也是指向群晖的服务器的，群晖再将请求转到NAS去，同事负责将从NAS回复的结果转回给用户。说白了，这个具有公网地址的群晖就起到了一个中介的作用。
(群晖方案网络结构图)
群晖的方案自然是非常简易的，用户甚至都不用了解怎么连接这些细节，只需要注册好账号密码，傻瓜式地打开quickconnect.to即可。
但弊端也很明显，最大的弊端当然是太慢，其次是不灵活，比如我架设了一个第三方的服务，就没法利用quickconnect.to访问。
frp方案简介
frp是国人开发的一套内网穿透工具，免费开源，使用GO语言写的，其github地址是：https://github.com/fatedier/frp/
它有一个服务器端frps，一个客户端frpc，其原理如下图所示：
(frp方案网络结构图)
frpc连接至frps，建立起一条数据通道(图中蓝色的虚线)，根据配置，任何对公网服务器的某个端口的访问都经由这条通道告知frpc，再由frpc转为对局域网内某台主机(NAS)的访问，最后将访问结果原路返回给用户，原理和quickconnect.to是相似的。
必要的准备
要达成这个方案，就需要一台有公网IP地址的主机，通常是云主机。个人要搞一台有不错带宽的云主机，价格还是挺高的，可以考虑几个人拼一台主机，这样成本就下来了，带宽也能得到比较充分的利用，或者本来就有自己的公网主机的话那就更好了。
除了公网主机之外，图中我画的frpc是放在电脑主机或者路由器上，这是啥意思呢？
frpc是客户端，要想随时能够访问自己的NAS，客户端和服务器端这条数据通道是不能断的，要一直运行着，如果NAS支持安装frpc，我想应该没问题，直接把frpc放在NAS上，但实际上我没在群晖的套件中心里找到frpc，所以只好部署在NAS之外的设备上，另外：我不太确定用docker是否可行，谁如果用docker部署了frpc在NAS上的话可以在下面留言说明。
根据前面说的，如果frpc部署在电脑里，电脑要一直开着机，这个开销挺大的，所以最好的做法，就是把frpc部署在路由器里。并不是所有的路由器都支持安装应用。我家使用的路由器是ASUS的RT-AC86U，自己刷一个“梅林固件”，就可以在上面安装应用了，其中就有frpc，这个过程并不难，网上找一下即可，支持梅林固件的路由器还是挺多的。
(梅林固件的“软件中心”管理界面)
但配置阶段我建议还是用电脑，因为你肯定会遇到一些问题，你需要不断查看日志和调整，等你调试好了，再把配置贴到路由器里即可。
额外的，还需要一个域名，最好有，一来美观好记，二来可以启用https，三来可以用不同域名来区分不同的访问。域名可以到阿里云上注册一个，比如叫 jiangguogang.club，这种域名还是很便宜的，头一年特价，甚至只需要一元钱，体验比DDNS那些二级域名好很多。
OK，总结回来，必要的准备就是：
- 一台有公网IP地址的主机，简称公网主机，假设主机IP地址为123.123.123.123
- 支持梅林固件的路由器(能够安装frpc)
- 一个域名，以jiangguogang.club为例
规划
确定自己需要哪些服务之后，做一下规划，最直接有效的方法就是画一张规划图，以我为例，我将自己的需求先列一下：
- 对https://jiangguogang.club的访问会返回一个“Welcome”的信息
- 对https://jiangguogang.club/photo的访问会转至NAS的相册，局域网的地址是http://192.168.1.200/photo
- 对https://dms.jiangguogang.club的访问会转至NAS的管理界面，局域网地址是http://192.168.1.200:5000
- 对https://webdav.jiangguogang.club的访问会转至NAS的WebDAV服务，局域网地址是http://192.168.1.200:5005
- 对https://router.jiangguogang.club的访问会转至我的ASUS路由器，局域网地址是http://192.168.1.1
- 所有使用http的访问都会被重定向至https
需求明确。由于本人对NGINX反向代理比较熟悉，所以公网主机统一用NGINX对外提供服务，这样配置https也比较方便，用户的请求到达主机之后，是由NGINX转到frps，再经过数据通道，抵达frpc，由frpc执行本地的请求。
(应用程序关系图)
为了更清晰，弄一张表格出来：
| 用户 | NGINX | frps | frpc |
| https://jiangguogang.club | 直接返回"Welcome" | - | - |
| https://jiangguogang.club/photo | 转127.0.0.1:5002 | TCP通道转frpc | 转192.168.1.200:80 |
| https://dms.jiangguogang.club | 转127.0.0.1:5000 | TCP通道转frpc | 转192.168.1.200:5000 |
| https://webdav.jiangguogang.club | 转127.0.0.1:5005 | TCP通道转frpc | 转192.168.1.200:5005 |
| https://router.jiangguogang.club | 转127.0.0.1:5003 | TCP通道转frpc | 转192.168.1.1:80 |
部署及配置NGINX
部署nginx的步骤略。
记得防火墙打开80和443端口。
/etc/nginx/conf.d/jiangguogang.conf
server {
server_name jiangguogang.club;
location / {
add_header Content-Type text/plain;
return 200 'Welcome! I am Jiang Guogang.'; #直接返回字符串
}
location /photo/ {
proxy_pass http://127.0.0.1:5002; #转至本地的5002端口
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection keep-alive;
proxy_set_header Host $http_host;
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
proxy_cache_bypass $http_upgrade;
}
#启用https，证书来自于Let's encrypt. 建议使用Certbot，具体参考Let's encrypt的官网
listen 443 ssl;
ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/jiangguogang.club/fullchain.pem;
ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/jiangguogang.club/privkey.pem;
include /etc/letsencrypt/options-ssl-nginx.conf;
ssl_dhparam /etc/letsencrypt/ssl-dhparams.pem;
}
server {
server_name dsm.jiangguogang.club;
location / {
proxy_pass http://127.0.0.1:5000;
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection keep-alive;
proxy_set_header Host $http_host;
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
proxy_cache_bypass $http_upgrade;
}
listen 443 ssl;
ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/dsm.jiangguogang.club/fullchain.pem;
ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/dsm.jiangguogang.club/privkey.pem;
include /etc/letsencrypt/options-ssl-nginx.conf;
ssl_dhparam /etc/letsencrypt/ssl-dhparams.pem;
}
server {
server_name webdav.jiangguogang.club;
location / {
proxy_pass http://127.0.0.1:5005;
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection keep-alive;
proxy_set_header Host $http_host;
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
proxy_cache_bypass $http_upgrade;
}
listen 443 ssl;
ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/webdav.jiangguogang.club/fullchain.pem;
ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/webdav.jiangguogang.club/privkey.pem;
include /etc/letsencrypt/options-ssl-nginx.conf;
ssl_dhparam /etc/letsencrypt/ssl-dhparams.pem;
}
server {
server_name router.jiangguogang.club;
location / {
proxy_pass http://127.0.0.1:5003;
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection keep-alive;
proxy_set_header Host $http_host;
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
proxy_cache_bypass $http_upgrade;
}
listen 443 ssl;
ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/router.jiangguogang.club/fullchain.pem;
ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/router.jiangguogang.club/privkey.pem;
include /etc/letsencrypt/options-ssl-nginx.conf;
ssl_dhparam /etc/letsencrypt/ssl-dhparams.pem;
}
#下面的配置的意思是：对http的访问将会重定向至https
server {
if ($host = photo.jiangguogang.club) {
return 301 https://$host$request_uri;
}
listen 80;
server_name photo.jiangguogang.club;
return 404;
}
server {
if ($host = webdav.jiangguogang.club) {
return 301 https://$host$request_uri;
}
listen 80;
server_name webdav.jiangguogang.club;
return 404;
}
server {
if ($host = dsm.jiangguogang.club) {
return 301 https://$host$request_uri;
}
listen 80;
server_name dsm.jiangguogang.club;
return 404;
}
server {
if ($host = jiangguogang.club) {
return 301 https://$host$request_uri;
}
listen 80;
server_name jiangguogang.club;
return 404;
}
server {
if ($host = router.jiangguogang.club) {
return 301 https://$host$request_uri;
}
listen 80;
server_name router.jiangguogang.club;
return 404;
}
nginx的配置应该还是很直截了当的，需要说明的我也用注释在上面说明了。
最好设置为开机自动启动。
frps部署及配置
由于我们的frpc是直接通过路由器的“软件中心”安装的，版本是确定的，服务器的版本要和此版本一致，不能直接下载最新版，这个一定要注意。
下载地址当然是github：https://github.com/fatedier/frp/releases
这个服务器端非常的小巧精悍，除了一个配置文件之外，就只有一个可执行文件了，将其放在服务器的某个目录下，如：/usr/local/frps/
其配置文件去除了各种注释之后，内容也不多，/usr/local/frps/frps.ini
[common] #服务器监听端口7000 bind_port = 7000 #服务器web管理界面的访问端口 dashboard_port = 7001 #服务器web管理界面用户名 dashboard_user = admin #服务器web管理界面密码(记得改成你的) dashboard_pwd = 123456 #日志文件 log_file = ./frps.log #日志等级 log_level = info #日志保留天数 log_max_days = 3 #客户端访问token(记得改成你的) token = 654321 #服务器端允许客户端请求的端口范围是5000到5009 allow_ports = 5000-5009 max_pool_count = 5 max_ports_per_client = 0 authentication_timeout = 900 #使用多路复用 tcp_mux = true
注意：
1，让防火墙允许7000和7001端口，5000-5009不必打开，因为这都是本地直接使用的端口
2，让frps自动启动(推荐通过systemd来实现)
3，启动参数：/usr/local/frps/frps -c /usr/local/frps/frps.ini，表示使用frps.ini这个配置文件
4，注意查看日志文件，日志文件就在/usr/local/frps目录下，注意确保目录有写入权限
frpc配置
frpc是位于路由器上的应用。其实路由器本身也是台Linux主机，你可以打开路由器的ssh上去看看，但我还是建议在配置的frpc的时候，先用你自己的电脑尝试，这样更方便一些。什么？你没有Linux？有虚拟机吗？没有？WSL了解一下。
我最后的配置文件是这样的：
[common] #服务器的地址(公网) server_addr = 123.123.123.123 #服务器的监听端口 server_port = 7000 #服务器的token(改成你的) token = 654321 #日志文件配置，调试的时候就靠这个了 log_file = /var/log/frpc.log log_level = info log_max_days = 3 #启用多路复用 tcp_mux = true #协议，除了TCP之外还有一个经过改进的协议，但我这边使用时候遇到了点问题，还是用TCP吧 protocol = tcp #不要登录失败就退出 login_fail_exit = false #应用名称 [dsm] #http是基于TCP协议的，我统一都当成TCP来处理好了 type = tcp #本地IP地址 local_ip = 192.168.1.200 #本地端口 local_port = 5000 #服务器上要打开的端口 remote_port = 5000 #使用加密 use_encryption = true #使用压缩 use_compression = true [photo] type = tcp local_ip = 192.168.1.200 local_port = 80 remote_port = 5002 use_encryption = true use_compression = true [webdav] type = tcp local_ip = 192.168.1.200 local_port = 5005 remote_port = 5005 use_encryption = true use_compression = true [router] type = tcp local_ip = 192.168.1.1 local_port = 80 remote_port = 5003 use_encryption = true use_compression = true
注意：
1，注意查看日志调试，你不可能一点问题都没遇到的，见招拆招吧
2，你要实现确定LAN里的各个Web服务本地可用，如果出现问题，要懂得顺藤摸瓜，定位问题所在
3，调试好了之后，把配置放到路由器的frpc里，路由器虽然提供了图形界面，但我觉得不好用，不如直接弄配置文件
最后
本文似乎省略了不少内容，是的，比如nginx具体如何安装？防火墙具体如何设置？certbot具体怎么用？如何刷梅林固件？我不打算都写上，否则本文就可能膨胀为“如何使用Linux”了。凡是有能力折腾frp的人，我相信都能通过搜索来解决那些小问题，都能见招拆招。
我当然知道还有别的配置方法，我提供的方法仅仅是其中一种可行的，如果大家觉得有什么更好的方法，可以在评论区留言。
