在斐讯 K2 上部署 Shadowsocks 与 Kcptun

对于程序员来说,能顺畅使用互联网能够很大程度地提高工作效率。所以,通过 SS 来实现代理上网是一个很好的解决方案。此外,对于能使用校园网的学生党而言,还可以使用 SS + IPv6 来实现免流,这样就能把省下来的网费用来买VPS了。

然而,在 PC 上直接使用客户端软件代理上网有以下缺点:
1)不能实现全局流量的代理功能,只有支持代理功能的应用才能通过 SS 代理上网。虽然有相关的软件可以实现全局流量代理,但这样就很不方便,为了代理上网要多开好几个应用。
2)如果手机等其他设备也想使用代理,也必须得用客户端才能行。

为了能方便地在多个终端使用代理,可以在路由器上部署 SS 客户端,那么经过这台路由器的所有流量都能走代理,对于终端设备上的所有应用而言,代理是透明的。

0x01 前提条件

首先需要一台已部署好 Shadowsocks 和 Kcptun 的 VPS,服务器上安装 SS 和 Kcptun 相对要简单一些,可以在网络上能找到脚本实现一键安装。安装好之后在 PC 上安装相应的客户端软件,设置好参数并测试服务端能否正常使用。

下面是在斐讯 K2 上部署 SS 和 Kcptun 的过程。

0x02 设置 NAT6

为了使内网端口能获取到 IPv6 地址,需要进行以下配置。

首先更改网络/接口设置。WAN 设置 PPPoE 拨号,WAN6 设置为 DHCPv6 客户端,强制请求 IPv6 地址并禁用请求指定长度的 IPv6 前缀。

1. 安装软件包

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opkg update && opkg install kmod-ipt-nat6
opkg install iputils-tracepath6

2. 修改前缀

把 IPv6 ULA 前缀改成 d 开头。

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uci set network.globals.ula_prefix="$(uci get network.globals.ula_prefix | sed 's/^./d/')"
uci commit network

3. 添加 nat6

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touch /etc/init.d/nat6
vi /etc/init.d/nat6
#!/bin/sh /etc/rc.common
# NAT6 init script for OpenWrt // Depends on package: kmod-ipt-nat6
START=55
# Options
# -------
# Use temporary addresses (IPv6 privacy extensions) for outgoing connections? Yes: 1 / No: 0
PRIVACY=1
# Maximum number of attempts before this script will stop in case no IPv6 route is available
# This limits the execution time of the IPv6 route lookup to (MAX_TRIES+1)*(MAX_TRIES/2) seconds. The default (15) equals 120 seconds.
MAX_TRIES=15
# An initial delay (in seconds) helps to avoid looking for the IPv6 network too early. Ideally, the first probe is successful.
# This would be the case if the time passed between the system log messages "Probing IPv6 route" and "Setting up NAT6" is 1 second.
DELAY=5
# Logical interface name of outbound IPv6 connection
# There should be no need to modify this, unless you changed the default network interface names
# Edit by Vincent: I never changed my default network interface names, but still I have to change the WAN6_NAME to "wan" instead of "wan6"
WAN6_NAME="wan6"
# ---------------------------------------------------
# Options end here - no need to change anything below
boot() {
[ $DELAY -gt 0 ] && sleep $DELAY
logger -t NAT6 "Probing IPv6 route"
PROBE=0
COUNT=1
while [ $PROBE -eq 0 ]
do
if [ $COUNT -gt $MAX_TRIES ]
then
logger -t NAT6 "Fatal error: No IPv6 route found (reached retry limit)" && exit 1
fi
sleep $COUNT
COUNT=$((COUNT+1))
PROBE=$(route -A inet6 | grep -c '::/0')
done
logger -t NAT6 "Setting up NAT6"
WAN6_INTERFACE=$(uci get "network.$WAN6_NAME.ifname")
if [ -z "$WAN6_INTERFACE" ] || [ ! -e "/sys/class/net/$WAN6_INTERFACE/" ] ; then
logger -t NAT6 "Fatal error: Lookup of $WAN6_NAME interface failed. Were the default interface names changed?" && exit 1
fi
WAN6_GATEWAY=$(route -A inet6 -e | grep "$WAN6_INTERFACE" | awk '/::\/0/{print $2; exit}')
if [ -z "$WAN6_GATEWAY" ] ; then
logger -t NAT6 "Fatal error: No IPv6 gateway for $WAN6_INTERFACE found" && exit 1
fi
LAN_ULA_PREFIX=$(uci get network.globals.ula_prefix)
if [ $(echo "$LAN_ULA_PREFIX" | grep -c -E "^([0-9a-fA-F]{4}):([0-9a-fA-F]{0,4}):") -ne 1 ] ; then
logger -t NAT6 "Fatal error: IPv6 ULA prefix $LAN_ULA_PREFIX seems invalid. Please verify that a prefix is set and valid." && exit 1
fi
ip6tables -t nat -I POSTROUTING -s "$LAN_ULA_PREFIX" -o "$WAN6_INTERFACE" -j MASQUERADE
if [ $? -eq 0 ] ; then
logger -t NAT6 "Added IPv6 masquerading rule to the firewall (Src: $LAN_ULA_PREFIX - Dst: $WAN6_INTERFACE)"
else
logger -t NAT6 "Fatal error: Failed to add IPv6 masquerading rule to the firewall (Src: $LAN_ULA_PREFIX - Dst: $WAN6_INTERFACE)" && exit 1
fi
route -A inet6 add 2000::/3 gw "$WAN6_GATEWAY" dev "$WAN6_INTERFACE"
if [ $? -eq 0 ] ; then
logger -t NAT6 "Added $WAN6_GATEWAY to routing table as gateway on $WAN6_INTERFACE for outgoing connections"
else
logger -t NAT6 "Error: Failed to add $WAN6_GATEWAY to routing table as gateway on $WAN6_INTERFACE for outgoing connections"
fi
if [ $PRIVACY -eq 1 ] ; then
echo 2 > "/proc/sys/net/ipv6/conf/$WAN6_INTERFACE/accept_ra"
if [ $? -eq 0 ] ; then
logger -t NAT6 "Accepting router advertisements on $WAN6_INTERFACE even if forwarding is enabled (required for temporary addresses)"
else
logger -t NAT6 "Error: Failed to change router advertisements accept policy on $WAN6_INTERFACE (required for temporary addresses)"
fi
echo 2 > "/proc/sys/net/ipv6/conf/$WAN6_INTERFACE/use_tempaddr"
if [ $? -eq 0 ] ; then
logger -t NAT6 "Using temporary addresses for outgoing connections on interface $WAN6_INTERFACE"
else
logger -t NAT6 "Error: Failed to enable temporary addresses for outgoing connections on interface $WAN6_INTERFACE"
fi
fi
exit 0
}

4. 修改 sysctl.conf

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vim /etc/sysctl.conf
net.ipv6.conf.default.forwarding=2
net.ipv6.conf.all.forwarding=2
net.ipv6.conf.default.accept_ra=2
net.ipv6.conf.all.accept_ra=2

5. 修改 DHCP

更改 DHCP 服务器的设置。

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vim /etc/config/dhcp
config dhcp lan
option interface 'lan'
option start '100'
option limit '150'
option leasetime '12h'
option dhcpv6 'server'
option ra 'server'
option ra_management '1'
option ra_default '1'

6. 配置防火墙规则

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uci set firewall.@rule["$(uci show firewall | grep 'Allow-ICMPv6-Forward' | cut -d'[' -f2 | cut -d']' -f1)"].enabled='0'
uci commit firewall
vim /etc/firewall.user
ip6tables -t nat -I POSTROUTING -s $(uci get network.globals.ula_prefix) -j MASQUERADE

7. 重启

重启路由器,查看连接在该路由器上的设备是否成功获得 IPv6 地址。

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reboot

0x03 部署 SS

1. 安装软件包

透明代理使用 Shadowsocks-libev 和 ChinDNS(可不配置) 实现。使用 ssh 登陆路由器,安装相关软件包。

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opkg update
opkg install shadowsocks-libev luci-app-shadowsocks ChinaDNS luci-app-chinadns --force-checksum

2. 更新 chnroute 表

使用以下命令更新:

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wget -O- 'http://ftp.apnic.net/apnic/stats/apnic/delegated-apnic-latest' | awk -F\| '/CN\|ipv4/ { printf("%s/%d\n", $4, 32-log($5)/log(2)) }' > /etc/chnroute.txt

3. 配置SS

首先根据 SS 服务器中已设参数配置好 SS 的全局设置,包括以下参数:

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服务器地址:2607:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx # 校园网 IPV6 免流
服务器端口: 443
密码:xxxxxx
加密方式:aes-256-cfb

配置透明代理:

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端口:1081
忽略列表:/etc/chnroute.txt(如果使用全局代理则留空)
代理协议:TCP+UDP

配置UDP转发(ss-tunnel):

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UDP本地端口:1153
UDP转发地址:8.8.8.8:53

配置 ChinaDNS:

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Enable Bidirectional Filter:启用
Enable DNS compression pointer:启用
本地端口:1053 //不能与ss-tunnel冲突
CHNRoute File:/etc/chnroute.txt
Upstream Servers:223.5.5.5,127.0.0.1:1153 //第一个是阿里DNS,第二个为 ss-tunnel 转发后的 Google DNS

配置DHCP/DNS:
依次点击 网络 -> DHCP/DNS -> 服务器设置 进行设置。

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一般配置
DNS转发:127.0.0.1#1053
HOSTS和解析文件
忽略解析文件:启用

具体流程为, ss-tunnel 将 GoogleDNS(8.8.8.8:53) 转发到 127.0.0.1:1153 上,然后通过 ChinaDNS 与国内 DNS 组合成新的 127.0.0.1:1053,从而实现了国内外分流。

0x04 部署 Kcptun

1. 安装客户端

Kcptun 部署需要确保服务端和客户端版本的一致性,只有版本一致才能正常使用。首先
kcptun项目 中下载相应版本的客户端,这里下载 kcptun-linux-mipsle-20170525.tar.gz,解压后将 client_linux_mipsle 上传至路由器中。

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scp client_linux_mipsle root@192.168.1.1:/root/kcptun/client_linux_mipsle

若提示以下内存不足错误将导致传输失败,可使用mtd -r erase rootfs_data命令清除设备中的所有数据以腾出内存空间,但这样做会导致配置信息丢失

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No space left on device openwrt

传输完成后修改 /etc/rc.local 设置 kcptun 为开机启动。

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# Put your custom commands here that should be executed once
# the system init finished. By default this file does nothing.
# IPv4
/root/kcptun/client_linux_mipsle -l 127.0.0.1:8388 -r xxx.xxx.xxx.xxx:9523 -key xxxxxx -mtu 1350 -sndwnd 512 -rcvwnd 512 -mode fast2 -crypt aes-192 -nocomp true > /root/kcptun/kcptun.log 2>&1 &
# or IPv6
/root/kcptun/client_linux_mipsle -l 127.0.0.1:8388 -r [xx:xx:xx:xx:xx:xx:xx:xx]:9523 -key xxxxxx -mtu 1350 -sndwnd 512 -rcvwnd 512 -mode fast2 -crypt aes-192 -nocomp true > /root/kcptun/kcptun.log 2>&1 &
exit 0

注释:
/root/kcptun/client_linux_mipsle:client_linux_mipsle的绝对路径
-l:kcptun 本地监听的端口
-r:kcptun 服务器地址(可设置为 IPv6)和端口
-key:kcptun的通讯密钥

修改 SS 客户端服务器 IP 和端口,密码等其他参数仍为原 SS 的参数:

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服务器地址:127.0.0.1
服务器端口: 8388

重启路由器后测试能否访问 Google。

2. 安装 kcptun web 管理界面

此外,还可以安装 Kcptun 的 web 管理界面

3. 附录 – 配置信息

以下为 K2 路由器中的配置信息。

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# ipv6
/root/kcptun/client_linux_mipsle -l 127.0.0.1:8388 -r [xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:16d7:3cd1:xxxx:xxxx]:9523 -key xxxx -mtu 1350 -sndwnd 512 -rcvwnd 512 -mode fast2 -crypt aes-192 -nocomp true > /root/kcptun/kcptun.log 2>&1 &
# ipv4
/root/kcptun/client_linux_mipsle -l 127.0.0.1:8388 -r xxx.xxx.xxx.xxx:9523 -key xxxx -mtu 1350 -sndwnd 512 -rcvwnd 512 -mode fast2 -crypt aes-192 -nocomp true > /root/kcptun/kcptun.log 2>&1 &

服务端配置如下:

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# cat /usr/local/kcptun/server-config.json
[root@localhost kcptun]
{
"listen": ":9523",
"target": "127.0.0.1:443",
"key": "xxxx",
"crypt": "aes-192",
"mode": "fast2",
"mtu": 1350,
"sndwnd": 512,
"rcvwnd": 512,
"datashard": 10,
"parityshard": 3,
"dscp": 0,
"nocomp": true,
"pprof": false,
"acknodelay": false,
"sockbuf": 4194304,
"keepalive": 10
}

客户端可用以下配置:

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{
"localaddr": ":443",
"remoteaddr": "xxx.xxx.xxx.xxx:9523",
"key": "xxxx",
"crypt": "aes-192",
"mode": "fast2",
"mtu": 1350,
"sndwnd": 512,
"rcvwnd": 512,
"datashard": 10,
"parityshard": 3,
"dscp": 0,
"nocomp": true,
"acknodelay": false,
"sockbuf": 4194304,
"keepalive": 10
}

Android 中 SS 远程端口设置为远程服务器 SS 端口,kcptun 配置如下,注意不能有空格:

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# IPV6
remoteaddr=[xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:16d7:3cd1:xxxx:xxxx]::9523;key=xxxxxx;mtu=1350;sndwnd=512;rcvwnd=512;mode=fast2;crypt=aes-192;nocomp=true
# IPV4
remoteaddr=xxx.xxx.xxx.xxx:9523;key=xxxxxx;mtu=1350;sndwnd=512;rcvwnd=512;mode=fast2;crypt=aes-192;nocomp=true


References:
[1] 在openwrt上部署kcptun给搬瓦工加速看1080p
[2] Pandorabox之透明代理
[3] Kcptun加速方案
[4] 如何用Kcptun给Shadowsocks加速?
[5] OpenWrt 平台 Kcptun 管理界面 lui-app-kcptun
[6] Openwrt华硕固件Kcptun配置使用教程
[7] Lede 17.01 shadowsocks设置
[8] Shadowsocks + ChnRoute 实现 OpenWRT / LEDE 路由器自动翻墙
[9] OpenWrt 路由器安装 KCPTun 客户端