frp 是一个可用于内网穿透的高性能的反向代理应用,类似花生壳头条

ctolib 发布于8月前 •最后由 ma-spring2月前回复 阅读563次
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frp 是一个可用于内网穿透的高性能的反向代理应用,支持 tcp, udp, http, https 协议。

frp 的作用

  • 利用处于内网或防火墙后的机器,对外网环境提供 http 或 https 服务。
  • 对于 http, https 服务支持基于域名的虚拟主机,支持自定义域名绑定,使多个域名可以共用一个80端口。
  • 利用处于内网或防火墙后的机器,对外网环境提供 tcp 和 udp 服务,例如在家里通过 ssh 访问处于公司内网环境内的主机。

开发状态

frp 仍然处于前期开发阶段,未经充分测试与验证,不推荐用于生产环境。

master 分支用于发布稳定版本,dev 分支用于开发,您可以尝试下载最新的 release 版本进行测试。

目前的交互协议可能随时改变,不保证向后兼容,升级新版本时需要注意公告说明同时升级服务端和客户端。

架构

architecture

使用示例

根据对应的操作系统及架构,从 Release 页面下载最新版本的程序。

将 frps 及 frps.ini 放到具有公网 IP 的机器上。

将 frpc 及 frpc.ini 放到处于内网环境的机器上。

通过 ssh 访问公司内网机器

  1. 修改 frps.ini 文件,这里使用了最简化的配置:
# frps.ini
[common]
bind_port = 7000
  1. 启动 frps:

./frps -c ./frps.ini

  1. 修改 frpc.ini 文件,假设 frps 所在服务器的公网 IP 为 x.x.x.x;
# frpc.ini
[common]
server_addr = x.x.x.x
server_port = 7000

[ssh]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 22
remote_port = 6000
  1. 启动 frpc:

./frpc -c ./frpc.ini

  1. 通过 ssh 访问内网机器,假设用户名为 test:

ssh -oPort=6000 test@x.x.x.x

通过自定义域名访问部署于内网的 web 服务

有时想要让其他人通过域名访问或者测试我们在本地搭建的 web 服务,但是由于本地机器没有公网 IP,无法将域名解析到本地的机器,通过 frp 就可以实现这一功能,以下示例为 http 服务,https 服务配置方法相同, vhost_http_port 替换为 vhost_https_port, type 设置为 https 即可。

  1. 修改 frps.ini 文件,设置 http 访问端口为 8080:
# frps.ini
[common]
bind_port = 7000
vhost_http_port = 8080
  1. 启动 frps;

./frps -c ./frps.ini

  1. 修改 frpc.ini 文件,假设 frps 所在的服务器的 IP 为 x.x.x.x,local_port 为本地机器上 web 服务对应的端口, 绑定自定义域名 www.yourdomain.com:
# frpc.ini
[common]
server_addr = x.x.x.x
server_port = 7000

[web]
type = http
local_port = 80
custom_domains = www.yourdomain.com
  1. 启动 frpc:

./frpc -c ./frpc.ini

  1. 将 www.yourdomain.com 的域名 A 记录解析到 IP x.x.x.x,如果服务器已经有对应的域名,也可以将 CNAME 记录解析到服务器原先的域名。

  2. 通过浏览器访问 http://www.yourdomain.com:8080 即可访问到处于内网机器上的 web 服务。

转发 DNS 查询请求

DNS 查询请求通常使用 UDP 协议,frp 支持对内网 UDP 服务的穿透,配置方式和 TCP 基本一致。

  1. 修改 frps.ini 文件:
# frps.ini
[common]
bind_port = 7000
  1. 启动 frps:

./frps -c ./frps.ini

  1. 修改 frpc.ini 文件,设置 frps 所在服务器的 IP 为 x.x.x.x,转发到 Google 的 DNS 查询服务器 8.8.8.8 的 udp 53 端口:
# frpc.ini
[common]
server_addr = x.x.x.x
server_port = 7000

[dns]
type = udp
local_ip = 8.8.8.8
local_port = 53
remote_port = 6000
  1. 启动 frpc:

./frpc -c ./frpc.ini

  1. 通过 dig 测试 UDP 包转发是否成功,预期会返回 www.google.com 域名的解析结果:

dig @x.x.x.x -p 6000 www.goolge.com

转发 Unix域套接字

通过 tcp 端口访问内网的 unix域套接字(和 docker daemon 通信)。

frps 的部署步骤同上。

  1. 启动 frpc,启用 unix_domain_socket 插件,配置如下:
# frpc.ini
[common]
server_addr = x.x.x.x
server_port = 7000

[unix_domain_socket]
type = tcp
remote_port = 6000
plugin = unix_domain_socket
plugin_unix_path = /var/run/docker.sock
  1. 通过 curl 命令查看 docker 版本信息

curl http://x.x.x.x:6000/version

安全地暴露内网服务

对于某些服务来说如果直接暴露于公网上将会存在安全隐患。

使用 stcp(secret tcp) 类型的代理可以避免让任何人都能访问到要穿透的服务,但是访问者也需要运行另外一个 frpc。

以下示例将会创建一个只有自己能访问到的 ssh 服务代理。

frps 的部署步骤同上。

  1. 启动 frpc,转发内网的 ssh 服务,配置如下,不需要指定远程端口:
# frpc.ini
[common]
server_addr = x.x.x.x
server_port = 7000

[secret_ssh]
type = stcp
# 只有 sk 一致的用户才能访问到此服务
sk = abcdefg
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 22
  1. 在要访问这个服务的机器上启动另外一个 frpc,配置如下:
# frpc.ini
[common]
server_addr = x.x.x.x
server_port = 7000

[secret_ssh_vistor]
type = stcp
# stcp 的访问者
role = vistor
# 要访问的 stcp 代理的名字
server_name = secret_ssh
sk = abcdefg
# 绑定本地端口用于访问 ssh 服务
bind_addr = 127.0.0.1
bind_port = 6000
  1. 通过 ssh 访问内网机器,假设用户名为 test:

ssh -oPort=6000 test@127.0.0.1

通过 frpc 所在机器访问外网

frpc 内置了 http proxy 和 socks5 插件,可以使其他机器通过 frpc 的网络访问互联网。

frps 的部署步骤同上。

  1. 启动 frpc,启用 http_proxy 或 socks5 插件(plugin 换为 socks5 即可), 配置如下:
# frpc.ini
[common]
server_addr = x.x.x.x
server_port = 7000

[http_proxy]
type = tcp
remote_port = 6000
plugin = http_proxy
  1. 浏览器设置 http 或 socks5 代理地址为 x.x.x.x:6000,通过 frpc 机器的网络访问互联网。

功能说明

配置文件

由于 frp 目前支持的功能和配置项较多,未在文档中列出的功能可以从完整的示例配置文件中发现。

frps 完整配置文件

frpc 完整配置文件

Dashboard

通过浏览器查看 frp 的状态以及代理统计信息展示。

需要在 frps.ini 中指定 dashboard 服务使用的端口,即可开启此功能:

[common]
dashboard_port = 7500
# dashboard 用户名密码,默认都为 admin
dashboard_user = admin
dashboard_pwd = admin

打开浏览器通过 http://[server_addr]:7500 访问 dashboard 界面,用户名密码默认为 admin

dashboard

身份验证

从 v0.10.0 版本开始,所有 proxy 配置全部放在客户端(也就是之前版本的特权模式),服务端和客户端的 common 配置中的 privilege_token 参数一致则身份验证通过。

需要注意的是 frpc 所在机器和 frps 所在机器的时间相差不能超过 15 分钟,因为时间戳会被用于加密验证中,防止报文被劫持后被其他人利用。

这个超时时间可以在配置文件中通过 authentication_timeout 这个参数来修改,单位为秒,默认值为 900,即 15 分钟。如果修改为 0,则 frps 将不对身份验证报文的时间戳进行超时校验。

加密与压缩

这两个功能默认是不开启的,需要在 frpc.ini 中通过配置来为指定的代理启用加密与压缩的功能,压缩算法使用 snappy:

# frpc.ini
[ssh]
type = tcp
local_port = 22
remote_port = 6000
use_encryption = true
use_compression = true

如果公司内网防火墙对外网访问进行了流量识别与屏蔽,例如禁止了 ssh 协议等,通过设置 use_encryption = true,将 frpc 与 frps 之间的通信内容加密传输,将会有效防止流量被拦截。

如果传输的报文长度较长,通过设置 use_compression = true 对传输内容进行压缩,可以有效减小 frpc 与 frps 之间的网络流量,加快流量转发速度,但是会额外消耗一些 cpu 资源。

客户端热加载配置文件

当修改了 frpc 中的代理配置,可以通过 frpc --reload 命令来动态加载配置文件,通常会在 10 秒内完成代理的更新。

启用此功能需要在 frpc 中启用 admin 端口,用于提供 API 服务。配置如下:

# frpc.ini
[common]
admin_addr = 127.0.0.1
admin_port = 7400

之后执行重启命令:

frpc -c ./frpc.ini --reload

等待一段时间后客户端会根据新的配置文件创建、更新、删除代理。

需要注意的是,[common] 中的参数除了 start 外目前无法被修改。

特权模式

由于从 v0.10.0 版本开始,所有 proxy 都在客户端配置,原先的特权模式是目前唯一支持的模式。

端口白名单

为了防止端口被滥用,可以手动指定允许哪些端口被使用,在 frps.ini 中通过 privilege_allow_ports 来指定:

# frps.ini
[common]
privilege_allow_ports = 2000-3000,3001,3003,4000-50000

privilege_allow_ports 可以配置允许使用的某个指定端口或者是一个范围内的所有端口,以 , 分隔,指定的范围以 - 分隔。

TCP 多路复用

从 v0.10.0 版本开始,客户端和服务器端之间的连接支持多路复用,不再需要为每一个用户请求创建一个连接,使连接建立的延迟降低,并且避免了大量文件描述符的占用,使 frp 可以承载更高的并发数。

该功能默认启用,如需关闭,可以在 frps.ini 和 frpc.ini 中配置,该配置项在服务端和客户端必须一致:

# frps.ini 和 frpc.ini 中
[common]
tcp_mux = false

底层通信可选 kcp 协议

从 v0.12.0 版本开始,底层通信协议支持选择 kcp 协议,在弱网环境下传输效率提升明显,但是会有一些额外的流量消耗。

开启 kcp 协议支持:

  1. 在 frps.ini 中启用 kcp 协议支持,指定一个 udp 端口用于接收客户端请求:
# frps.ini
[common]
bind_port = 7000
# kcp 绑定的是 udp 端口,可以和 bind_port 一样
kcp_bind_port = 7000
  1. 在 frpc.ini 指定需要使用的协议类型,目前只支持 tcp 和 kcp。其他代理配置不需要变更:
# frpc.ini
[common]
server_addr = x.x.x.x
# server_port 指定为 frps 的 kcp_bind_port
server_port = 7000
protocol = kcp
  1. 像之前一样使用 frp,需要注意开放相关机器上的 udp 的端口的访问权限。

连接池

默认情况下,当用户请求建立连接后,frps 才会请求 frpc 主动与后端服务建立一个连接。当为指定的代理启用连接池后,frp 会预先和后端服务建立起指定数量的连接,每次接收到用户请求后,会从连接池中取出一个连接和用户连接关联起来,避免了等待与后端服务建立连接以及 frpc 和 frps 之间传递控制信息的时间。

这一功能比较适合有大量短连接请求时开启。

  1. 首先可以在 frps.ini 中设置每个代理可以创建的连接池上限,避免大量资源占用,客户端设置超过此配置后会被调整到当前值:
# frps.ini
[common]
max_pool_count = 5
  1. 在 frpc.ini 中为客户端启用连接池,指定预创建连接的数量:
# frpc.ini
[common]
pool_count = 1

修改 Host Header

通常情况下 frp 不会修改转发的任何数据。但有一些后端服务会根据 http 请求 header 中的 host 字段来展现不同的网站,例如 nginx 的虚拟主机服务,启用 host-header 的修改功能可以动态修改 http 请求中的 host 字段。该功能仅限于 http 类型的代理。

# frpc.ini
[web]
type = http
local_port = 80
custom_domains = test.yourdomain.com
host_header_rewrite = dev.yourdomain.com

原来 http 请求中的 host 字段 test.yourdomain.com 转发到后端服务时会被替换为 dev.yourdomain.com

获取用户真实 IP

目前只有 http 类型的代理支持这一功能,可以通过用户请求的 header 中的 X-Forwarded-For 和 X-Real-IP 来获取用户真实 IP。

需要注意的是,目前只在每一个用户连接的第一个 HTTP 请求中添加了这两个 header。

通过密码保护你的 web 服务

由于所有客户端共用一个 frps 的 http 服务端口,任何知道你的域名和 url 的人都能访问到你部署在内网的 web 服务,但是在某些场景下需要确保只有限定的用户才能访问。

frp 支持通过 HTTP Basic Auth 来保护你的 web 服务,使用户需要通过用户名和密码才能访问到你的服务。

该功能目前仅限于 http 类型的代理,需要在 frpc 的代理配置中添加用户名和密码的设置。

# frpc.ini
[web]
type = http
local_port = 80
custom_domains = test.yourdomain.com
http_user = abc
http_pwd = abc

通过浏览器访问 http://test.yourdomain.com,需要输入配置的用户名和密码才能访问。

自定义二级域名

在多人同时使用一个 frps 时,通过自定义二级域名的方式来使用会更加方便。

通过在 frps 的配置文件中配置 subdomain_host,就可以启用该特性。之后在 frpc 的 http、https 类型的代理中可以不配置 custom_domains,而是配置一个 subdomain 参数。

只需要将 *.{subdomain_host} 解析到 frps 所在服务器。之后用户可以通过 subdomain 自行指定自己的 web 服务所需要使用的二级域名,通过 {subdomain}.{subdomain_host} 来访问自己的 web 服务。

# frps.ini
[common]
subdomain_host = frps.com

将泛域名 *.frps.com 解析到 frps 所在服务器的 IP 地址。

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

frps 和 fprc 都启动成功后,通过 test.frps.com 就可以访问到内网的 web 服务。

需要注意的是如果 frps 配置了 subdomain_host,则 custom_domains 中不能是属于 subdomain_host 的子域名或者泛域名。

同一个 http 或 https 类型的代理中 custom_domains 和 subdomain 可以同时配置。

URL 路由

frp 支持根据请求的 URL 路径路由转发到不同的后端服务。

通过配置文件中的 locations 字段指定一个或多个 proxy 能够匹配的 URL 前缀(目前仅支持最大前缀匹配,之后会考虑正则匹配)。例如指定 locations = /news,则所有 URL 以 /news 开头的请求都会被转发到这个服务。

# frpc.ini
[web01]
type = http
local_port = 80
custom_domains = web.yourdomain.com
locations = /

[web02]
type = http
local_port = 81
custom_domains = web.yourdomain.com
locations = /news,/about

按照上述的示例配置后,web.yourdomain.com 这个域名下所有以 /news 以及 /about 作为前缀的 URL 请求都会被转发到 web02,其余的请求会被转发到 web01。

通过代理连接 frps

在只能通过代理访问外网的环境内,frpc 支持通过 HTTP PROXY 和 frps 进行通信。

可以通过设置 HTTP_PROXY 系统环境变量或者通过在 frpc 的配置文件中设置 http_proxy 参数来使用此功能。

仅在 protocol = tcp 时生效。

# frpc.ini
[common]
server_addr = x.x.x.x
server_port = 7000
http_proxy = http://user:pwd@192.168.1.128:8080

插件

默认情况下,frpc 只会转发请求到本地 tcp 或 udp 端口。

插件模式是为了在客户端提供更加丰富的功能,目前内置的插件有 unix_domain_sockethttp_proxysocks5。具体使用方式请查看使用示例

通过 plugin 指定需要使用的插件,插件的配置参数都以 plugin_ 开头。使用插件后 local_ip 和 local_port 不再需要配置。

使用 http_proxy 插件的示例:

# frpc.ini
[http_proxy]
type = tcp
remote_port = 6000
plugin = http_proxy
plugin_http_user = abc
plugin_http_passwd = abc

plugin_http_user 和 plugin_http_passwd 即为 http_proxy 插件可选的配置参数。

开发计划

计划在后续版本中加入的功能与优化,排名不分先后,如果有其他功能建议欢迎在 issues 中反馈。

  • frps 记录 http 请求日志。
  • frps 支持直接反向代理,类似 haproxy。
  • frpc 支持负载均衡到后端不同服务。
  • frpc 支持直接作为 webserver 访问指定静态页面。
  • 支持 udp 打洞的方式,提供两边内网机器直接通信,流量不经过服务器转发。
  • 集成对 k8s 等平台的支持。

为 frp 做贡献

frp 是一个免费且开源的项目,我们欢迎任何人为其开发和进步贡献力量。

  • 在使用过程中出现任何问题,可以通过 issues 来反馈。
  • Bug 的修复可以直接提交 Pull Request 到 dev 分支。
  • 如果是增加新的功能特性,请先创建一个 issue 并做简单描述以及大致的实现方法,提议被采纳后,就可以创建一个实现新特性的 Pull Request。
  • 欢迎对说明文档做出改善,帮助更多的人使用 frp,特别是英文文档。
  • 贡献代码请提交 PR 至 dev 分支,master 分支仅用于发布稳定可用版本。
  • 如果你有任何其他方面的问题,欢迎反馈至 fatedier@gmail.com 共同交流。
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