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SSH 端口转发（SSH Tunneling 、Port Forwarding) 的理解与实验

[TOC]

SSH Tunneling 就是 Port Forwarding（参考）

  • SSH Tunneling 就是 Port Forwarding
  • 中文可译作：SSH 隧道、SSH 端口转发
  • 有时 SSH Tunneling 也被写成 SSH Tunnel

后面将简称 端口转发 或 SSH 端口转发

典型用途：将本地端口转发到远程端口。

例如，将本地端口 8000 转发到远程 9000 端口，即可实现访问本地 http://localhost:8000 相当于访问远程的 http://10.10.10.11:9000 的服务。这在远程 IP 端口不能直接访问时特别有用。

SSH 端口转发的 3 种主要类型

3 种情况：

  • 本地转发（Local Forwarding）
    • 大致作用：转发本地端口到远程固定端口
  • 动态转发（Dynamic Forwarding）
    • 大致作用：转发本地端口到远程任意端口
  • 远程转发（Remote Forwarding）
    • 大致作用：转发远程端口到本地端口

大致原理可见下图：

SSH Tunneling

实验假设

假设有 3 个机器：

  • A：10.10.10.11
  • B：10.10.10.12
  • C：10.10.10.13

假设：

  • A 与 B 可通讯
  • B 与 C 可通讯
  • A 与 C 不能通讯（能通讯也不影响实验）
A ---✓---> B ---✓---> C

A ---------x--------- C
  • A 有 ssh 私钥（如 ~/.ssh/id_rsa），可 ssh 登录 C
  • A 已配置 ~/.ssh/config（后续用到）：
Host hostB
  # 请更换为 C 机器上的真正用户名
  User userC
  HostName 10.10.10.12
  Port 22
  IdentityFile ~/.ssh/id_rsa

端口转发实验

注意：只有 -L 参数时，默认会顺便登录到对方机器，所以一般会增加 -fNT 参数

本地转发（Local Forwarding）

在 A 执行，启动端口转发：

解释：在 A 启动转发，将 A 的指定端口 4001，经过 B ，转发给 C 的指定端口 6001

可选：当然也可无需 C：在 A 启动转发，将 A 的指定端口，经过 B ，转发给 B 的指定端口（自行修改本实验 C 的 IP端口 为 B 的 IP端口）

# ---- 常用方式：启动到后台 ----
# L: `本地转发` 模式
# f: 让 ssh 命令跑到后台（Requests ssh to go to background just before command execution）
# N: 只进行端口转发，不执行远程命令（Do not execute a remote command）
# T: 不分配终端
# 模式：ssh -fNT -L localPort:targetIP:targetPort tunnelHost
ssh -fNT -L 4001:10.10.10.13:6001 userB@10.10.10.12 -p 22
# 或：若 ~/.ssh/config 已配置过 10.10.10.12 为某个名称如 `hostB`，则可以简写成：
ssh -fNT -L 4001:10.10.10.13:6001 hostB

# ---- 不常用：启动并登录到 B ----
# ssh -L 4001:10.10.10.13:6001 hostB

在 C 执行，启动简单 HTTP 服务：

# 在 C 启动一个简单 HTTP 服务，监听 6001 端口
python2 -m SimpleHTTPServer 6001

在 A 执行，验证结果：

# 验证：应能得到 C（即 10.10.10.13:6001）的响应
curl localhost:4001

动态转发（Dynamic Forwarding）

在 A 执行，启动动态转发：

解释：在 A 启动转发，将 A 的指定端口，经过 B，转发到 B 可访问的任意端口

# D: `动态转发` 模式
# 模式：ssh -fNT -D localPort tunnelHost
ssh -fNT -D 4002 userB@10.10.10.12 -p 22
# 或
ssh -fNT -D 4002 hostB

在 B 执行，启动简单 HTTP 服务：

# 在 B 启动一个简单 HTTP 服务，监听 5001 端口
python2 -m SimpleHTTPServer 5001

在 C 执行，启动简单 HTTP 服务：

# 在 C 启动一个简单 HTTP 服务，监听 6001 端口
python2 -m SimpleHTTPServer 6001
# 在 C 启动一个简单 HTTP 服务，监听 6002 端口
python2 -m SimpleHTTPServer 6002

在 A 执行，验证结果：

# 验证：应能得到 B（10.10.10.12:5001）的响应
curl -x socks5://localhost:4002 10.10.10.12:5001
# 验证：应能得到 C（10.10.10.13:6001）的响应
curl -x socks5://localhost:4002 10.10.10.13:6001
# 验证：应能得到 C（10.10.10.13:6002）的响应
curl -x socks5://localhost:4002 10.10.10.13:6002

远程转发（Remote Forwarding）

在 A 执行，启动远程转发：

解释：在 A 启动转发，使得 B 将任何对 B 的指定端口的访问，转发到 A 的指定端口

# R: 远程转发模式
# 模式：ssh -fNT -R remotePort:targetHost:targetPort remoteHost
ssh -fNT -R 5002:localhost:4003 userB@10.10.10.12 -p 22
# 或
ssh -fNT -R 5002:localhost:4003 hostB

在 A 执行，启动简单 HTTP 服务：

python2 -m SimpleHTTPServer 4003

在 C 执行，验证结果：

# 验证：应能得到 A（10.10.10.11:4003）的响应
# 在 C 执行 curl 请求到 B 的 5002 端口，最终得到了 A 的 4003 端口的响应
curl 10.10.10.12:5002

只要能访问到 10.10.10.12:5002 的都可以验证，例如，也可就在 B 本地访问 localhost:5002

本地转发（转发到远程 host 的 container）

在 B 执行（假设 B 已安装 Docker），启动一个 container：

# 启动 container
docker run -it python bash

在刚启动的 container 内查看 IP：

ip a|grep inet
# 假设得到 eth0 的 IP 为 172.17.0.4

在 container 内启动一个简单 HTTP 服务：

# 在 C 启动一个简单 HTTP 服务，监听 6003 端口
python2 -m SimpleHTTPServer 6003

在 A 执行，启动端口转发：

解释：在 A 启动转发，将 A 的指定端口 4004，经过 B ，转发给 B 的 Docker 启动的 container 内的端口 6003

# 模式：ssh -fNT -L localPort:targetIP:targetPort tunnelHost
ssh -fNT -L 4004:172.17.0.4:6003 hostB

在 A 执行，验证结果：

# 验证：应能得到 B 容器内的响应（即 172.17.0.4:6003）的响应
curl localhost:4004

知识点：

  • container 无需暴露端口，B host 可直接通过 container IP 访问 container 的任意端口
  • targetIP:targetPort 是相对 B 来说的，而非相对 A

所以，猜测，VSCode 也是基于类似的机制将 container 内的端口转发到 local，而无需 container 绑定端口到其 host。

查看端口转发列表

TODO，暂未找到快捷、精确的方式能列出所有 ssh 或非 ssh 进程启动的端口转发

在本地，查看由 ssh 进程列表（不一定是端口转发进程，且不会列出端口占用）：

lsof -i -n | egrep 'ssh'

在本地，根据本地端口，查看占用该端口（如 4001 端口）的进程：

lsof -i -P -n | grep 4001

停止指定的端口转发

在本地执行：

# ---- 方式 01 ：根据端口 kill 进程 ----
# 查看哪个进程占用了端口 4001
lsof -i -P -n | grep 4001
kill 查出来的PID

# 最粗暴的方式：kill 掉所有 ssh 进程
# 会 kill 掉：ssh 登录、ssh 端口转发进程
# 但不会 kill 掉非 ssh 进程启动的端口转发
pkill ssh

编程语言启动 ssh 端口转发

启动 ssh 端口转发，不一定必须 ssh 命令，也可以通过编程语言实现（只需遵循相关协议）：

辅助技巧

Python 启动简易 HTTP 服务器：

# Python 2，端口：5001
python -m SimpleHTTPServer 5001


# Python 3，端口：6001
python3 -m http.server 6001

查看占用端口的进程：

# 查看哪个进程占用了端口 5001
lsof -i -P -n | grep 5001

参考