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2023 iThome 鐵人賽

DAY 4
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昨天我們聊完了內部管理的 LAN Settings 之後,是時候面對怎麼跟外面的網路世界互動了。一樣,讓我們上圖片慢慢看。

ASUS Router WAN Setting

WAN Setting

開始要跟外面的夥伴互動了,身為一個可愛的 Router 要有自己的 IP 讓網路世界出現自己的一席地位了吧!那這邊剛好藉由宿舍網路給的資訊設定吧。

Easy Device Example of WAN & LAN

Internet Connection 設定

先來看看整體設定,可以發現他有分成幾個不同的設定區域,讓我們一個一個慢慢看。

Basic Config - 基本設置

在 Basic Config 的部分,可以看到第一個選項就是 WAN Connection Type,也就是 WAN 的連接方式,一般來說,我們獲取網路的來源往往是來自於中華電信之類的 ISP(Internet Service Provider, 網際網路連線服務公司),或者其他網通設備後面。因此當然首先就是要幫我們的 Router 設定一個獲取 IP 的方法了。(這裡的 IP 是這台設備在外面別人跟他互動的對外 IP)

下方的示意圖就是一般來說剛今天網路連線是透過中華電信小烏龜,跟在學校配合學校的設定去使用自己的 Router 時的結構狀況。

Router from ISP

Router from School Dormitory

那今天讓我們看看在 Internet Connection 在選擇 Connection Type 時的選項有哪些。

ASUS Router WAN Setting Internet Connection Connection Type Option

Automatic IP & Static IP 選項

先來講 Automatic IPStatic IP 這兩個選項,一般來說會使用這兩個選項做網路操作時,就是前面還有其他正在分配 IP 的 Router,那 Automatic IP 就是從前面的設備由 DHCP 取得 IP;而 Static IP 就是依照分配指定的 IP 進行相關設定,讓我們分別看看兩者的截圖。

ASUS Router WAN Setting Internet Connection Automatic IP

ASUS Router WAN Setting Internet Connection Automatic IP

可以看到 Automatic IP 相比設定 Static IP 直接少了 WAN IP Setting 一大個欄位。那 WAN IP Setting 跟昨天提到的 LAN IP Setting 很像,不外乎就是填上我們的 IP / Subnet Mask / Default Gateway。
另外由於 DHCP 也會比如 DNS Server 相關資料都設定好,因此當設定 Static IP 時,也會需要填上相關資訊,跟昨天一樣的說明,由於我自己有另外開 DNS Server,因此是指向自己的服務,要不然可以直接使用 Google 跟 Cloudflare 所提供的 1.1.1.18.8.8.8 即可,又或者如我們是學校的網路設定時,他們也會直接提供可以連線的位置歐。

School Dormitory IP Setting Documents

PPPoE / PPTP / L2TP 選項

這三個選項的到底是什麼?差異又是什麼呢?讓我們來一個一個看。

首先我們先聊一個詞彙叫 PPP(Point-to-Point Protocol,點對點協議),顧名思義我們可以知道他是一個在兩個節點上建立直接連線的方法,並提供在這個連接上的認證、傳輸加密跟壓縮的方法。白話文翻譯就是,他是一種直接把資料/資訊從 A 送到 B 的方式,而且這個中間的連線不限制在我們所說的 HTTP / FTP 等等。一般來說 PPP 協議被用在例如說電話上面,而在網路被發明之後,ISP 也直接使用了 PPP 為使用者提供 Internet 的撥接連線,原因是因為 IP 的報文本身是無法在沒有 Data Link Protocol(資料鏈路協定)的狀況下從 Router 送出去。

那 PPPoE(Point-to-Point Protocol over Ethernet)就是乙太網上的點對點協議,是一種把 PPP 封裝在 Ethernet 框架中的一種網路協議。那因為有 PPP 的部分,因此我們可以針對這個連線做到如身份驗證等功能。那一般來說,目前 ISP 在提供網路連線跟 IP 給一般使用者時,都是使用 PPPoE 的方式提供。

那 ISP 在驗證你是不是他底下的使用者時,使用的方法就是依靠 username / password 等方式做連線,因此從設定頁面可以看到多了一個 Account Settings 的部分,讓 ISP 可以驗證你的連線並且提供 IP 給你。

那由於 ISP 提供的 WAN 相關設定是可以透過 PPPoE 互動後回傳來協助 Router 完成設定,因此可以選擇 Get WAN IP Automatically。但如果希望可以不要受到 ISP 的一個區段 IP 的動態影響,可以直接寫死,因為你在跟中華電信購買網路時,是有直接購買一個固定 IP 的。

而 PPTP 跟 L2TP 則都比較像是 VPN 的存在,主要是為了實施私人網路的相關設定,這邊我們就暫時跳過,但基本上一樣會多了身份驗證相關設定。

Dual WAN 設定

Dual WAN 為 ASUS Router 提供的一個特殊功能,就是允許設備擁有兩個 WAN 連線,那這樣有什麼好處,就是允許我們在某一個 WAN 線路釣線時,可以做到另外一個連線維持,或者依照流量狀況分散流量附載。相關功能可以再閱讀官網說明書操作,我們就不過多贅述了。

Port Trigger & Virtual Server / Port Forwarding 設定

接下來要介紹的兩個設定跟我們進行設備互動有直接關係,因此我們介紹上直接從情境開始介紹。

我們說過了,Router 身為網通設備,除了確保內部設備能正確的連線到外面的網路世界以外,身為類似大樓管理員的身份的他,也要協助外部的送貨員正確的把包裹送到你我的手上,畢竟網路連線往往是雙向的。

那今天我只有一個 Router,拿著一個對外的 IP,今天我要怎麼讓外面的人直接 & 正確地找到躲在 Router 後面的設備或者服務呢?那就要靠 Port 這個東西了。

Port 中文叫做埠,是一個配合 IP 運作的小可愛,由於我們說過 IP 有唯一性,但我們有那麼多服務跟功能正在運作,一個 IP 當然是不夠幫我分類歸類的,因此 Port 的存在就類似幫忙說明房間的房號,舉例來說,ssh 服務就是預設使用 22 port,因此我們要利用 ssh 連線另外一個設備時,就可以使用 <設備 IP>:22 的方式做連線。

那 Port 的數字範圍是 0 ~ 65535,那一般來說如剛剛提到的 ssh 等常見服務,是已經有預設的 Port 號了,例如 HTTP 就是 80 Port、HTTPS 則是 443 Port 等等,但除了這些通則以外,剩下的 Port 都是可以隨意使用的。

回歸到情境,我今天為了更方便的寫程式跟測試環境,我有在我的宿舍跑了一台小電腦並且安裝 PVE(關於什麼是 PVE 跟怎麼安裝設定之後會再說明),那 PVE 的相關設定是會使用他們提供的 GUI 直接在網路上操作的,而我的 PVE IP 在 router 的下是設定為 192.168.50.252 的 Static IP,而我要從外面連回去宿舍網路操作 PVE 來幫忙開虛擬機時,會需要 VPN 之類的服務才能連線到環境內網做操作,原因是因為這台 PVE 並沒有在外部網路世界中有一個身份跟存在,那怎麼辦呢?我也只有一個給 router 的 IP 而已啊 QQ。

這時就會需要 Port Forwarding 或者 Port Trigger 的功能了,簡單來說兩者都是提供一個簡單的轉送,將一個 port 指向一個服務,來做到我直接訪問唯一的對外 IP + Port 就可以訪問到特定機器。

回到剛剛的例子,由於我有一台 PVE Service,其 IP 為 192.168.50.252 且 Port 為 8006,那今天我希望訪問我對外 IP 59.4.8.7 的 20000 Port。我等於要讓 59.4.8.7:20000 等於內網 192.168.50.252:8006,那我們先用 Port Forwarding 的功能來完成這個目標。

  • Port Forwarding Settings:
    • 打開 Add Profile 之後,會看到以下畫面,

      ASUS Router WAN Port Forwarding Settings

    • 可以看到裡面有 Service Name / Protocol / External Port 等設定期分別代表:
      • Service Name:服務名稱,可以選填,我這邊是填寫說明這是 PVE Service。
      • Protocol:協議,裡面的選項有 TCP / UDP / BOTH / OTHER,那這邊是選擇跟這個服務的互動協議,由於 PVE Service 可以想像成一般網站,因此我們就選擇 TCP 即可。
      • External Port:對外 Port 號,我們要指定一個 Port Number 來代表這個服務,否則沒辦法做服務對應,那如剛剛的情境,我希望 20000 Port 會 Mapping 到 PVE 服務,因此這邊填上 20000
      • Internal Port:內部 Port 號,由於這台目標機器可能不只一個服務,為了正確的顯示資料,可以選填內部 Port 號,那這邊有提到 PVE 的 Port 是 8006,因此我們就選填 8006 到這邊。(一般建議就算整台機器只有一個服務,還是直接指定 Internal Port 以避免任何錯誤發生)
      • Internal IP Address:內部機器的 IP Address,選擇我們內部的 IP 才能提供服務,這邊我的 PVE 是開在 192.168.50.252,所以填在此欄位。
      • Source IP:對外 IP,由於我的 Router 可以有 Dual WAN 的功能,因此我們可以有超過一個 Source IP 來做使用,為此我們可以指定要走哪一個 WAN 出去而指定 Source IP,但在我的情境中沒有這個狀況,因此就不用設定。
        到這邊我們就成功讓我們的服務在 59.4.8.7:20000 做提供啦~可喜可賀!

那剛剛有提到還有另外一個做法,叫做 Port Trigger,Port Trigger 你可以想像成一個動態的 Port Forwarding 功能,在一個區段內的 Port 都可以觸發一個類似及時建立的 Port Forwarding 行為,他有他的好處跟壞處,這部分的設定研究可以大家再自己研究觀看。

DMZ / DDNS / NAT Passthrough 的設定

這邊先讓我滑水跳過,等之後用到再來解釋~

Reference


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