使用 iptables mangle 表连接两个 tinc IPv6 私网

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2019 年 12 月 15 日

一直蹭着 X 老师组织的 entropy 私网来解决 IPv6 的需要和借用清华的图书馆文献权限资源. entropy 基于 tinc 和 babel, 在 Linux 下运行得很好. tinc 有跨平台支持 (虽然 iOS 下要越狱.. 而 Cydia 已死) 但 babel 则要麻烦得多.

最近换了电脑. 在 Mac 上配置 tinc 是靠谱的, babel 不太方便. 同时还想试验一下怎么用 iptables 的策略把两个私网连接起来, 为以后更灵活地引入 tinc 之外的方案 (比如 zerotier? ) 做准备.

整理需求如下:

  1. 可以在私网内解决代理和 IPv6 访问的需要
  2. 通过接入 entropy 的节点, 以该节点的身份访问其他 entropy 节点
  3. 兼容 entropy 的其他服务 (如 IVI 等)
  4. 对于私网本身运行依赖的组件, 尽量安排在服务器端

手里拥有的资源是一台接入 entropy 的节点 V, 节点上拥有 /64 的 IPv6 地址空间.

下以 T:babe::/80 代 entropy 的地址, 节点 V 在 entropy 的地址空间为 T:babe:3330::/92, V 的公网 IP6 地址为 V::/64, 需要连接 entropy 的私网称为 tcouple

划分地址段

出于方便, tcouple 直接使用 V 的公网 IP 的一个子段, 子段的选择按照下面的要求进行.

为了能使用 entropy 内部的资源, 需要把 tcouple 的节点翻译到 T:babe:3330::/92, 考虑到 92-96 地址段被用于标识服务, tcouple 只能拥有最多 96 的地址空间.

同时按照 RFC 6296 规则, 将最长 /64 的前缀做地址转换时, 会对 64 往后的 4 段 16 位地址中第一个非 0xFFFF 的地址段进行改写. 在构建 V 上 entropy 的 NPT 服务时, 实际上就以及把 entropy 的地址 T:babe::/80 映到了 V 的公网地址 V:xxxx::/80 上, 其中 xxxx 根据 RFC 6296 计算.

为了保持改写后的地址在 entropy 中会被正确地路由到 V, tcouple 在 V::/64 选取的的地址有限制. 约定 V 在 entropy 中的地址空间中, 以 333a 作为连接到该子网的地址, 于是要求 V:xxxx::/80 地址空间里, tcouple 使用地址 V:xxxx:333a::/96.

参照 tinc 官方样例令 tcouple 占用 V:xxxx:333a::/96, 节点使用 8 位 nn 标记, 即使用 V:xxxx:333a:nn00::/104 作为 nn 节点的子网地址, 并且以 V:xxxx:333a::nn 作为 nn 节点在 tcouple 中监听的地址.

iptables 设置

需要用 iptables 将 V:xxxx:333a::/96 发往 entropy 的地址, 在 V 上转化为 V 在 entropy 中子网 T:babe:3330::/92 的地址. 在保证 xxxx 的选择满足 TFC 6296 的情况下, 使用以下命令即可:

ip6tables -tmangle -A POSTROUTING -s V:xxxx:333a::/96 -d T:babe::/80 -j SNPT \
    --src-pfx V::/64 --dst-pfx T::/64
ip6tables -tmangle -A PREROUTING -d T:babe:333a::/96 -s T:babe::/80 -j DNPT \ 
    --src-pfx T::/64 --dst-pfx V::/64 

其中第一条将 tcouple 中发往 entropy 的包, 把前缀从 V 改成 T 从而表现为 entropy 中的 V 节点发出的包; 第二条将 entropy 中标记为 333a 也即 V 节点被划分给 tcouple 的自网段的包, 把前缀从 T 改回 V 从而回到 tcouple 网中.

对于 V 之外 tcouple 的节点, 额外写入路由表, 将访问 T::/64 的数据发送到 V, 以满足按照 entropy 的路由访问的目的:

ip -6 route add T:babe::/80 via V:xxxx:333a::[label of V]

或者对于 Mac 以及没有 ip 命令支持的老旧系统,

route add -inet6 -prefixlen 80 T:babe:: V:xxxx:333a::[label of V]

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