VPN
VPN原理
vpn：英文全称是“Virtual Private Network”，翻译过来就是“虚拟专用网络”。vpn通常拿来做2个事情:
- 一个是可以让世界上任意2台机器进入一个虚拟的局域网中（当然这个局域网的数据通讯是加密的，很安全，用起来和一个家庭局域网没有区别），
- 一个是可以用来翻墙。
VPN与SS的区别
- SS全称shadowsocks，SSR全称shadowsocks-R
- VPN是为了保证通信的安全性、私密性，不是专门为“科学上网”制定的技术
- 而SS/SSR则是为了转发客户端流量，绕过防火墙的检测，从而达到“科学上网”的真实意图，但是没有保证数据传输的安全性。
- vpn比ss更加底层，它通过操作系统的接口直接虚拟出一张网卡，后续整个操作系统的网络通讯都将通过这张虚拟的网卡进行收发。
- 这和任何一个代理的实现思路都差不多，应用层并不知道网卡是虚拟的，这样vpn虚拟网卡将以中间人的身份对数据进行加工，从而实现各种神奇的效果。具体来说，vpn是通过编写一套网卡驱动并注册到操作系统实现的虚拟网卡，这样数据只要经过网卡收发就可以进行拦截处理。
一句话，vpn在IP层工作，而ss在TCP层工作。
内网访问举例
- 普通用户无法访问公司内网服务器
- 开启VPN以后，如果他想打开公司ERP，他的电脑就不再直接连接公司ERP网站，而是去连接VPN服务器，并给VPN服务器发一条指令——“我要访问公司ERP”。
- VPN服务器接到指令后，VPN服务器自己去访问公司ERP，收到公司ERP网页的内容，再把内容回传给员工，这样使用VPN的员工最终就能看到公司ERP网站的内容了。
- 也就是说，使用VPN时，这个员工的所有网上访问都通过VPN服务器代理完成的。
IP packet 如何被传输
理解 VPN 路由（以及任何网络路由）配置的关键是认识到一个 IP packet 如何被传输，以下描述的是极度简化后的单向传输过程：
- 机器 A (192.168.0.2) 发送了一个目标地址为 172.29.1.4 的 IP packet.
- 根据本地路由规则，172.29.1.0/24 的下一跳是虚拟网卡 tun0, 由 VPN 客户端接管。
- VPN 客户端将这个 packet 的来源地址从 192.168.0.2 改为 10.8.0.123, 转发给 VPN 服务端。
- VPN 服务端收到 packet. 根据本地路由规则，172.29.1.0/24 的下一跳是默认网关 172.29.1.1.
- 默认网关找到在同一个局域网内的机器 B (172.29.1.4).
客户端 -> 内网
为什么机器 A 的本地路由表里会有 172.29.1.0/24 这个网段的路由规则？通常情况下，这是 OpenVPN 服务端推送给客户端，由客户端在建立 VPN 连接时自动添加的。也可以由服务端自定义，比如wireguard
内网 -> 客户端
这个时候，如果机器 B 想要回复 A（比如发个 ACK），就会出问题，因为 packet 的来源地址还是 10.8.0.123, 而 10.8.0.0/24 网段并不属于当前局域网，是 VPN 服务端私有的——机器 B 往 10.8.0.123 发送的 ACK 会在某个位置（比如默认网关）遇到 "host unreachable" 而被丢弃。对于机器 A 来说，表面现象可能是连接超时或 ping 不通。
解决方法是，在 packet 离开 VPN 服务端时，将其「伪装」成来自 172.29.0.3（举例VPN 服务端的局域网地址），这样机器 B 发送的 ACK 就能顺利回到 VPN 服务端，然后发给机器 A. 这就是所谓的 SNAT。
- SNAT: Source Network Address Translation，是修改网络包源ip地址的。
- DNAT: Destination Network Address Translation,是修改网络包目的ip地址的。
在 Linux 系统中由 iptables 来管理，具体命令是：
客户端 -> 另一个客户端的内网
连接 OpenVPN 的两个 client 之间可以互相通信，这是因为服务端推送的路由里包含了对应的网段。但是想从 Client A 到达 Client B 所在局域网的其他机器，还需要额外的配置。因为 OpenVPN 服务端缺少 Client B 局域网相关的路由规则。
# server.conf
push "route 172.29.0.0 255.255.0.0" # client -> Client B 给客户端推送 172.29.0.0/16 网段的路由(即这个网段的IP的信息都经过VPN)
route 172.29.0.0 255.255.0.0 #在 OpenVPN Server 上添加 172.29.0.0/16 网段的路由，具体下一跳是哪里，由 client-config 里的 iroute 指定
# 启用 client-config, 目录里的文件名对应 client.crt 的 Common Name
client-config-dir /etc/openvpn/ccd
# /etc/openvpn/ccd/client-b
iroute 172.29.0.0 255.255.0.0 # 告诉 OpenVPN Server, 172.29.0.0/16 的下一跳应该是 client-b (根据名字来)
内网与内网互访
在前两节所给的配置基础上，只需要再加一点配置，就能实现 OpenVPN 服务端所在局域网与客户端所在局域网的互访。配置内容是，在各自局域网的默认网关上添加路由，将对方局域网网段的下一跳设为 OpenVPN 服务端 / 客户端所在机器，同时用 iptables 配置相应的 SNAT 规则。
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边界网关协议（Border Gateway Protocol，BGP）就是互联网的邮政服务。当有人把一封信投进邮筒时，邮政服务就会处理这封邮件，并选择一条快速、高效的路线将这封信投递给收件人。同样地，当有人通过互联网提交数据时，BGP 负责寻找数据能传播的所有可用路径，并选择最佳的路由，这通常意味着在自治系统之间跳跃。1
BGP不仅能够解决速度问题，还可以解决绕过线路故障: 
IPLC: International Private Leased Circuit
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