使用Frp实现无公网地址（家庭宽带）环境下的SSL VPN部署

一、需求与背景

由于IPv4地址紧缺，而IPv6在国内还未广泛普及，因此很多非专线的宽带接入，ISP并未提供静态固定的IP地址，甚至连动态的公网IP地址都没有，采用PPPoE拨号的家庭宽带，在接入后会获得一个100开头的地址（如下图），该地址叫运营商级别的私有地址。虽然某公司对于动态公网地址的SSL VPN已经有相关的解决方案，但是前不久咨询400得知，对于这种根本没有公网地址的拨号环境，目前还没有相应的解决方式。

本文目的就是实现在这种极为苛刻的网络条件下的SSL VPN接入，理论上采用本方案可以实现在可上Internet的前提下任何网络环境的SSL VPN接入

二、Frp简介

Frp是一款免费、开源、高性能的反向代理工具，项目地址在GitHub：https://github.com/fatedier/frp。

使用Frp可以实现在无公网地址环境下的内网资源发布、端口映射、代理等功能。Frp分为有公网地址的Frps（Frp服务端）和在内网代理发布流量的Frpc（客户端），工作时，Frpc需要通过指定端口向Frps发起注册，通告需要发布的资源IP地址，端口等信息，Frps需要有可访问的固定IP地址或域名。此后，Frps将监听访问流量，然后通过已建立的Frps-Frpc通道，将请求发布到内网Frpc，Frpc代理访问内网资源，再通过Frps-Frpc的通道，将回包交给Frps，最后Frps就可以将数据返回给请求方，如下拓扑：

三、实现思路

根据上面的拓扑，我们需要实现的就是通过frpc将内网服务发布到frps，此后外面的访问者就能通过frps访问到内网的服务了。但是由于frp本身不具备身份验证，授权等隧道级的高级功能，而这些恰好是SSL VPN所能胜任的，因此，我们只需要通过frp发布SSL VPN服务，再通过SSL VPN进行身份认证和资源授权即可

四、准备

1、Frps需要部署在有静态公网地址的网络环境中，最方便的方式可以考虑在各大公有云购买一台带有静态地址的VPS或云主机，操作系统选择Linux即可。

2、Frpc需要部署在内网，最好也使用独立的一台Linux主机或虚拟机。

3、Frp的程序可以在GitHub下载：https://github.com/fatedier/frp/releases。注意软件架构和平台兼容性。该软件包包含了Frps和Frpc，只需要下载一个就可以。

五、具体步骤

5.1 部署Frps

首先将刚才下载的软件包上传到VPS并解压，就看到了Frp的软件目录

进入frp的目录，可以看到frpc frpc.ini frpc_full.ini frps frps.ini frps_full.ini这几个文件，frpc开头的都是与客户端相关的文件，frps都是和服务端相关的文件，因此在这里我们完全可以删除和服务器无关的文件，删除后如下图

frps是主程序，frps_full.ini是可供参考的全部配置信息，frps.ini是实际的配置文件。

完整的配置文件较为复杂，功能也很多，这里只介绍一部分参数，以下就是frps.ini配置文件

bind_addr是frps的监听地址，0.0.0.0表示监听本地全部地址

bind_port是frps监听frpc的通信端口，默认为7000

dashboard_port是frps的Web监控页面的端口，下面两个是监控页面的登录用户名以及密码，可以根据需要更改

token是密钥，只有客户端配置了相同的token值，才允许接入frps。

配置完成后，使用./frps -c frps.ini启动frps服务端，-c参数可以指定启动时采用的配置文件。启动后，放开本地防火墙相应端口和VPS防火墙的相关端口，下图是某公司的网络安全组的配置，其他云服务商可参考相应的配置文档

之后尝试打开frps监控页面，正常显示表示frps配置成功

5.2 部署Frpc

frpc的安装和frps完全一致，只是启动的程序不同。不再赘述。

frpc的配置与frps类似，这里直接介绍frps.ini

完整的配置文件同样可以参考frpc_full.ini或官方文档，这里仅介绍部分配置

server_addr是服务端的公网地址

server_port是frps的监听端口，这里也就是上文的7000

token字段需要和服务端的token字段一致

下面的内容，每个字段头代表一个需要发布的独立服务名，如SSL VPN。

type表示服务类型，因为这里仅仅需要将SSL VPN的443端口映射即可，因此选择tcp

local_ip为服务的内网地址，如192.168.xxx.xxx

local_port为服务的真实端口，对于SSL VPN就是443

remote_port为发布到公网的端口，即用户访问时所使用的端口，自定义即可，只要不冲突

配置完成后使用./frpc -c frpc.ini启动客户端

然后同样地，需要在frpc和frps的本地防火墙放通相关端口，然后VPS防火墙也要放通相关端口

5.3 SSL VPN配置

这里只要按照SSL VPN单臂部署的流程正常配置就可以，不再赘述

六、实现与验证

以上全部配置完成后，前往frps监控页面，即可看到如下发布的资源：

现在就尝试使用VPS的公网地址和发布的端口号访问SSL VPN了

登录，访问SSL VPN发布的资源

成功打开资源页面

七、TIPS

1、本方案理论上可使用frp在任何NAT网络环境中实现SSL VPN的接入

2、对于SSL VPN其他高级功能，并未验证可行性，需要后续进一步验证。

3、SSL VPN发布资源时，B/S应用资源建议采用“TCP资源”或“L3VPN”发布，使用HTTP资源发布时，测试环境下跨三层的资源无法访问

4、Frp的功能远不止这些，其他玩法可以参考官方文档，并且Frp的开发还在进行，后续功能可持续关注

5、Frp是一个前台程序，意味着一旦关闭终端，ssh或者ctrl+c，程序将终止，因此在生产环境中，建议使用Supervisor等守护程序控制frp的启动与终止，当然这部分超过了本文讨论的内容

八、方案价值与建议

目前运营商专线的价格依然远高于家庭宽带，一些小型企业，尤其对移动办公有需求的小型企业，对SSL VPN依然有需求，采用这种家庭宽带+VPS 部署的方案，成本依然远低于运营商专线，每月平均多花100到300元，就能获得与专线一样的SSL VPN使用体验。

同时，如果某公司考虑后续版本中将Frpc模块内置到SSL VPN中，内网穿透能力将大大增强，则理论上SSL VPN产品将适用于所有网络环境中

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学习一下

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这样的话所有流量都经过frps服务器，如果VPS按流量计算的话费用就比较高了。

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