绿联 NAS 配置爱快 OpenVPN 与华硕路由器外网访问及技术原理详解

本教程详细讲解如何利用绿联 NAS的虚拟机功能运行爱快（iKuai）路由器，提供 OpenVPN（OVPN）服务，并通过华硕路由器（运行 PDCN 固件）的 DDNS 实现外网访问。绿联 NAS 作为高性能的存储和虚拟化平台，为运行爱快路由器提供了强大的支持。此外，本文还扩展介绍了 OpenVPN 的技术原理、加密、验证、网络、安全性、与其他技术的对比以及拓扑类型的区别。

前置条件

• 主路由器：华硕路由器，运行 PDCN 固件，局域网 IP：192.168.x.1，已配置 DDNS 和公网 IP。
• 爱快路由器：运行在绿联 NAS 的虚拟机上，提供 OVPN 服务。
• 绿联 NAS：支持虚拟机功能（推荐型号如绿联 DX4600、DXP4800 或更高配置机型），已安装 UGOS 系统。
• 目标：通过绿联 NAS 运行爱快路由器，提供可外网访问的 OVPN 服务。

步骤 1：绿联 NAS 虚拟机网络配置

绿联 NAS 的虚拟机功能（基于 UGOS 系统）为爱快路由器提供高效的运行环境。爱快应连接到华硕路由器的 LAN 口，以简化配置并确保安全性。

1. 配置绿联 NAS 虚拟机：
   • 登录绿联 NAS 的 UGOS 系统，进入“虚拟机”管理界面。
   • 创建爱快路由器虚拟机，分配资源（建议至少 2 核 CPU 和 2GB 内存，以支持 OVPN 服务的性能需求）。
   • 配置网络适配器为桥接模式，连接到华硕路由器的 LAN 网段（192.168.x.0/24）。
   • 如果爱快需要模拟 WAN 和 LAN 接口，为虚拟机分配两个虚拟网卡：
     • 网卡 1（WAN 口）：桥接到主路由器 LAN 网段，获取 IP（如 192.168.x.2）。
     • 网卡 2（LAN 口，可选）：用于爱快的子网（如 192.168.y.0/24），若仅提供 OVPN 可省略。
   • 若仅用于 OVPN 服务，单网卡（桥接模式）即可，爱快以旁路由模式运行。
2. 验证网络连接：
   • 启动虚拟机后，登录爱快管理界面，确认爱快获取到 192.168.x.0/24 网段的 IP（通过 DHCP 或静态分配）。
   • 测试爱快是否能 ping 通主路由器（192.168.x.1）和外网（如 8.8.8.8）。
   • 绿联 NAS 的高性能网络支持确保虚拟机与局域网设备通信稳定，适合高负载的 OVPN 服务。

步骤 2：爱快路由器 OVPN 服务配置

1. 登录爱快管理界面：
   • 通过浏览器访问爱快的 Web 界面（http://192.168.x.2，具体 IP 取决于分配）。
2. 配置 OVPN 服务器：
   • 进入爱快的“VPN 服务”或“OpenVPN”设置页面。
   • 启用 OpenVPN 服务器，设置以下参数：
     • 协议：推荐 TCP（更稳定，适合高延迟或丢包网络）或 UDP（更快，适合绿联 NAS 的高性能网络）。
     • 端口：选择一个端口（如 1194，OpenVPN 默认端口，IANA 指定）。
     • 认证方式：建议使用用户名/密码或证书认证（证书更安全，绿联 NAS 可存储证书文件）。
     • IP 地址池：为 VPN 客户端分配子网（如 192.168.z.0/24），避免与主路由器网段冲突。
     • 拓扑类型：选择 subnet（使用 255.255.255.0 子网掩码，支持 Linux 和 Windows）或 net30（使用 255.255.255.252 子网掩码，兼容更多设备如 iOS 和 Android）。
   • 生成或导入 SSL 证书（若使用证书认证，绿联 NAS 的文件管理功能可方便存储证书）。
   • 导出 OVPN 配置文件，供客户端使用。
3. 网络设置：
   • WAN 口：配置为 DHCP 或静态 IP（如 192.168.x.2），网关指向主路由器（192.168.x.1）。
   • LAN 口（可选）：若需子网，配置为新网段（如 192.168.y.1）并启用 DHCP。若仅用于 OVPN，可禁用 LAN 口。
   • 防火墙：确保 OVPN 端口（如 1194）在爱快防火墙中开放。
4. 利用绿联 NAS 优势：
   • 绿联 NAS 的多核处理器和充足内存为爱快提供稳定运行环境，特别适合多客户端 OVPN 连接。
   • 可将 OVPN 配置文件存储在绿联 NAS 的共享文件夹中，方便管理和分发。

步骤 3：华硕路由器（PDCN 固件）配置

1. 端口转发：
   • 登录华硕路由器管理界面（http://192.168.x.1）。
   • 进入“WAN” > “端口转发”或“虚拟服务器”设置。
   • 添加规则：
     • 外部端口：与爱快 OVPN 端口一致（如 1194）。
     • 内部 IP：爱快路由器的 IP（如 192.168.x.2）。
     • 内部端口：与 OVPN 端口一致（如 1194）。
     • 协议：与 OVPN 设置匹配（TCP 或 UDP）。
   • 保存并应用设置。
2. DDNS 确认：
   • 确保华硕路由器的 DDNS 已正常工作（在“WAN” > “DDNS”中检查）。
   • 测试 DDNS 域名（如 yourdomain.asuscomm.com）是否解析到你的外网 IP（可通过外部设备 ping 域名验证）。
3. 防火墙设置：
   • 确保华硕路由器防火墙允许 OVPN 端口的入站流量。
   • 若使用 PDCN 固件的高级功能，可设置访问控制列表（ACL），限制 OVPN 端口的访问来源。

步骤 4：测试外网访问

1. 客户端配置：
   • 使用 OpenVPN 客户端（如 OpenVPN Connect）导入爱快生成的 OVPN 配置文件。
   • 输入 DDNS 域名（如 yourdomain.asuscomm.com）和 OVPN 端口（如 1194）。
   • 输入用户名/密码或加载证书（可从绿联 NAS 共享文件夹获取）。
2. 测试连接：
   • 使用外部网络（如手机 4G/5G）连接 OVPN 服务器。
   • 验证是否能访问局域网资源（如 192.168.x.0/24 网段的设备或绿联 NAS 的共享文件夹）。
   • 绿联 NAS 的高速存储和网络性能确保 OVPN 连接稳定，适合远程访问 NAS 文件。

知识扩展

1. OpenVPN 技术原理

OpenVPN 的核心技术是虚拟网卡和 SSL 协议。虚拟网卡是使用网络底层编程技术实现的驱动软件，安装后主机上会多出一个可配置的网卡，功能与物理网卡类似。服务程序在应用层打开虚拟网卡，应用软件（如浏览器）向虚拟网卡发送数据时，服务程序可读取数据；反之，服务程序写入数据到虚拟网卡，应用软件也能接收。这是 OpenVPN 实现跨平台的重要原因。

在 OpenVPN 中，当用户访问远程虚拟地址（属于虚拟网卡的地址系列，区别于真实地址）时：

• 操作系统通过路由机制将数据包（TUN 模式）或数据帧（TAP 模式）发送到虚拟网卡。
• 服务程序接收并处理数据后，通过 SOCKET 从外网发送。
• 远程服务程序通过 SOCKET 接收数据，处理后发送到虚拟网卡，完成单向传输，反之亦然。

2. 加密

OpenVPN 使用 OpenSSL 库加密数据和控制信息，支持 OpenSSL 的所有算法，并提供可选的 HMAC（消息认证码）功能以增强连接安全性。OpenSSL 的硬件加速支持（如绿联 NAS 的高性能 CPU）可进一步提升加密性能。

3. 验证

OpenVPN 支持多种身份验证方式：

• 预共享密钥：最简单，适合点对点 VPN，但功能有限。
• 第三方证书（PKI）：功能最完善，需维护 PKI 证书体系，绿联 NAS 可用于存储证书。
• 用户名/密码（OpenVPN 2.0 后支持）：可省略客户端证书，但服务器仍需证书用于加密。

4. 网络

• OpenVPN 基于单一 IP 端口（默认 1194，推荐 UDP，TCP 也支持），能穿越大多数代理服务器和 NAT 环境。
• 服务端可向客户端推送 IP 地址、路由等配置。
• 支持两种虚拟网络接口：
  • TUN：三层 IP 隧道，传输 IP 数据包。
  • TAP：二层以太网，传输任意二层以太网数据。
• 数据可通过 LZO 算法压缩，减少带宽占用。
• 在高延迟或丢包率高的网络中，推荐使用 TCP 协议，避免 UDP 无连接特性导致的上层协议重传。

5. 安全

OpenVPN 具备多项安全特性：

• 运行于用户空间，无需修改内核或网络协议栈。
• 初始化后以 chroot 方式运行，放弃 root 权限。
• 使用 mlockall 防止敏感数据交换到磁盘。
• 支持 PKCS#11 硬件加密标识（如智能卡，绿联 NAS 的硬件加速可进一步提升性能）。

6. 与其他技术的对比

• OpenSSH：支持二/三层隧道 VPN，适合简单场景。
• stunnel：使用 SSL 为单一 TCP 端口服务提供加密保护，功能较单一。
• OpenVPN 的通用性（基于 TCP/UDP）使其成为 IPsec 的理想替代，尤其在 ISP 过滤特定 VPN 协议时。

7. OpenVPN 拓扑类型：subnet vs net30

OpenVPN 支持多种拓扑类型，subnet 和 net30 是常见选项：

• subnet：
  • 使用用户配置的子网掩码（如 255.255.255.0）。
  • 兼容 Linux 和 Windows，支持固定 IP 分配。
  • 不兼容 iOS、Android 等系统。
• net30：
  • 使用 255.255.255.252 子网掩码，为每个客户端分配一个 /30 子网。
  • 兼容 Linux（包括爱快）、Windows、iOS、Android，兼容性最佳。
  • 缺点：不支持非 Linux 系统的固定 IP 分配。
• p2p：
  • 使用 255.255.255.255 子网掩码，支持点对点 VPN。
  • 仅兼容 Linux，适合特定场景。
• 推荐：在爱快上配置 OVPN 时，推荐使用 net30 模式以确保最大兼容性，尤其适合连接 iOS 和 Android 客户端。

注意事项

• 绿联 NAS 性能优化：
  • 确保绿联 NAS 的硬件资源充足（推荐 4 核 CPU 和 4GB 以上内存，特别是在多客户端 OVPN 场景下）。
  • 在 UGOS 系统中监控虚拟机资源使用率，避免 CPU 或内存瓶颈。
  • 利用绿联 NAS 的 RAID 功能存储 OVPN 证书和配置文件，提升数据安全性。
• IP 冲突：
  • 确保爱快的 IP（192.168.x.2）和 VPN 地址池（如 192.168.z.0/24）不与主路由器网段冲突。
  • 检查华硕路由器的 DHCP 范围，避免与爱快的静态 IP 重叠。
• 安全性：
  • 使用强密码或证书认证保护 OVPN 服务，证书可存储在绿联 NAS 的加密共享文件夹中。
  • 在华硕路由器上启用防火墙规则，限制 OVPN 端口的访问来源。
  • 定期更新绿联 NAS 的 UGOS 系统、爱快路由器和华硕路由器的固件，修复潜在漏洞。
• 绿联 NAS 优势：
  • 绿联 NAS 提供强大的虚拟化支持，运行爱快路由器无需额外硬件，节省成本。
  • UGOS 系统的用户友好界面简化了虚拟机和网络配置，适合家庭和小型企业用户。
  • NAS 的文件共享功能可用于集中管理 OVPN 配置文件，方便多设备访问。

故障排查

• 无法连接 OVPN：
  • 检查华硕路由器的端口转发是否生效（用 telnet yourdomain.asuscomm.com 1194 测试端口）。
  • 确认爱快的 OVPN 服务日志，查看是否有错误。
  • 验证 DDNS 域名是否解析到正确的外网 IP。
• 网络不通：
  • 确保绿联 NAS 虚拟机的桥接模式正确连接到 192.168.x.0/24 网段。
  • 检查爱快的网关是否指向 192.168.x.1。
• 性能问题：
  • 若 OVPN 速度慢，检查绿联 NAS 的资源使用率，或尝试切换 OVPN 协议（UDP 通常比 TCP 快）。
  • 在 UGOS 系统中调整虚拟机的 CPU 和内存分配，提升性能。

通过以上配置，绿联 NAS 的虚拟机可稳定运行爱快路由器，提供高效的 OVPN 服务，并通过华硕路由器的 DDNS 实现外网访问。绿联 NAS 的强大硬件和 UGOS 系统为家庭或小型企业用户提供了便捷的 VPN 解决方案，同时 OpenVPN 的技术特性确保了跨平台兼容性和高安全性！