Tailscale DERP 中继节点搭建

skquax

2024-05-05

Tailscale 内网穿透

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通常，我会将自己nas上搭建的一些服务通过内网穿透的方式暴露到公网中，以供自己在外使用。此前我所使用内网穿透服务一直都是frp，但是frp需要为每个服务暴露一个公网端口，这一定程度上增加了被扫描和攻击的风险。为了降低潜在的风险，保证服务的稳定性，我逐渐产生了组建大内网的想法，通过虚拟组网从云服务器上直连本地nas，通过nginx+域名提供对外服务的想法。在这里我采用了tailscale作为组网工具，通过自建derp节点保证服务可用性，整体搭建流程如下：

1. 在服务器上安装Tailscale

1.1 安装

首先使用官方提供的安装脚本，一键安装Tailscale，同时自动注册service进行开机自启：

sudo curl -fsSL https://tailscale.com/install.sh | sh

这一步的目的是为了后续限制Derp中继节点的访问权限。Tailscale Derp可以限制是否只允许本地Tailscale登录的账户下的机器访问，否则任意账户和机器都可以使用你搭建的Derp节点作为中继。

1.2 启动

安装完成后，通过tailscale up命令登录自己的tailscale账号，接入虚拟内网。

需要注意的是，如果使用的是阿里云的云服务器，或者其它使用100.64.0.0/10内网网段对内提供DNS等服务的机器，需要添加命令禁止tailscale修改iptables规则。否则会因为两者使用的内网网段冲突，tailscale会添加规则把所有对外的100.64.0.0/10请求都Drop掉，只允许走自己搭建的虚拟内网，导致一些服务出现故障。修改后的命令如下：

sudo tailscale up --netfilter-mode=off --accept-dns=false

2. 安装Golang

Tailscale Derp服务基于golang编写，官网推荐始终使用最新版本的golang允许Derp中继服务。如果你的服务器上有其他软件依赖旧版本的 go，将其升级为新版本可能会发生不可预料的后果，请务必仔细评估与衡量。

1.下载最新版本的安装包，请自行修改下述命令中的版本号：

wget https://go.dev/dl/go<version>.linux-amd64.tar.gz

2.将安装包解压到/usr/local下：

rm -rf /usr/local/go && tar -C /usr/local -xzf go1.22.2.linux-amd64.tar.gz

3.添加相关环境变量：

export GOROOT=/usr/local/go
export GOPATH=/usr/local/gopath
export PATH=$PATH:$GOROOT/bin
export PATH=$PATH:$GOPATH/bin

4.然后输入go version检查是否安装成功。

3. 安装derper服务

3.1 安装

sudo mkdir -p /usr/local/gopath/bin
go install tailscale.com/cmd/derper@main

3.2 建立启动和关闭脚本

cd /usr/local/gopath/bin
sudo mkdir derper-scripts && cd derper-scripts/

启动脚本sudo vim derper-run.sh：

#!/bin/sh
cd /usr/local/gopath/bin/derper-scripts
nohup ../derper -hostname <指向服务器的域名> -c=derper.conf -a :30001 -http-port -1 -verify-clients -stun > console.log 2>&1 &
echo $! > derper.pid
systemctl restart tailscaled

关闭脚本sudo vim derper-stop.sh:

#!/bin/sh
kill `cat derper.pid`
rm -rf derper.pid

添加可执行权限：

chmod +x derper-run.sh derper-stop.sh

3.3 创建service

sudo vim /etc/systemd/system/derper.service

derper.service内容如下：

[Unit]
Description=derper
After=network.target

[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/gopath/bin/derper-scripts/derper-run.sh
ExecStop=/usr/local/gopath/bin/derper-scripts/derper-stop.sh

[Install]
WantedBy=multi-user.target

创建完成后，启动服务：

sudo systemctl enable derper.service
sudo systemctl start derper.service

3.4 在nginx中配置域名（略）

配置域名指向30001端口，同时在防火墙中开启3478(stun-udp)端口。配置完成后访问域名，如果出现This is a Tailscale DERP server.字样就表示搭建成功了。

4. 在Tailscale中设置中继节点

进入Tailscale网页控制台，打开Access Controls，在ssh配置前添加derpMap配置信息：

// Define private derp
"derpMap": {
    "OmitDefaultRegions": true, // 关闭官方Derp中继节点
    "Regions": {                
        "900": {                // 900-999为预留区域
            "RegionID":   900,
            "RegionCode": "HK",
            "RegionName": "Hong Kong",
            "Nodes": [          // 每个区域中可以有多个中继节点
                {
                    "Name":     "1",
                    "RegionID": 900,
                    "HostName": "域名",
                },
            ],
        },
    },
},

配置完成后，客户端开启命令行执行tailscale netcheck即可看到自定义的derp中继节点，及对应区域的延迟了。

如果可以看到自定义的derp中继节点和延迟，但是实际访问不通，建议重启服务器和客户端tailscale，同时更新至最新版本，然后重试。

搭建完成后，就可以关闭原有的frp内网穿透服务及端口，将原来指向内网穿透端口的域名改为指向虚拟内网中的nas设备。所有请求先通过cdn到达云服务器，再走虚拟内网转发到本地nas，就可以最大限度地避免泄露和攻击了。

5.注意事项

1.一个域名可以同时绑定一个ipv4地址（A）和一个ipv6地址（AAAA）。如果你的域名只绑定了ipv4地址，那么就会出现ipv6 only的机器无法连接上DERP中继节点的情况，如下所示：

这种情况下，这台ipv6 only的机器在虚拟内网中是无法访问的。因此，如果你用来搭建DERP中继节点的机器有独立ipv6地址，那么最好一起绑定到域名上。

2.搭建完成后，你可以通过下述命令来简单查看从当前机器到任意节点的路由情况：

tailscale ping <虚拟内网ip>

此命令有两种可能的响应结果：

如果两端之一有公网ip，那么理想的状态是打洞直连，这种情况的响应如下：
```
ping from <目标节点> via <公网ip> in XXms
```
如果两端均没有公网ip，且不在同一个内网环境下，那么就会通过DERP中继节点转发请求，结果如下：
```
ping from <目标节点> via DERP<中继节点> in XXms
```

但是，如果你是在阿里云等通过私有网卡映射，实现公网访问的服务器上安装Tailscale。你就会发现你本地节点（无公网）和服务器节点（有公网）之间的访问是走DERP中继节点的，而且有些情况下会绕路选择较远的DERP中继节点，导致连接速率和稳定性都不尽如人意。这是因为服务器端Tailscale打洞所需的端口没有被开放，尝试打洞时，外网请求无法通过网卡映射到内网ip端口上，导致端对端直连失败。

Tailscale打洞所需的udp端口在/etc/default/tailscaled中配置，默认为41641端口（udp），记得在服务台的防火墙中开放一下。这种情况适用于所有内网设备，如果你拥有公网ip，记得将内网中Tailscale设备的41641端口（udp）通过端口映射等方式放行出去，这样能够极大增加打洞成功的概率，提高连接的速率和稳定性。