如何设置要从 TUN 设备转发到 WAN 的数据包

编程问答 2022-05-23

问题描述

我正在尝试为学校项目创建 VPN，主机和服务器都在 Ubuntu VM 上运行，并且它们都连接到我的 PC 的 LAN 设备。

本质上，我正在做的是将数据包路由到 TUN 设备 tun_dev0 并将整个数据包作为新数据包的数据发送，并将这个新数据包发送到服务器。 然后，服务器解压该数据包并将其发送到服务器上的 TUN 设备（而数据包目的地是另一个地址），并且该应该通过 WAN 设备转发enp0s3 .

首先，我创建了一个类来处理 TUN 设备的创建/配置/命名......代码非常简单，但如果你不明白，这里是代码。

import os
import fcntl
import struct

TUNSETIFF = 0x400454ca
IFF_TUN = 0x0001
IFF_TAP = 0x0002
IFF_NO_PI = 0x1000


class device:

    def __init__(self,mode,name=b'tun%d'):
        '''
        :param mode: hex array containing the composition of flags
        :param name: byte array containing format string of the name

        '''
        self.mode = mode
        if type(name) != bytes:
            raise ValueError("'name' must be a byte array type,not %s." % type(name))

        # Create the tun interface
        self._file_descriptor = os.open("/dev/net/tun",os.O_RDWR)
        ifr = struct.pack('16sH',name,mode)  # Create C struct of flags and device name
        ifname_bytes = fcntl.ioctl(self._file_descriptor,TUNSETIFF,ifr)  # Send said C struct to OS Kernel
        ifname = ifname_bytes.decode('UTF-8')[:16].strip("\x00")  # Get Device Name

        self.name = ifname
        self.netmask_bytes = -1  # Initialize Value
        self.subnet = ''  # Initialize Value

    def configure(self,subnet,netmask_bytes):  # MAKE REGEX CONDITION FOR IP
        if type(netmask_bytes) != int:
            raise ValueError("'netmask_bytes' must be of type Integer,not %s." % type(netmask_bytes))
        if not (netmask_bytes < 33 and netmask_bytes > 0):
            raise ValueError(
                "'netmask_bytes' value - '%d' is out of bounds,must be between 0 to 32." % (netmask_bytes))

        self.subnet = subnet
        self.netmask_bytes = netmask_bytes

        # set up the tun interface
        os.system("sudo ip addr add {}/{} dev {}".format(self.subnet,self.netmask_bytes,self.name))
        os.system("sudo ip link set dev {} up".format(self.name))

    def read(self,bts):
        if type(bts) != int:
            raise ValueError("'bts' must be of type Integer,not %s." % type(bts))
        return os.read(self._file_descriptor,bts)

    def write(self,msg):
        if type(msg) != bytes:
            raise ValueError("'msg' must be of type Bytes,not %s." % type(msg))
        return os.write(self._file_descriptor,msg)

    def __str__(self):
        return 'Flags: {},Name: {}\nconfiguration: {}/{}'.format(hex(self.mode),self.name,self.subnet,self.netmask_bytes)

请注意，没有超级用户权限，您无法运行 fcntl.ioctl()，为此我使用了脚本：sudo python3 "$@" 并将其设置为解释器在 Pycharm 上

这是客户的代码：

from scapy.all import *
import socket
import pickle
import time

src_ip = '192.168.1.145'
dst_ip = '192.168.1.223'
tun_ip = '10.0.8.0'
port = 1111

client_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)  # TCP socket
tun = tuntap.device(tuntap.IFF_NO_PI | tuntap.IFF_TUN,b'tun_dev%d')
tun.configure('10.0.8.0',24)
dev = tun.get_device()
print(tun.name)

def main():

    os.system('sudo route add 192.168.1.128 gw {} dev {}'.format(tun.subnet,tun.name))
    os.system('sudo route add default gw {} dev {}'.format(tun.subnet,tun.name))
    os.system('sudo route del default gw 192.168.1.1 dev enp0s3')
    client_socket.connect((dst_ip,port))
    print(tun.name)

    fds = [client_socket,dev]
    while True:
        ready,_,_ = select.select(fds,[],[])

        for fd in ready:
            if fd is client_socket:
                data = client_socket.recv(2048)
            if fd is dev:
                packet = tun.read(2048)
                try:
                    client_socket.send(packet)
                except socket.error:
                    break

    os.system('sudo route del 192.168.1.128 gw {} dev {}'.format(tun.subnet,tun.name))
    os.system('sudo route del default gw {} dev {}'.format(tun.subnet,tun.name))
    os.system('sudo route add default gw 192.168.1.1 dev enp0s3')
    client_socket.close()

if __name__ == '__main__':
    main()

这是服务器的代码：

import select
import pickle
import socket
from scapy.all import *
import tuntap
import sys

serverinfo = ('0.0.0.0',1111)
server_ip = '192.168.1.223'
client_ip = '192.168.1.145'

server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) #TCP socket
server_socket.bind(serverinfo)
tun = tuntap.device(tuntap.IFF_NO_PI | tuntap.IFF_TUN,24)
dev = tun.get_device()

def main():

    #os.system('sudo route add default gw {} dev {}'.format(tun.subnet,tun.name))
    #os.system('sudo route del default gw 192.168.1.1 dev enp0s3')


    fds = [server_socket,[])

        for fd in ready:
            if fd is server_socket:
                data = server_socket.recv(2048)
                if data == b'stop\n':
                    sys.exit()
                ip = IP(data)
                ip.src = '10.0.8.12'
                tun.write(bytes(ip))
                tun.write(data)
            if fd is dev:
                packet = tun.read(2048)
                server_socket.sendto(packet,(client_ip,1111))

    #os.system('sudo route del default gw {} dev {}'.format(tun.subnet,tun.name))
    #os.system('sudo route add default gw 192.168.1.1 dev enp0s3')

if __name__ == '__main__':
    main()

现在，为了确保当发送到 TUN 设备的数据包到达 WAN 设备时，我认为我必须启用 IP 转发，因此我使用了以下命令：

sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

........ 但它不起作用。我将数据包从客户端发送到服务器，服务器将其写入 TUN 设备，但是当我检查 wirshark 时，“enp0s3”上没有任何显示，即它没有被路由，也没有发送到最终主机。

有人有解决办法吗？谢谢。

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