通過 SSH 實現 TCP / IP 隧道（端口轉發）

對於 Secure Shell (SSH)[1] 這樣的網絡協議來說，其主要職責就是在終端模式下訪問一個遠程系統。因為 SSH 協議對傳輸數據進行了加密，所以通過它在遠端系統執行命令是安全的。此外，我們還可以在這種加密后的連接上通過創建隧道（端口轉發）的方式，來實現兩個不同終端間的互聯。憑借這種方式，只要我們能通過 SSH 創建連接，就可以繞開防火牆或者端口禁用的限制。

我們在接下來的內容中並不討論端口轉發的細節，而是准備介紹一個如何使用 OpenSSH[8] 來完成 TCP 端口轉發的速查表，其中包含了八種常見的場景。有些 SSH 客戶端，比如 PuTTY[9]，也允許通過界面配置的方式來實現端口轉發。而我們着重關注的是通過 OpenSSH 來實現的的方式。

在下面的例子當中，我們假設環境中的網絡划分為外部網絡（network1）和內部網絡（network2）兩部分，並且這兩個網絡之間，只能在 externo1 與 interno1 之間通過 SSH 連接的方式來互相訪問。外部網絡的節點之間和內部網絡的節點之間是完全聯通的。

場景 1

在 externo1 節點訪問由 interno1 節點提供的 TCP 服務（本地端口轉發 / 綁定地址 = localhost / 主機 = localhost ）

externo1 節點可以通過 OpenSSH 連接到 interno1 節點，之后我們想通過其訪問運行在 5900 端口上的 VNC 服務。

 

 

 

 

 

我們可以通過下面的命令來實現：

externo1 $ ssh -L 7900:localhost:5900 user@interno1 

　　

現在，我們可以在 externo1 節點上確認下 7900 端口是否處於監聽狀態中：

externo1 $ netstat -ltn
Active Internet connections  (only servers)
Proto Recv-Q  Send-Q  Local Address Foreign Address State      
...
Tcp  0  0  127.0.0.1:7900  0.0.0.0:*  LISTEN  
...

　　

我們只需要在 externo1 節點上執行如下命令即可訪問 internal 節點的 VNC 服務：

externo1 $ vncviewer localhost::7900 

　　

注意：在 vncviewer 的 man 手冊[10]中並未提及這種修改端口號的方式。在 About VNCViewer configuration of the output TCP port[11] 中可以看到。這也是 the TightVNC vncviewer[12] 所介紹的的。

場景 2

在 externo2 節點上訪問由 interno1 節點提供的 TCP 服務（本地端口轉發 / 綁定地址 = 0.0.0.0 / 主機 = localhost）

這次的場景跟方案 1 的場景的類似，但是我們這次想從 externo2 節點來連接到 interno1 上的 VNC 服務：

 

 

 

 

正確的命令如下：

externo1 $ ssh -L 0.0.0.0:7900:localhost:5900 user@interno1 

　　

看起來跟方案 1 中的命令類似，但是讓我們看看 netstat 命令的輸出上的區別。7900 端口被綁定到了本地（127.0.0.1），所以只有本地進程可以訪問。這次我們將端口關聯到了 0.0.0.0，所以系統允許任何 IP 地址的機器訪問 7900 這個端口。

externo1 $ netstat -ltn
Active Internet connections  (only servers)
Proto Recv-Q  Send-Q  Local Address Foreign Address State      
...
Tcp  0  0  0.0.0.0:7900  0.0.0.0:*  LISTEN
... 

　　

所以現在在 externo2 節點上，我們可以執行：

externo2 $ vncviewer externo1::7900 

　　

來連接到 interno1 節點上的 VNC 服務。

除了將 IP 指定為 0.0.0.0 之外，我們還可以使用參數 -g（允許遠程機器使用本地端口轉發），完整命令如下：

externo1 $ ssh -g -L 7900:localhost:5900 user@interno1 

　　

這條命令與前面的命令能實現相同效果：

externo1 $ ssh -L 0.0.0.0:7900:localhost:5900 user@interno1

　　

換句話說，如果我們想限制只能連接到系統上的某個 IP，可以像下面這樣定義：

externo1 $ ssh -L 192.168.24.80:7900:localhost:5900 user@interno1

externo1 $ netstat -ltn
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State      
...  
Tcp 0 0 192.168.24.80:7900 0.0.0.0:* LISTEN
...

　　

場景 3

在 interno1 上訪問由 externo1 提供的 TCP 服務（遠程端口轉發 / 綁定地址 = localhost / 主機 = localhost）

在場景 1 中 SSH 服務器與 TCP 服務（VNC）提供者在同一個節點上。現在我們想在 SSH 客戶端所在的節點上，提供一個 TCP 服務（VNC）供 SSH 服務端來訪問：

 

 

 

 

將方案 1 中的命令參數由 -L 替換為 -R。

完整命令如下：

externo1 $ ssh -R 7900:localhost:5900 user@interno1 

　　

然后我們就能看到 interno1 節點上對 7900 端口正在監聽：

interno1 $ netstat -lnt
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State      
...  
Tcp 0 0 127.0.0.1:7900 0.0.0.0:* LISTEN
...

　　

現在在 interno1 節點上，我們可以使用如下命令來訪問 externo1 上的 VNC 服務：

interno1 $ vncviewer localhost::7900 

　　

場景 4

interno2 使用 externo1 上提供的 TCP 服務（遠端端口轉發 / 綁定地址 = 0.0.0.0 / 主機 = localhost）

與場景 3 類似，但是現在我們嘗試指定允許訪問轉發端口的 IP（就像場景 2 中做的一樣）為 0.0.0.0，這樣其他節點也可以訪問 VNC 服務：

 

 

 

 

 

正確的命令是：

externo1 $ ssh -R 0.0.0.0:7900:localhost:5900 user@interno1 

　　

但是這里有個重點需要了解，出於安全的原因，如果我們直接執行該命令的話可能不會生效，因為我們需要修改 SSH 服務端的一個參數值 GatewayPorts，它的默認值是：no。

GatewayPorts

該參數指定了遠程主機是否允許客戶端訪問轉發端口。默認情況下，sshd(8) 只允許本機進程訪問轉發端口。這是為了阻止其他主機連接到該轉發端口。GatewayPorts 參數可用於讓 sshd 允許遠程轉發端口綁定到非回環地址上，從而可以讓遠程主機訪問。當參數值設置為 “no” 的時候只有本機可以訪問轉發端口；“yes” 則表示允許遠程轉發端口綁定到通配地址上；或者設置為 “clientspecified” 則表示由客戶端來選擇哪些主機地址允許訪問轉發端口。默認值是 “no”。

如果我們沒有修改服務器配置的權限，我們將不能使用該方案來進行端口轉發。這是因為如果沒有其他的限制，用戶可以開啟一個端口（> 1024）來監聽來自外部的請求並轉發到 localhost:7900。

參照這個案例：netcat[13] ( Debian # 310431: sshd_config should warn about the GatewayPorts workaround.[14] )

所以我們修改 /etc/ssh/sshd_config，添加如下內容：

GatewayPorts clientspecified 

　　

然后，我們使用如下命令來重載修改后的配置文件（在 Debian 和 Ubuntu 上）。

sudo  /etc/init.d/ssh reload 

　　

我們確認一下現在 interno1 節點上存在 7900 端口的監聽程序，監聽來自不同 IP 的請求：

interno1 $ netstat -ltn
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State      
...    
Tcp 0 0 0.0.0.0:7900 0.0.0.0:* LISTEN
...

　　

然后我們就可以在 interno2 節點上使用 VNC 服務了：

interno2 $ internal vncviewer1::7900

　　

場景 5

在 externo1 上使用由 interno2 提供的 TCP 服務（本地端口轉發 / 綁定地址 localhost / 主機 = interno2 ）

 

 

 

 

在這種場景下我們使用如下命令：

externo1 $ ssh -L 7900:interno2:5900 user@interno1

　　

然后我們就能在 externo1 節點上，通過執行如下命令來使用 VNC 服務了：

externo1 $ vncviewer localhost::7900

　　

場景 6

在 interno1 上使用由 externo2 提供的 TCP 服務（遠程端口轉發 / 綁定地址 = localhost / host = externo2）

 

 

 

在這種場景下，我們使用如下命令：

externo1 $ ssh -R 7900:externo2:5900 user@interno1 

　　

然后我們可以在 interno1 上通過執行如下命令來訪問 VNC 服務：

interno1 $ vncviewer localhost::7900 

　　

場景 7

在 externo2 上使用由 interno2 提供的 TCP 服務（本地端口轉發 / 綁定地址 = 0.0.0.0 / 主機 = interno2）

 

 

本場景下，我們使用如下命令：

externo1 $ ssh -L 0.0.0.0:7900:interno2:5900 user@interno1 

　　

或者：

externo1 $ ssh -g -L 7900:interno2:5900 user@interno1 

　　

然后我們就可以在 externo2 上執行如下命令來訪問 vnc 服務：

externo2 $ vncviewer externo1::7900 

　　

場景 8

在 interno2 上使用由 externo2 提供的 TCP 服務（遠程端口轉發 / 綁定地址 = 0.0.0.0 / 主機 = externo2）

 

 

 

 

本場景下我們使用如下命令：

externo1 $ ssh -R 0.0.0.0:7900:externo2:5900 user@interno1

　　

SSH 服務器需要配置為：

GatewayPorts clientspecified 

　　

就像我們在場景 4 中講過的那樣。

然后我們可以在 interno2 節點上執行如下命令來訪問 VNC 服務：

interno2 $ internal vncviewer1::7900 

　　

如果我們需要一次性的創建多個隧道，使用配置文件的方式替代一個可能很長的命令是一個更好的選擇。假設我們只能通過 SSH 的方式訪問某個特定網絡，同時又需要創建多個隧道來訪問該網絡內不同服務器上的服務，比如 VNC 或者 遠程桌面[15]。此時只需要創建一個如下的配置文件 $HOME/redirects 即可（在 SOCKS 服務器 上）。

# SOCKS server
DynamicForward 1080

# SSH redirects
LocalForward 2221 serverlinux1: 22
LocalForward 2222 serverlinux2: 22
LocalForward 2223 172.16.23.45:22
LocalForward 2224 172.16.23.48:22

# RDP redirects for Windows systems
LocalForward 3391 serverwindows1: 3389
LocalForward 3392 serverwindows2: 3389

# VNC redirects for systems with "vncserver"
LocalForward 5902 serverlinux1: 5901
LocalForward 5903 172.16.23.45:5901

　　

然后我們只需要執行如下命令：

externo1 $ ssh -F $HOME/redirects user@interno1