1. 內(nèi)網(wǎng)穿透的概念及方法

由于IP資源數(shù)量限制以及防火墻等原因，一般來(lái)說(shuō)，我們的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和私有服務(wù)器都是沒(méi)有公網(wǎng)IP地址的，因此也無(wú)法通過(guò)外部網(wǎng)絡(luò)直接訪問(wèn)，只有公有云服務(wù)商或者專線接入的用戶，才有有限的獨(dú)立的公網(wǎng)IP地址可供訪問(wèn)。[使用frp實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)穿透管理物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備]。在這種情況下，如果我們要通過(guò)個(gè)人電腦、私人服務(wù)器提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，或者需要從公共網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)并管理我們的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，就需要有內(nèi)網(wǎng)穿透的功能，使我們的服務(wù)器與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供的服務(wù)（如文件服務(wù)、FTP、網(wǎng)站服務(wù)或者SSH遠(yuǎn)程管理功能等）可以穿過(guò)防火墻，能夠從公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問(wèn)。

實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的方法較多：

• 如果單純要進(jìn)行windows桌面遠(yuǎn)程管理，可以使用遠(yuǎn)程桌面TeamViewer工具，但該軟件為商用軟件，并且功能有很多限制
• 也可以使用商用的蒲公英或者其他VPN工具搭建VPN，通過(guò)虛擬化的本地網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問(wèn)
• 也可以使用商用的花生殼軟件提供的內(nèi)網(wǎng)穿透功能，但是價(jià)格昂貴并且功能限制較多
• 此外，可以通過(guò)開(kāi)源工具ngrok、frp等進(jìn)行內(nèi)網(wǎng)穿透服務(wù)器搭建，由于ngrok自版本2之后不再開(kāi)源，本文選擇了目前更為流行的frp工具。

要實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)穿透，你需要有一臺(tái)擁有公有IP地址的服務(wù)器，在目前云服務(wù)器價(jià)格持續(xù)走低的情況下，擁有一臺(tái)獨(dú)立的低配置的云服務(wù)器對(duì)個(gè)人來(lái)說(shuō)并非難事，其成本也遠(yuǎn)低于其他商用軟件如花生殼等。本文以下步驟均以擁有固定IP地址的公網(wǎng)云服務(wù)器以及在局域網(wǎng)內(nèi)的服務(wù)器為前提，其中，云服務(wù)器安裝了Ubuntu18.04版本的linux操作系統(tǒng)，本地私有服務(wù)器安裝了Windows 10系統(tǒng)，為了充分模擬各種情況，本地服務(wù)器還通過(guò)WSL運(yùn)行了Ubuntu18.04系統(tǒng)。拓?fù)浜?jiǎn)圖如下：

2. frp安裝與基礎(chǔ)配置

frp的安裝與配置很簡(jiǎn)單，在frp項(xiàng)目官網(wǎng)（或者從我們的frp國(guó)內(nèi)鏡像）的release頁(yè)面下載需要的已經(jīng)編譯好的二進(jìn)制文件，注意，下載好的frp是包括服務(wù)器frps和客戶端frpc的，在服務(wù)端只需要啟動(dòng)frps而在客戶端只需要啟動(dòng)frpc，在我們的服務(wù)器和客戶端操作分別如下。

由于一般云服務(wù)器供應(yīng)商對(duì)服務(wù)器端口均進(jìn)行了限制，為了保證本文后續(xù)配置順利進(jìn)行，需要在云服務(wù)器安全組中開(kāi)放以下端口，并在后續(xù)要提供其他服務(wù)時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行開(kāi)放，如果服務(wù)器自身也啟用了防火墻服務(wù)，那么下列端口還需要在服務(wù)器防火墻配置中再配置一次以予以放行：

• 7000 用于frp服務(wù)器和客戶端之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換
• 8000 用于提供http服務(wù)
• 7019~7021 用于提供被動(dòng)式的ftp服務(wù)
• 7022 用于提供ssh遠(yuǎn)程管理服務(wù)
• 7389 用于windows客戶端遠(yuǎn)程桌面管理

本文后續(xù)配置中均假設(shè)云服務(wù)器ip地址為123.123.123.123，實(shí)際配置中需要根據(jù)真實(shí)ip地址修改，同時(shí)，本位假設(shè)已經(jīng)擁有一個(gè)www.domain.cc域名通過(guò)A記錄解析至123.123.123.123,因此在配置時(shí)均通過(guò)域名代替ip地址。這樣的好處是如果服務(wù)器進(jìn)行更換，不需要再在每臺(tái)客戶端中配置并更換服務(wù)器的ip地址。

2.1 服務(wù)器端frp安裝與配置（frps）

通過(guò)ssh方式遠(yuǎn)程連接云服務(wù)器后，通過(guò)以下命令下載并安裝frps。

//下載安裝包
wget https://github.com/fatedier/frp/releases/download/v0.34.3/frp_0.34.3_linux_amd64.tar.gz
//解壓安裝包
tar -xvf frp_0.34.3_linux_amd64.tar.gz
//使用nano或者vim打開(kāi)解壓后的frps.ini文件并做以下最簡(jiǎn)單的配置以供測(cè)試
# frps.ini
[common]
bind_port = 7000
//通過(guò)以下命令啟動(dòng)frps
./frps -c ./frps.ini

上述啟動(dòng)方式僅用于調(diào)試，在斷開(kāi)ssh連接后服務(wù)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，服務(wù)器與客戶端自啟動(dòng)方式見(jiàn)后文詳細(xì)配置說(shuō)明。

2.2 Windows 客戶端frp安裝與訪問(wèn)(frpc)

下載windows版本客戶端并解壓，打開(kāi) frpc.ini 文件進(jìn)行配置。

• 在server_addr部分輸入域名或者ip地址均可，這里使用域名
• 為了進(jìn)行測(cè)試，需要windows打開(kāi)遠(yuǎn)程管理服務(wù)功能，在windows文件資源管理器中，右鍵點(diǎn)擊此電腦選擇“管理”，選擇“高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置”，選擇“遠(yuǎn)程”，選擇“允許遠(yuǎn)程連接到此電腦”。此功能僅用于windows 10專業(yè)版及以上，家庭版是不具備此功能的，可以通過(guò)后續(xù)方法搭建ftp服務(wù)器進(jìn)行測(cè)試。

# frpc.ini
[common]
server_addr = www.domain.cc
server_port = 7000

[rdp]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 3389
remote_port = 7389

在當(dāng)前目錄下打開(kāi) windows powershell 輸入以下命令以啟動(dòng)客戶端，如果服務(wù)器連接成功，會(huì)有 start proxy successful 字樣提醒：

> .\frpc.exe -c .\frpc.ini

在第三臺(tái)電腦上，通過(guò)快捷鍵 win+R 啟動(dòng)命令提示框，輸入 mstsc ，輸入 www.domain.cc:7389 輸入用戶名和密碼（安裝了frpc客戶端電腦的用戶名和密碼），即可遠(yuǎn)程打開(kāi)windows客戶端電腦進(jìn)行管理。可以看到，在這種條件下，第三方電腦通過(guò)公網(wǎng)云服務(wù)器的7389端口，訪問(wèn)了windows客戶端的3389遠(yuǎn)程桌面端口，實(shí)現(xiàn)了windows電腦端口的內(nèi)網(wǎng)穿透功能。

2.3 Linux客戶端frp安裝與訪問(wèn)(frpc)

在windows10服務(wù)器的WSL子系統(tǒng)下（或者獨(dú)立的Linux系統(tǒng)亦可），安裝frp客戶端并進(jìn)行訪問(wèn)。需要注意的是，windows10的Ubuntu子系統(tǒng)，默認(rèn)沒(méi)有打開(kāi)root用戶遠(yuǎn)程ssh權(quán)限，需要先進(jìn)性設(shè)置。

//打開(kāi)ssh配置文件
sudo nano /etc/ssh/sshd_config

//修改以下位置，然后保存：
Port = 22 # 去掉前面的#號(hào)，啟用22端口
ListenAddress 0.0.0.0       #去掉前面的#號(hào)
PasswordAuthentication yes # 將 no 改為 yes 表示使用帳號(hào)密碼方式登錄
PermitRootLogin yes #允許root用戶遠(yuǎn)程登錄

//重啟sshd服務(wù)：
dpkg-reconfigure openssh-server     #用于安裝RSA_KEY,選擇使用現(xiàn)有配置文件keep old...
sudo service ssh restart        #重啟SSH服務(wù)
sudo service ssh status         #查看SSH服務(wù)狀態(tài)，應(yīng)為running

執(zhí)行以下命令下載并配置運(yùn)行frp客戶端。

//下載安裝包
wget https://github.com/fatedier/frp/releases/download/v0.34.3/frp_0.34.3_linux_amd64.tar.gz
//解壓安裝包
tar -xvf frp_0.34.3_linux_amd64.tar.gz
//使用nano或者vim打開(kāi)解壓后的frpc.ini文件并做以下配置以啟用ssh功能
# frpc.ini
[common]
server_addr = www.domain.cc
server_port = 7000

[ssh]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 22
remote_port = 7022
//通過(guò)以下命令啟動(dòng)frps
./frps -c ./frps.ini

通過(guò)第三方計(jì)算機(jī)終端訪問(wèn) ssh -p 7022 root@www.domain.cc ，輸入密碼后即可通過(guò)ssh方式訪問(wèn)linux主機(jī)（此處為windows服務(wù)器的wsl子系統(tǒng)）。

3. frp配置文件說(shuō)明

在下載解壓后的文件中，分別有 frpc_full.ini 和 frps_full.ini 兩個(gè)配置文件示例，包括了大部分功能的配置方法，在frp官網(wǎng)中也提供了大量配置案例?？晒﹨⒖?。

3.1 通過(guò)token加密frp

上文所述的frp是不安全的，在沒(méi)有加密的情況下，任何人都可以使用你的frp服務(wù)器進(jìn)行內(nèi)網(wǎng)穿透服務(wù)。為此，frp提供了token和OpenID加密方式進(jìn)行加密，要使用token加密，只需要在服務(wù)器端的 frps.ini 配置文件和客戶端的 frpc.ini 文件中增加同樣的token配置項(xiàng)即可。

#frps.ini
[common]

authentication_method = token
token = 12345678

#frpc.ini
[common]

token = 12345678

此外，也可以采用通過(guò)環(huán)境變量取代配置文件明文密碼的方式進(jìn)行參數(shù)配置及加密，參考配置如下：

# frpc.ini
[common]
server_addr = {{ .Envs.FRP_SERVER_ADDR }}
server_port = 7000

[ssh]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 22
remote_port = {{ .Envs.FRP_SSH_REMOTE_PORT }}

3.2 配置http端口及域名服務(wù)

服務(wù)端配置http服務(wù)端口及域名主機(jī)。

# frps.ini
[common]
#http端口服務(wù)
vhost_http_port = 8000

#配置主機(jī)域名后，可以在客戶端配置子域名進(jìn)行訪問(wèn)
subdomain_host = domain.com

如果客戶端要配置http子域名，可以采用如下配置，這樣可以通過(guò)test.domain.com:8000訪問(wèn)客戶機(jī)的80端口：

# frpc.ini
[web]
type = http
local_port = 80
subdomain = test

如果客戶端要配置獨(dú)立的域名，可以采用如下配置，并把 www.mydomain.com? 域名解析到服務(wù)器的ip地址上，即可通過(guò)如下配置,以 ?www.mydomain.com:8000? 訪問(wèn)客戶機(jī)80端口：

[web]
type = http
local_port = 80
custom_domains =www.mydomain.com

3.3 配置ftp服務(wù)（內(nèi)網(wǎng)ftp服務(wù)器被動(dòng)模式）

對(duì)于在局域網(wǎng)中搭建的 ?ftp? 服務(wù)器，需要通過(guò)被動(dòng)模式，才能穿過(guò)防火墻供外部 ?ftp? 客戶端訪問(wèn)，以 ?FileZilla Server? 為例，在服務(wù)器配置時(shí)，需要配置以下被動(dòng)模式，在本例中， ?ftp? 服務(wù)器使用21端口，被動(dòng)端口定義為7018~7020。

在客戶端作如下配置，其中ftp用于配置ftp服務(wù)器，ftp1~3用于配置被動(dòng)端口，配置后可以通過(guò)7021端口訪問(wèn)客戶端21端口的ftp服務(wù)：

[ftp]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 21
remote_port=7021

[ftp1]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 7018
remote_port = 7018

[ftp2]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 7019
remote_port = 7019

[ftp3]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 7020
remote_port = 7020

3.4 配置管理頁(yè)面

frp可以通過(guò)程序內(nèi)置的管理頁(yè)面進(jìn)行管理，要配置服務(wù)端管理頁(yè)面，需要配置相應(yīng)的 ?dashboard? 參數(shù)。如下配置后，可以訪問(wèn)frp服務(wù)器的7500端口，通過(guò)設(shè)置的用戶名和密碼管理frps服務(wù)器。

//frps.ini
[common]
dashboard_port = 7500
dashboard_user = admin
dashboard_pwd = admin

要管理與配置客戶端參數(shù)，需要對(duì) ?frpc.ini? 做如下配置，配置后，可以通過(guò)在客戶端本地7400端口管理并配置frp客戶端。

//frpc.ini
[common]
admin_addr = 127.0.0.1
admin_port = 7400
admin_user = admin
admin_pwd = admin

4.配置frp開(kāi)機(jī)啟動(dòng)

4.1 在Ubuntu通過(guò)systemd下配置frps為系統(tǒng)服務(wù)

新的Ubuntu系統(tǒng)通過(guò)systemd來(lái)管理服務(wù)以替代傳統(tǒng)的init，關(guān)于systemd的入門(mén)教程，可以參考阮一峰博客的文章要配置frps為系統(tǒng)服務(wù)，可以按照如下步驟進(jìn)行操作.

//1. /usr/frp目錄并復(fù)制frps 和frps.ini 文件到其中，本步驟僅為后續(xù)操作方便。
//2. 在/lib/systemd/system/目錄下新建frps.service文件并寫(xiě)入以下內(nèi)容，這也是service一類文件的標(biāo)準(zhǔn)寫(xiě)法。
[Unit]
Description=Frp Server Service
After=network.target

[Service]
Type=simple
User=root
Restart=on-failure
RestartSec=5s
ExecStart=/usr/frp/frps -c /usr/frp/frps.ini

[Install]
WantedBy=multi-user.target

//以上操作完成后，可以通過(guò)Ubuntu系統(tǒng)的systemctl命令操作frps服務(wù)
sudo systemctl enable frps.service  # 設(shè)置開(kāi)機(jī)啟動(dòng)，根據(jù) install 建立軟鏈
sudo systemctl disable frps.service # 取消開(kāi)機(jī)啟動(dòng)，根據(jù) install 移除軟鏈
sudo systemctl daemon-reload        # 重新加載配置，修改 systemd 配置執(zhí)行
systemctl status frps       # 查看 frps 服務(wù)狀態(tài)
systemctl cat frps          # 查看 frps 服務(wù)配置
sudo systemctl start frps   # 啟動(dòng) frps 服務(wù)
sudo systemctl stop frps    # 停止 frps 服務(wù)

4.2 在Windows系統(tǒng)下通過(guò)配置任務(wù)計(jì)劃來(lái)配置 ?frpc? 開(kāi)機(jī)自啟動(dòng)

利用批處理文件和任務(wù)計(jì)劃來(lái)啟動(dòng)程序是windows下常規(guī)操作，在 ?frp? 目錄下新建一個(gè) ?start.bat? 批處理文件。

@echo off
:home
frpc -c frpc.ini
goto home

上述腳本會(huì)在服務(wù)中斷后自動(dòng)重啟服務(wù)（一旦frpc退出，就回到home行重新開(kāi)始），一個(gè)簡(jiǎn)單的方式是對(duì)上述腳本新建一個(gè)快捷方式并放置在以下目錄中，就可以開(kāi)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，但每次開(kāi)機(jī)都會(huì)有windows命令行出現(xiàn)。

?C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\StartUp? 因此還是通過(guò)配置任務(wù)計(jì)劃更好一些。

搜索任務(wù)計(jì)劃程序，打開(kāi)windows任務(wù)計(jì)劃程序。新建一個(gè)基本任務(wù)，“常規(guī)”欄名稱可以隨意填寫(xiě)，在運(yùn)行時(shí)選擇不管用戶是否登錄都運(yùn)行，并且選擇使用最高權(quán)限運(yùn)行和隱藏。在“觸發(fā)器”欄中選擇啟動(dòng)時(shí)。在“操作”欄中選擇新建操作，程序指向 ?start.bat? 位置，起始位置指向腳本目錄。任務(wù)配置完成后，系統(tǒng)在開(kāi)機(jī)時(shí)即可自動(dòng)運(yùn)行。

4.3 利用 ?WINSW? 將frp注冊(cè)為windows系統(tǒng)服務(wù)以實(shí)現(xiàn)自啟動(dòng)

?WINSW? 是一個(gè)可以把任何（幾乎）windows程序注冊(cè)成windows系統(tǒng)服務(wù)的工具軟件，[下載WINSW] 并保存在frp目錄下，為了方便起見(jiàn)，將WINSW重命名為 ?myfrpc.ext? ，并在同一目錄下新建一個(gè) ?myfrpc.xml? 文件，添加內(nèi)容如下：

<service>
  <id>frpc</id>
  <name>Frpc</name>
  <description>This service runs frp client system with configuration</description>
  <env name="JENKINS_HOME" value="%BASE%"/>
  <executable>D:\services\frp\frpc.exe</executable>
  <arguments>-c frpc.ini</arguments>
  <onfailure action="restart" delay="15 sec"/>
  <onfailure action="restart" delay="30 sec"/>
  <log mode="roll"></log>
</service>

其中， ?executable? 指向 ?frpc.exe? 所在目錄， ?arguments? 為運(yùn)行參數(shù)， ?onfailure? 設(shè)置了兩次重啟機(jī)會(huì)，來(lái)保證服務(wù)可以正常啟動(dòng)。在命令行中運(yùn)行 ?myfrpc.exe(即重命名后的winsw.exe文件)? 來(lái)管理服務(wù)：

./myfrpc.exe install #注冊(cè)服務(wù)，winsw會(huì)自動(dòng)找到同一目錄下的xml文件并注冊(cè)其中的程序
./myfrpc.exe uninstall #取消服務(wù)
./myfrpc.exe start #啟動(dòng)服務(wù)
./myfrpc.exe stop #停止服務(wù)
./myfrpc.exe status #查看服務(wù)狀態(tài)
./myfrpc.exe restart #重啟服務(wù)

這樣就將frpc注冊(cè)為windows系統(tǒng)服務(wù)，在windows任務(wù)管理器的服務(wù)欄中可以看到該服務(wù)。