Open VPN и хитрый роутинг.

Это глава из учебника, предоставляемого к моим дистанционным курсам. (с) 2008, Артур Крюков www.kryukov.biz

После выпуска первой редакции этого учебника, у слушателей возникло много вопросов по применению VPN в реальных задачах. Эта глава была добавлена специально для того, что бы показать, как еще можно использовать Open VPN.

Рассмотрим задачу, возникшую у одного из слушателей.

Исходные данные.

Существует внутренняя сеть 192.168.1.0/24. Она выходит в Интернет через роутер с внутренним интерфейсом 192.168.1.1 и внешним интерфейсом 120.3.5.8. Этот и все другие IP адреса взяты совершенно случайно и никакого отношения к реальным серверам не имеют.

Где то «в замке у шефа» в буржуинском сегменте Интернет стоит сервер с IP 110.45.45.8, который тоже принадлежит нашей компании.

Задача 1.

Необходимо весь трафик, предназначенный на WEB сервера (80 порт) отправлять только через сервер 110.45.45.8. Трафик между нашей сетью и этим сервером должен быть зашифрован. Весь остальной трафик из нашей сети должен идти обычным образом.

Задача 2.

Необходимо весь исходящий трафик нашей сети, предназначенный для Интернет, оправлять через роутер 110.45.45.8. Трафик между нашей сетью и этим роутером должен быть зашифрован.

Что тут сказать, параноидальные задачи, но выполнимые. Итак, будем играть в Штирлица и шифроваться.

Настройка VPN.

Материал, описанный в этом разделе необходим для решения обеих задач.

Для шифрования трафика меду двумя серверами мы будем использовать Open VPN. Сервер, выводящий нашу компанию в Интернет, будет работать как VPN клиент. Сервер в Интернет всегда включен, поэтому он будет работать в качестве VPN сервера.

Open VPN настраивается так же как и в предыдущей главе, поэтому не буду повторять материалы этой главы. Просто покажу готовые конфигурационные файлы клиента и сервера.

Конфигурационный файл VPN сервера.

dev tap0
proto udp
mode server
comp-lzo
log-append /var/log/openvpn.log
daemon
ifconfig-pool 192.168.240.2 192.168.240.12
ifconfig 192.168.240.1 255.255.255.0
tls-server
dh /etc/openvpn/dh1024.pem
ca /etc/pki/CA/CA.crt
cert /etc/pki/tls/certs/server.pem
key /etc/pki/tls/private/server.key
port 5000
user nobody
group nobody
persist-tun
persist—key
verb 0 

Необходимо подставить реальные файлы ключей и сертификатов.

Что изменилось в файле конфигурации сервера, по сравнению с предыдущей главой? Во-первых, используется 5000 порт, а не 1194. За время, прошедшее с момента написания первой главы, создатели программы стали рекомендовать использовать порт 5000. На самом деле номер порта может быть любой, но мы будем следовать рекомендациям отцов-основателей.

Конфигурационный файл Linux клиента.

remote 110.45.45.8 5000
dev tap
proto udp
ca /etc/openvpn/certs/CA.crt
cert /etc/openvpn/certs/client.pem
key /etc/openvpn/keys/client.key
client
tls-client
comp-lzo
user nobody
group nobody
ping 30
ping-restart 120
ping-timer-rem
persist-key
persist-tun
verb 0 

В этом файле мы тоже заменили порт, куда будет подключаться клиент на 5000.

Посмотрим, что получится после настройки такого решения.

Таким образом, мы обеспечили шифрование при передаче данных между первым и вторым серверами. Но этого мало! Надо сделать так, что бы VPN сервер мог доставлять пакеты в сеть 192.168.1.0/24. Поэтому в конфигурации VPN клиента добавим команду push, которая внесет изменения в таблицу маршрутизации VPN сервера.

push "route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.240.2"

В результате конфигурационный файл клиента будет выглядеть так:

remote 110.45.45.8 5000
dev tap
proto udp
ca /etc/openvpn/certs/CA.crt
cert /etc/openvpn/certs/client.pem
key /etc/openvpn/keys/client.key
client
tls-client
comp-lzo
user nobody
group nobody
push «route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.240.2»
ping 30
ping-restart 120
ping-timer-rem
persist-key
persist—tun
verb 0 

Теперь внимательно приглядимся к нашей схеме. У нас получилось два сегмента внутренних сетей:

• 192.168.1.0/24
• 192.168.240.0/24

И два! Целых два выхода в Интернет! Через роутер 192.168.1.1 и роутер 192.168.240.1.

Господа, как только у вас появляется больше чем один выход в Интернет, необходимо использовать дополнительные возможности, предоставляемые ядром Linux в области маршрутизации. Эти возможности очень хорошо описаны в документе Linux Advanced Routing & Traffic Control HOWTO:

• Английский оригинал: http://tldp.org/HOWTO/Adv-Routing-HOWTO
• Русский перевод: http://opennet.ru/docs/RUS/LARTC

Настоятельно рекомендую в дальнейшее подробно изучить данный HOWTO!

А теперь займёмся решением задач.

Решение задачи 1.

Напомню, что требуется сделать.

Нам необходимо весь трафик на WEB сервера (порт 80) отправлять в Интернет через удаленный сервер, через интерфейс с IP адресом 110.45.45.8.

Весь остальной трафик из нашей сети должен выходит в Интернет через локальный сервер, через интерфейс с IP адресом 120.3.5.88.

На удаленном сервере нам надо сделать только NAT преобразование. Все пакеты, пришедшие из сети 192.168.1.0/24 или 192.168.240.0/24 (а вдруг у вас на клиентском сервере работает прокси сервер Squid?) пропускать через SNAT.

Поэтому в firewall удаленного сервера надо добавить следующие правила:

iptables –t nat –A POSTROUTING –o eth0 –s 192.168.1.0/24 -j SNAT --to-source 110.45.45.8

iptables –t nat –A POSTROUTING –o eth0 –s 192.168.240.0/24 -j SNAT --to-source 110.45.45.8 

Не забудьте разрешить прохождение этих пакетов через firewall.

iptables –A FORWARD –p tcp --dport 80 –i tap0 –j ACCEPT

Не забудьте разрешить перенос пакетов с одного сетевого интерфейса на другой.

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

В файле /etc/sysctl.conf отредактируйте строку.

net.ipv4.ip_forward = 1

C удаленным сервером все. Займемся локальным сервером. Наша задача отправлять пакеты предназначенные на 80 порт в Интернет через машину 192.168.240.1.

Добавить маршрут в таблицу маршрутизации? Не поможет, в таблице маршрутизации нельзя указывать порты.

Сделать DNAT? Тоже не поможет, нам нельзя менять IP назначения.

SNAT? Тоже ничего не даст.

Во всех случаях, перечисленных выше, пакет с локального сервера будет уходить по маршруту по умолчанию через интерфейс eth0.

Пришло время включить дополнительные возможности ядра Linux. А вы знаете, что в Linux можно сделать 256 таблиц маршрутизации? И 512 можно! и даже больше 🙂

Для решения нашей проблемы мы добавим еще одну таблицу маршрутизации.

В этой таблице сделаем маршрут по умолчанию на машину 192.168.240.1 через интерфейс tap0.

Все пакеты, приходящие на наш сервер на 80 порт из внутренней сети, а также все пакеты, которые генерируют программы, работающие на нашем сервере на 80 порт, будем передавать в новую таблицу маршрутизации. А там уровень IP все сделает сам.

Создадим новую таблицу маршрутизации с именем www.

echo 430 www >> /etc/iproute2/rt_tables

Таким образом, мы создали таблицу номер 430 с именем www. Номер и имя можно использовать любые. Главное, что бы они уже не использовались в вашей системе. Вы можете сначала посмотреть содержимое файла rt_tables при помощи программы cat.

cat /etc/iproute2/rt_tables

Добавим в таблицу www маршрут по умолчанию.

ip route add default via 192.168.240.1 dev tap0 table www

Таблица создана. Как заставить необходимые нам пакеты попадать именно в неё? Тут следует сделать два действия:

1. При помощи iptables и действия MARK пометить пакет. Присвоить ему номер от 1 до 64.
2. При помощи программы ip, все помеченные нужным нам номером пакеты перенаправить в таблицу www.

iptables –t mangle –A PREROUTING –i eth1 –p tcp --dport 80 -j MARK --set-mark 1 

iptables –t mangle –A OUTPUT –p tcp --dport 80 –d ! 192.168.1.0/24 -j MARK --set-mark 1 

Обратите внимание на то, что метки мы ставим в таблице mangle в цепочках PREROUTING (для пакетов, пришедших из внутренней сети) и OUTPUT (для пакетов, которые генерирует программное обеспечение, работающее на нашей машине), до того, как пакеты попадут в таблицу маршрутизации.

ip rule add fwmark 1 table www

Можете посмотреть какие пакеты, каким таблицам будут передаваться.

ip rule show

После перезагрузки компьютера, привязка к таблице и маршруты пропадут. Поэтому мы должны сделать так, что бы при старте они появились снова. Тут все зависит от дистрибутива. Самый простой способ воспользоваться файлом /etc/rc.d/rc.local (или /etc/rc.d/rc.local.local, зависит от системы, которую вы используете). В этом файле надо дописать правила:

ip route add default via 192.168.240.1 dev tap0 table www

ip rule add fwmark 1 table www

Сама таблица www создается только один раз.

Теперь займемся firewall.

Разрешаем хождение пакетов на 80 порт, через интерфейс tap0.

iptables –A FORWARD –p tcp --dport 80 –o tap0 –j ACCEPT

Остальными правилами разрешаете то, что должно выходить через интерфейс eth0. Я не буду писать эти правила. Посмотрите, как это делалось в разделе, посвященном firewall. Единственное добавление — теперь надо явно указывать output интерфейс при помощи параметра –o.

Последнее замечание — NAT преобразования. Нам необходимо делать NAT только на интерфейсе eth0. На интерфейсе tap0 ничего делать не надо. Там пакеты идут без преобразования.

Решение задачи 2.

А тут я поступлю немного хитрее. Я хочу, что бы вы сами решили эту задачу. Если все заработает, значит, вы все поняли правильно. Если не заработает, присылайте мне ваше решение. У нас будет тема для обсуждения.

Единственная подсказка — трафик на 22 порт удаленного сервера не пускайте через VPN. Если вдруг не получится, вы хоть сможете подключиться к удаленному серверу. И вторая причина — в этом соединении уже итак все зашифровано J.