SSH 隧道
2023年12月05日
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1什么是 SSH 隧道SSH 隧道是 SSH 中的一种机制,它能够将其他 TCP 端口的网络数据通过 SSH 连接来转发,并且自动提供了相应的加密及解密服务。因为 SSH 为其他 TCP 链接提供了一个安全的通道来进行传输,因此这一过程也被叫做“隧道”(tunneling)。

1. 什么是 SSH 隧道

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SSH 隧道是 SSH 中的一种机制,它能够将其他 TCP 端口的网络数据通过 SSH 连接来转发,并且自动提供了相应的加密及解密服务。因为 SSH 为其他 TCP 链接提供了一个安全的通道来进行传输,因此这一过程也被叫做“隧道”(tunneling)。

SSH 隧道也可以叫做端口转发

SSH 隧道能够提供两大功能:

  • 1)加密 SSH Client 端至 SSH Server 端之间的通讯数据。

  • 2)突破防火墙的限制完成一些之前无法建立的 TCP 连接。

本地转发和远程转发

SSH 端口转发自然需要 SSH 连接,而 SSH 连接是有方向的,从 SSH Client 到 SSH Server 。而我们的应用也是有方向的,比如需要连接 MySQL Server 时,MySQL Server 自然就是 Server 端,我们应用连接的方向也是从应用的 Client 端连接到应用的 Server 端。如果这两个连接的方向一致,那我们就说它是本地转发。而如果两个方向不一致,我们就说它是远程转发

相关参数

  • “-L选项”:local,表示使用本地端口转发创建 ssh 隧道

  • “-R选项”:remote,表示使用远程端口转发创建 ssh 隧道

  • “-D选项”:dynamic,表示使用动态端口转发创建 ssh 隧道

  • “-N选项”: 表示创建隧道以后不连接到 sshServer端,通常与”-f”选项连用

  • “-f选项”:表示在后台运行ssh隧道,通常与”-N”选项连用

  • “-g选项”:表示 ssh 隧道对应的转发端口将监听在主机的所有IP中,不使用”-g选项”时,转发端口默认只监听在主机的本地回环地址中,”-g” 表示开启网关模式,远程端口转发中,无法开启网关功能

2. 演示

本地转发

一般是 server 端有 IP 能访问时用本地转发。

将服务器 172.20.150.199 上的 8888 端口映射到本地的 8888 端口,即将本地 8888 端口流量转发到服务器 172.20.150.199 上的 8888 端口。

比如不能直接访问 server 的 8888 端口,此时就可以使用 ssh 隧道来突破该限制。

在服务器 172.20.148.199 上启动一个 http server:

python -m SimpleHTTPServer 8888

然后在本地执行以下命令,开启 ssh 隧道。

# 以下两条命令皆可 ssh -N -L 8888:localhost:8888 [email protected]

该命令表示在本地和 172.20.148.199 之间建立 ssh 隧道,由 ssh 客户端监听本地的 8888 端口并将流量转发到 172.20.148.199 的 sshServer,最终由 sshServer 在转发到 8888 端口

每部分参数具体含义如下:

  • “-N选项”: 表示创建隧道以后不连接到 sshServer 端

  • “-L选项”:local,表示使用本地端口转发创建 ssh 隧道

  • 8888:localhost:8888:远端的 8888 端口会被转发到 localhost:8888 端口上去。

    • 这里的 localhost 实际上指监听本地回环地址,如果要监听其他 IP 也可以手动指定

  • [email protected]:我们创建的 ssh 隧道是连接到 172.20.148.199 上的 root 用户的

测试一下,请求本地 8888 端口能否访问到 远程服务器上的 http server。

curl http://localhost:8888

这时转发数据流是: client 上的应用客户端将数据发送到本地的 8888 端口上, client 上的 ssh 客户端将本地 8888 端口收到的数据加密后发送到 server 端的 ssh server上,ssh server 会解密收到的数据并将之转发到监听的 8888 端口 最后再将从 http server 返回的数据原路返回以完成整个流程。

可以看到,本地已经开启的 8888 端口的监听。

[root@kc-1 ~]# netstat -tunlp|grep 8888                                             tcp        0      0 127.0.0.1:8888          0.0.0.0:*               LISTEN      10933/ssh tcp6       0      0 ::1:8888                :::*                    LISTEN      10933/ssh

现在默认是在监听本地回环地址,可以设置监听非本地回环地址,比如执行下面这个命令就可以在 ip 192.168.10.205 上监听:

ssh -N -L 192.168.10.205:8888:192.168.10.20:8888 [email protected]

具体如下:

[root@kc-1 ~]# netstat -tunlp|grep 8888                                            tcp        0      0 192.168.10.205:8888     0.0.0.0:*               LISTEN      11576/ssh

如果你觉得这还不够,希望所有 IP 地址的 8888 端口都被监听,那么可以在建立隧道时开启”网关功能”,使用”-g”选项可以开启”网关功能”:

ssh -g -N -L 8888:192.168.10.20:8888 [email protected]

监听情况如下:

[root@kc-1 ~]# netstat -tunlp|grep 8888                                              tcp        0      0 0.0.0.0:8888            0.0.0.0:*               LISTEN      13287/ssh tcp6       0      0 :::8888                 :::*                    LISTEN      13287/ssh

至此,我们已经了解 ssh 本地转发功能了,接下来看一下远程转发。

远程转发

当 server 端没有可以直接访问的 IP 时就无法使用本地转发了,如果本地有 IP 可以直接访问那么还可以使用远程转发。

在服务器 172.20.148.199 上启动一个 http server:

python -m SimpleHTTPServer 8888

然后假设本地有一个 server 端能访问的 IP 172.20.150.199,然后在 server 上执行以下命令将端口转发到本地端口

ssh -N -R 8888:localhost:8888 [email protected]

可以看做是在 server 端执行的一个本地转发🙃,因为 server 端没有 ip 所以需要反过来操作。

端口监听都是在本地发生,但是执行命令的机器却变成了 server 端。

命令执行后会在本地(172.20.150.199)监听端口,并将流量转发到我们的 server 端。之前本地转发时也是在本地监听端口

将本地服务器(172.20.150.199 ) 的 8888 端口转发到 server 端的 8888 端口。

唯一区别是远程转发模式下 只能监听本地回环地址,不能监听其他IP,也不能开启网关模式,即无法让其他机器通过 本地服务器(172.20.150.199 ) 来访问 server

由于是在 server 端执行的命令,因此该场景中 server 端扮演的是 ssh client 的角色,而 client 端则是 ssh server。

此时的数据流向为:client 端数据发送到 8888 端口,client 服务器上的 ssh server 监听该端口并对数据进行加密后转发到 server 端的 ssh client,ssh client 解密数据后转发到 server 节点的 8888 端口。

扩展-跨机器转发

我们想要在A与B之间创建隧道,最终通过隧道访问到ServerC中的 http 服务。

ServerAIP:192.168.10.205

ServerBIP:192.168.10.85

ServerCIP:192.168.10.134

ServerA与ServerB上没有开启任何 http 服务,ServerC中开启了 http 服务,监听了 8888 端口。

我们需要在 ServerA 上执行以下命令开启 ssh 隧道:

ssh -N -L 8888:192.168.10.134:8888 [email protected]

执行后 serverA 上已经开始监听 8888 端口了,默认是在本地回环地址上,需要其他机器访问的话可以指定 ip 或者增加 -g 参数开启网关模式。

[root@kc-1 ~]# netstat -tunlp|grep 8888                                              tcp        0      0 127.0.0.1:8888          0.0.0.0:*               LISTEN      32464/ssh tcp6       0      0 ::1:8888                :::*                    LISTEN      32464/ssh

然后测试一下

$ curl http://localhost:8888                                                                                                                                        Directory listing for /                                              .bash_history                                        .bash_logout                                           .bash_profile                                         .bashrc                                                     .cshrc                                                       .pki/                                                        .ssh/                                              .tcshrc                                             anaconda-ks.cfg                                   original-ks.cfg                                                 tmp/

注意

上述场景中存在一个问题,就是数据安全性的问题,我们之所以使用ssh隧道,就是为了用它来保护明文传输的数据,从而提升安全性,不过,在上例的场景中,只有ServerA与ServerB之间的传输是受ssh隧道保护的,ServerB与ServerC之间的传输,仍然是明文的,所以,如果想要在上述场景中使用ssh隧道进行数据转发,首先要考虑ServerB与ServerC之间的网络是否可靠。

其实,当我们在创建隧道时如果开启了网关功能,那么应用客户端与ServerA之间的通讯也会面临同样的问题。

其实一般这种场景主要是为了绕过防火墙。

动态转发

对于本地端口转发远程端口转发,都存在两个一一对应的端口,分别位于 SSH 的客户端和服务端,而动态端口转发则只是绑定了一个本地端口,而目标地址:目标端口则是不固定的。目标地址:目标端口是由发起的请求决定的,比如,请求地址为192.168.1.100:3000,则通过 SSH 转发的请求地址也是192.168.1.100:3000

在本地执行以下命令,

ssh -N -D localhost:2000 [email protected]

会在本地开启一个 socks 代理,监听 2000 端口

[root@kc-1 tmp]# netstat -tunlp|grep 2000                                            tcp        0      0 127.0.0.1:2000          0.0.0.0:*               LISTEN      25496/ssh tcp6       0      0 ::1:2000                :::*                    LISTEN      25496/ssh

我们只需要在本地配置上 socks 代理,localhost:2000 即可把所有请求通过 ssh 2000 端口转发到 192.168.10.85 这台机器上去了。

3. 小结

SSH 有以下功能:

  • 1)保护 tcp 会话,保护会话中明文传输的内容。

  • 2)绕过防火墙或者穿透到内网,访问对应的服务。

常用命令:

创建本地转发模式的ssh隧道,命令如下

ssh -g -N -L forwardingPort:targetIP:targetPort user@sshServerIP

本机上的 forwardingPort 将会被监听,访问本机的 forwardingPort,就相当于访问 targetIP 的 targetPort,ssh隧道建立在本机与 sshServer 之间。

创建远程转发模式的ssh隧道,命令如下

ssh -N -R forwardingPort:targetIP:targetPort user@sshServerIP

sshServer 上的 forwardingPort 将会被监听,访问 sshServer 上的 forwardingPort,就相当于访问 targetIP 的 targetPort,ssh 隧道建立在本机与 sshServer 之间。