使用OpenVPN搭建Linux下的VPN服务

一、原理

OpenVPN是基于SSL的VPN，其使用工业标准的SSL/TLS协议实现第2层和第3层的安全数据链路VPN。最新版本是2.0.7，其优点包括：

1、基于SSL协议，安全，并使用单一TCP或UDP端口即可实现；

2、使用双向验证，服务器只需保存自己的证书和密钥；

3、服务器只接受那些由主CA证书签名的客户端，并有撤回机制，而不需要重建整个PKI；

4、可以实现基于Common Name的权限控制。

※注意，OpenVPN是基于SSL/TLS协议的，所以是不兼容IPSec和PPTP，在Windows也需要安装客户端

二、网络架构

OpenVPN可以实现多点对单点，以及点对点的VPN功能。今天我们先以一个简单的案例来说明，后续再详细描述更深入的配置。

架构如下

说明：

1、远程客户端通过Internet网络连接到公司网络（模拟成192.168.228.0网段），并建立10.8.0.0的VPN通道；

2、公司内部网络为192.168.56.0网段，假设只有一台主机；

3、目标是客户端和后台主机可以双向互通。

三、安装和配置

假设客户端和服务端都是Linux系统，如下：

服务器平台： 红旗 DC Server 5.0 for x86

客户端平台： 红旗 Desktop 5.0 for x86

1、服务端安装

rpm -ivh lzo-1.08-4.redflag.i386.rpm

rpm -ivh openvpn-2.0.7-2.redflag.i386.rpm

1）示例配置文件在：

引用

/usr/share/doc/openvpn-2.0.7/

2）拷贝创建CA证书的easy-rsa：

cp -ra /usr/share/doc/openvpn-2.0.7/easy-rsa /etc/openvpn/

3）拷贝示例配置文件

cd /etc/openvpn/

mkdir config

cp -ra /usr/share/doc/openvpn-2.0.7/sample-config-files/server.conf config/

ln -s config/server.conf ./

※如果您今后希望Openvpn随系统自动启动，则它会自动寻找/etc/openvpn下的所有.conf配置文件，并运行。所以，我这里先建立对应的链接了。

4）修改证书变量

cd easy-rsa

vi vars

根据您的实际情况，修改下面的变量：

引用

export KEY_COUNTRY=GZ

export KEY_PROVINCE=GuangDong

export KEY_CITY=GuangZhou

export KEY_ORG="RFGZ"

export KEY_EMAIL="linuxing@linuxfly.org"

※这些变量在今后会用到，若修改，则必须重建所有的PKI。

5）初始化PKI

source vars

chmod +x clean-all

./clean-all

※小心，一旦运行clean-all，它会删除keys下的所有证书。

chmod +x build-ca

./build-ca

（Common Name可以自己定义，我这里用OpenVPN-CA）

6）创建服务器的证书和密钥

chmod +x build-key-server

./build-key-server server

（Common Name必须填写server，其余默认即可）

7）创建客户端的证书和密钥

chmod +x build-key

./build-key client1

./build-key client2

（假设创建两个客户端，Common Name对应填写client1和client2，其作为今后识别客户端的标识）

8）创建Diffie Hellman 参数

Diffie Hellman 用于增强安全性，在OpenVPN是必须的：

chmod +x build-dh

./build-dh

（时间比较常，若你修改了vars文件中的KEY_SIZE=1024，则时间会更长些）

9）修改配置文件

cd /etc/openvpn

vi server.conf

引用

# 2006-08-11 由linuxing编写

# #号和;号开头的都是注释

# 设置监听IP，默认是监听所有IP

;local a.b.c.d

local 192.168.228.155

# 设置监听端口，必须要对应的在防火墙里面打开

port 1194

# 设置用TCP还是UDP协议？

;proto tcp

proto udp

# 设置创建tun的路由IP通道，还是创建tap的以太网通道

# 路由IP容易控制，所以推荐使用它；但如果如IPX等必须

# 使用第二层才能通过的通讯，则可以用tap方式，tap也

# 就是以太网桥接

;dev tap

dev tun

# Windows需要给网卡一个名称，这里设置，linux不需要

;dev-node MyTap

# 这里是重点，必须指定SSL/TLS root certificate (ca),

# certificate(cert), and private key (key)

# ca文件是服务端和客户端都必须使用的，但不需要ca.key

# 服务端和客户端指定各自的.crt和.key

# 请注意路径,可以使用以配置文件开始为根的相对路径,

# 也可以使用绝对路径

# 请小心存放.key密钥文件

ca ./easy-rsa/keys/ca.crt

cert ./easy-rsa/keys/server.crt

key ./easy-rsa/keys/server.key # This file should be kept secret

# 指定Diffie hellman parameters.

dh ./easy-rsa/keys/dh1024.pem

# 配置VPN使用的网段，OpenVPN会自动提供基于该网段的DHCP

# 服务，但不能和任何一方的局域网段重复，保证唯一

server 10.8.0.0 255.255.255.0

# 维持一个客户端和virtual IP的对应表，以方便客户端重新

# 连接可以获得同样的IP

ifconfig-pool-persist ipp.txt

# 配置为以太网桥模式,但需要使用系统的桥接功能

# 这里不需要使用

;server-bridge 10.8.0.4 255.255.255.0 10.8.0.50 10.8.0.100

# 为客户端创建对应的路由,以另其通达公司网内部服务器

# 但记住，公司网内部服务器也需要有可用路由返回到客户端

;push "route 192.168.20.0 255.255.255.0"

push "route 192.168.56.0 255.255.255.0"

# 为特定的客户端指定IP或指定路由,该路由通常是客户端后面的

# 内网网段,而不是服务端连接的网段

# ccd是/etc/openvpn下的目录，其中建有希望限制的客户端Common

# Name为文件名的文件,并通过下面的命令写入固定IP地址

# 例如Common Name为client1,则在/etc/openvpn/ccd/client1写有：

# ifconfig-push 10.9.0.1 10.9.0.2

;client-config-dir ccd

;route 192.168.40.128 255.255.255.248

# 为可以对不同的客户端设置防火墙等权限

# 可以让其自动运行对应脚本,可参考man

;learn-address ./script

# 若客户端希望所有的流量都通过VPN传输,则可以使用该语句

# 其会自动改变客户端的网关为VPN服务器,推荐关闭

# 一旦设置，请小心服务端的DHCP设置问题

;push "redirect-gateway"

# 用OpenVPN的DHCP功能为客户端提供指定的DNS、WINS等

;push "dhcp-option DNS 10.8.0.1"

;push "dhcp-option WINS 10.8.0.1"

# 默认客户端之间是不能直接通讯的，除非把下面的语句注释掉

client-to-client

# 如果您希望有相同Common Name的客户端都可以登陆

# 也可以注释下面的语句,推荐每个客户端都使用不用的Common Name

# 常用于测试

;duplicate-cn

# 设置服务端检测的间隔和超时时间

keepalive 10 120

# 下面是一些对安全性增强的措施,后续说明吧

# For extra security beyond that provided

# by SSL/TLS, create an "HMAC firewall"

# to help block DoS attacks and UDP port flooding.

#

# Generate with:

# openvpn --genkey --secret ta.key

#

# The server and each client must have

# a copy of this key.

# The second parameter should be 0

# on the server and 1 on the clients.

;tls-auth ta.key 0 # This file is secret

# Select a cryptographic cipher.

# This config item must be copied to

# the client config file as well.

;cipher BF-CBC # Blowfish (default)

;cipher AES-128-CBC # AES

;cipher DES-EDE3-CBC # Triple-DES

# 使用lzo压缩的通讯,服务端和客户端都必须配置

comp-lzo

# 设置最大用户数

;max-clients 100

# 让OpenVPN以nobody用户和组来运行（安全）

;user nobody

;group nobody

# The persist options will try to avoid

# accessing certain resources on restart

# that may no longer be accessible because

# of the privilege downgrade.

persist-key

persist-tun

# 输出短日志,每分钟刷新一次,以显示当前的客户端

status /var/log/openvpn/openvpn-status.log

# 缺省日志会记录在系统日志中，但也可以导向到其他地方

# 建议调试的使用先不要设置,调试完成后再定义

;log /var/log/openvpn/openvpn.log

;log-append /var/log/openvpn/openvpn.log

# 设置日志的级别

#

# 0 is silent, except for fatal errors

# 4 is reasonable for general usage

# 5 and 6 can help to debug connection problems

# 9 is extremely verbose

verb 3

# Silence repeating messages. At most 20

# sequential messages of the same message

# category will be output to the log.

;mute 20

# 打开管理界面,可以定义监控的IP和端口

management localhost 7505

※几个需要注意的地方：

a.定义tun为使用路由方式的VPN

b.小心处理证书的路径，.key文件要保存好，特别是ca.key。

（ca.key不需要在OpenVPN中用到，可以另外保存）

2、客户端安装

客户端的安装比较简单：

1、服务端安装

rpm -ivh lzo-1.08-4.redflag.i386.rpm

rpm -ivh openvpn-2.0.7-2.redflag.i386.rpm

1）示例配置文件在：

引用

/usr/share/doc/openvpn-2.0.7/

2）从服务器拷贝客户端的证书到客户端

首先在服务器上准备好需要的文件：

cd /etc/openvpn/easy-rsa/keys

tar czvf client1.tar.gz ca.crt client1.crt client1.key

scp client1.tar.gz 192.168.228.201:/etc/openvpn

然后客户端解压即可：

cd /etc/openvpn

mkdir -p easy-rsa/keys

tar xzvf client1.tar.gz

3）拷贝示例配置文件

mkdir config

cp -ra /usr/share/doc/openvpn-2.0.7/sample-config-files/client.conf config/

ln -s config/client.conf ./

4）修改配置文件

cd /etc/openvpn

vi client.conf

引用

# 2006-08-11 由linuxing编写

# #号和;号都是注释

# 定义是一个客户端

client

# 定义使用路由IP模式，与服务端一致

;dev tap

dev tun

# 定义Windows下使用的网卡名称,linux不需要

;dev-node MyTap

# 定义使用的协议，与服务端一致

;proto tcp

proto udp

# 指定服务端地址和端口,可以用多行指定多台服务器

# 实现负载均衡（从上往下尝试）

remote 192.168.228.155 1194

;remote my-server-2 1194

# 若上面配置了多台服务器，让客户端随机连接

;remote-random

# 解析服务器域名

# Keep trying indefinitely to resolve the

# host name of the OpenVPN server. Very useful

# on machines which are not permanently connected

# to the internet such as laptops.

resolv-retry infinite

# 客户端不需要绑定端口

# Most clients do not need to bind to

# a specific local port number.

nobind

# 也是为了让Openvpn也nobody运行（安全）

# 注意：Windows不能设置

;user nobody

;group nobody

# Try to preserve some state across restarts.

persist-key

persist-tun

# 若客户端通过HTTP Proxy，在这里设置

# 要使用Proxy，不能使用UDP为VPN的通讯协议

;http-proxy-retry # retry on connection failures

;http-proxy [proxy server] [proxy port #]

# 无线网络有很多多余的头文件，设置忽略它

;mute-replay-warnings

# 重点，就是指定ca和客户端的证书

ca ./easy-rsa/keys/ca.crt

cert ./easy-rsa/keys/client1.crt

# 如果服务端打开了PAM认证模块，客户端需要另其有效

;auth-user-pass

# 一些安全措施

# Verify server certificate by checking

# that the certicate has the nsCertType

# field set to "server". This is an

# important precaution to protect against

# a potential attack discussed here:

# http://openvpn.net/howto.html#mitm

#

# To use this feature, you will need to generate

# your server certificates with the nsCertType

# field set to "server". The build-key-server

# script in the easy-rsa folder will do this.

;ns-cert-type server

# If a tls-auth key is used on the server

# then every client must also have the key.

;tls-auth ta.key 1

# Select a cryptographic cipher.

# If the cipher option is used on the server

# then you must also specify it here.

;cipher x

# 使用lzo压缩，与服务端一致

comp-lzo

# Set log file verbosity.

verb 3

# Silence repeating messages

;mute 20

3、启动服务

1）先启动服务端

cd /etc/openvpn

openvpn server.conf &

2）然后启动客户端

cd /etc/openvpn

openvpn client.conf &

3）使用ifconfig，可以看到VPN通道已经建立：

server端：

4）测试

server端：

client端：

※注意，每个虚拟tun网卡都是成对的，只有inet addr标识的才是用于VPN通讯。并且必须在/30网段中，详见附录。

4、建立路由

其实到这里，OpenVPN部分的工作已经完成。服务端和客户端的通讯已经正常。但常见一个问题，就是客户端虽然可以访问到192.168.56.129，但却不能访问公司网内部的192.168.228.128服务器。

原因很简单，因为通讯是双方的，192.168.228.128没有到10.8.0.0网段的路由，有几种可能：

a、VPN服务器与公司网的网关不是同一台机器，解决办法是在公司网网关上设置到10.8.0.0网段的路由，接口是VPN服务器网卡；

b、192.168.56.128没有设置默认网关，解决办法是设置默认网关就是VPN服务器，或已经做了1配置的公司网网关；

c、有防火墙屏蔽。

对于本示例中只有一台192.168.56.128，可以这样做：

1）原路由表

2）增加路由

route add -net 10.8.0.0 netmask 255.255.255.0 gw 192.168.56.129 dev eth0

路由表

3）或增加默认网关

route add default gw 192.168.56.129

路由表

※当然，实际应用中不应该出现这样手动配置路由的情况。应该对公司网内部做好统一管理，以避免类似的问题。

四、附录

1、示例配置文件可以从这里下载：

服务端

客户端

2、为了兼容Windows的TAP驱动，所以每对tun都必须在/30子网中，如下列表：

引用

[ 1, 2] [ 5, 6] [ 9, 10] [ 13, 14] [ 17, 18]

[ 21, 22] [ 25, 26] [ 29, 30] [ 33, 34] [ 37, 38]

[ 41, 42] [ 45, 46] [ 49, 50] [ 53, 54] [ 57, 58]

[ 61, 62] [ 65, 66] [ 69, 70] [ 73, 74] [ 77, 78]

[ 81, 82] [ 85, 86] [ 89, 90] [ 93, 94] [ 97, 98]

[101,102] [105,106] [109,110] [113,114] [117,118]

[121,122] [125,126] [129,130] [133,134] [137,138]

[141,142] [145,146] [149,150] [153,154] [157,158]

[161,162] [165,166] [169,170] [173,174] [177,178]

[181,182] [185,186] [189,190] [193,194] [197,198]

[201,202] [205,206] [209,210] [213,214] [217,218]

[221,222] [225,226] [229,230] [233,234] [237,238]

[241,242] [245,246] [249,250] [253,254]

3、OpenVPN安装后会自动加载到系统服务中，并启动。可以手动关闭：

chkconfig openvpn off

4、如果已经打开防火墙，在使用OpenVPN的时候必须让其通过

iptables -A INPUT -i tun+ -j ACCEPT

iptables -A FORWARD -i tun+ -j ACCEPT

iptables -A INPUT -i tap+ -j ACCEPT

iptables -A FORWARD -i tap+ -j ACCEPT

5、OpenVPN功能很强大，更多的配置请见后面的介绍。