n2n(Pear-to-pear) 内网穿透

n2n简介

假如想实现远程访问家里的路由、电脑，等等没有外网IP的设备，最简单的方式就是采用端口映射（端口转发），但是很多情况下我们没有路由的权限，这样根本就没有办法访问私网，因为受网关的保护。

之前想过通过socket请求来发送的，但是必须是内网主动发起，不能外网主动发起，可以保持长连接来通信，但是实现起来有些难度，不好用。

n2n的出现使我眼前一亮，它是一款轻便开源的P2P虚拟网络软件，可轻松创建绕过中间防火墙的虚拟网络。其作者是著名的开源网管软件ntop的作者Luca Deri。基于P2P及点对点协议。也可以说是双层架构的，它让用户可以在网络层上开发P2P应用的典型功能，而不是在应用层上开发。

这意味着用户可以获取本地IP一样的可见度（比如说，同一个n2n网络内的两台PC机可以相互ping通），并且可以通过n2n虚拟网内的IP地址相互访问，而不必关心当前所属的物理网络地址。

对比来说，[OpenV.P.N.]是把SSL从应用层转移到网络层实现（比如说实现https协议），而n2n则是把P2P的实现从应用层转移到网络层。

组成

n2n分两个部分，一个是supernode,一个是edge。supernode即中心节点，edge 即边缘节点，supernode的作用就是对两个edge节点进行连接的作用，和p2p服务器作用一样，且n2n数据是不走supernode的，所以数据很安全。 n2n尽可能尝试在边缘节点之间建立直接的P2P连接。 如果不可能（通常是由于特殊的NAT设备），则超级节点也用于中继数据包。

Edge

用户PC 机上安装的用于建立n2n网络的软件。它们将成为虚拟网络一部分的节点，几乎每个edge节点都会建立一个tun/tap设备，作为接入n2n网络的入口。

Edge 节点间通过虚拟的tap网卡交互。每个tap网卡都是一个n2n edge节点。每台PC机可以有多个tap网卡，所以，在n2n网络中，同一台PC机可以属于多个网络。 在n2n中的多个边缘节点之间共享的虚拟网络称为社区。 单个超级节点可以中继多个社区，而单个PC可以同时成为多个社区的一部分。 边缘节点可以使用加密密钥对社区中的数据包进行加密。

Supernode

超级节点：它允许边缘节点宣布和发现其他节点。 它必须具有可在Internet上公开访问的端口。它在edge 节点间建立握手，或为位于防火墙之后的节点中转数据。它的基础作用是注册节点的网络路径，并为不能直通的节点做路由，能够直通的节点间通信，是P2P的。

之间的关系

supernode 提供场所，让两个位于NAT/防火墙之后的edge node进行会面，一旦双方完成首次握手，剩下的数据流就之发生在两个edge node之间，如果有一方的NAT属于对称型(symmetrical)，super node则还需继续为双方提供数据包的转发;edge node负责数据流的加解密，原理很简单。

大部分虚拟专用网络，都是通过服务器中转，而n2n是通过udp协议，在两边edge的NAT情况比较好的情况下，会建立两个edge之间的直接连接，一个北京和一个重庆的两个edge服务器，如果直连成功，之间的下载速度可以达到 n MB/s；当网络条件比较恶劣的时候，数据会从supernode中转，速度就靠到supernode的速度决定；

如何使用

项目地址

下载地址：https://github.com/ntop/n2n

1、快速开始

一些Linux发行版已经提供了n2n作为软件包，因此简单的sudo apt install n2n就可以完成工作。 另外，大多数发行版的最新软件包都可以在ntop信息库中获得。

在host1上运行：

$ sudo edge -c mynetwork -k mysecretpass -a 192.168.100.1 -f -l supernode.ntop.org:7777

在host2上运行：

$ sudo edge -c mynetwork -k mysecretpass -a 192.168.100.2 -f -l supernode.ntop.org:7777

现在，两个主机可以相互ping通。

重要提示：强烈建议选择一个自定义社区名称（-c）和一个秘密加密密钥（-k），以防止其他用户连接到您的PC。 为了保护隐私并减少上述服务器负载，还建议按照以下说明设置自定义超级节点。

设置自定义超级节点

您可以通过在公共服务器（例如VPS）上设置超级节点supernode来创建自己的基础架构。 您只需要在防火墙（通常为iptables）上打开一个端口（以下示例中为1234）。

安装n2n软件包

编辑/etc/n2n/supernode.conf并添加以下内容：

-l = 1234

使用sudo systemctl start supernode启动超级节点服务

（可选）在引导时启用超级节点启动：sudo systemctl enable supernode

现在，超级节点服务应已启动并在端口1234上运行。在边缘节点上，您现在可以指定-l your_supernode_ip：1234来使用它。 所有边缘节点必须使用相同的超级节点。

手动编译

在linux上，直接从源代码进行编译：

./autogen.sh
./configure
make

# optionally install
make install

使dege作为服务运行

edge也可以代替cli作为服务运行：

使用自定义选项编辑/etc/n2n/edge.conf。 参见/etc/n2n/edge.conf.sample。
启动服务：sudo systemctl start edge
（可选）在引导时启用边缘启动：sudo systemctl enable edge
您可以通过创建/etc/n2n/edge-instance1.conf并使用sudo systemctl start edge @ instance1启动它来运行多个边缘服务实例。

使用方法2

在supernode和edge 节点运行下面命令，这里尽量采用源码包编译安装。

$ svn co https://svn.ntop.org/svn/ntop/trunk/n2n
$ cd n2n/n2n_v1/
$ make && make install
$ cp supernode /usr/sbin/
$ cp edge /usr/sbin/

如果没有安装svn的话执行下面的命令

$ yum install subversion

启用中心节点(supernode)

加入我们在公网IP为1.2.3.4的服务器上启用了中心节点：

$ supernode -l 8080 -v
$ ps -ef | grep supernode

8080即开发给边缘节点的端口。

则我们就可以使用下面的指令将其他机器作为Edge节点。

例如：

$ edge_v2s --help
$ edge_v2s -d n2nedge_v2s -a 172.10.2.200 -c community -u 604 -g 604 -k passwod -l 222.222.222.222:10088 
-m 31:29:35:FB:C7:5B -r -L 192.168.1.100
$ ifconfig | grep 172.10.2.200

参数意义：

• -d：虚拟网卡名称

• -a：n2n网卡的ip地址，即是指指定一个IP给n2n中的边缘节点。

• -c：n2n组，只有相同组的edge之间才能进行通讯

• -u：如果不想用root来运行edge，则可指定本机账号的uid，windows下可忽略

• -g：如果不想用root来运行edge，则可指定本机账号的groupid，windows下可忽略

• -k：edge的加密密码

• -l：supernode的ip和端口

• -m：n2n虚拟网卡的MAC地址

• -r：运行edge进行数据转发

• -L：本机的内网地址，可以帮助同一个内网之间的通讯为直连，目前是v2s版本特有参数，官方版本暂无

• -b：解析域名对应的ip，适用于supernode的ip使用域名来进行连接

在内网的另外一台机器上安装edge，启动的参数除了-a、-u、-g、-m、-L与另一个edge参数不同外，其他参数要一致，如

$ edge_v2s -d n2nedge_v2s -a 172.10.2.210 -c community -u 500 -g 500 -k passwod -l 222.222.222.222:10088 
-m 8B:2A:76:3F:C0:7B -r -L 192.168.1.110

启用边缘节点(edge)

在需要加入n2n的第一个节点机器上执行:

    edge -d n2n0 -c mynetwork -k encryptme -a 10.1.12.1 -l 1.2.3.4:8080

您还可以再次加入其他edge节点，这样节点与节点可以互相ping 通

再次在第2节点上运行如下命令

    edge -d n2n0 -c mynetwork -k encryptme -a 10.1.12.2 -l 1.2.3.4:8080

如果成功的话在第一个节点上面进行ping第二个节点是能互相通的。

放入后台执行:&

supernode -l 8080  >/dev/null &

edge -d n2n0 -c mynetwork -k encryptme -a 10.1.12.1 -l 1.2.3.4:8080 >/dev/null &

可以试一下用我的树莓派来做远程控制了，很期待。