Организация каналов между офисами через WireGuard VPN на платформе Linux

  • Автор:

wireguard-site-to-site-000.png Объединение локальных сетей предприятия, расположенных на разных площадках - одна из типовых задач системного администратора, для решения которой могут быть использованы различные инструменты. Выбор туннельных и VPN-протоколов сегодня достаточно обширен: это как "старые-добрые" решения, так и перспективные новички. Один из таких протоколов - WireGuard, сейчас он у всех на слуху и пользуется большой популярностью. В этой статье мы рассмотрим его достоинства и недостатки, а также расскажем, как с его помощью соединить внутренние сети предприятия (site-to-site) и настроить маршрутизацию между ними.

Онлайн-курс по устройству компьютерных сетей
На углубленном курсе "Архитектура современных компьютерных сетей" вы с нуля научитесь работать с Wireshark и «под микроскопом» изучите работу сетевых протоколов. На протяжении курса надо будет выполнить более пятидесяти лабораторных работ в Wireshark.

Начнем с того, что WireGuard прост, прост во всем, начиная от архитектуры и заканчивая использованием. Его исходный код содержит всего около 4000 строк. В этом его основное достоинство, ровно, как и недостаток. Еще один несомненный плюс - WireGuard работает как модуль ядра Linux, что позволяет получить высокое быстродействие при минимуме накладных расходов.

Но у простоты есть и обратная сторона, если вы привыкли к обилию возможностей по централизованной передаче настроек клиентам у OpenVPN, либо гибкому выбору наборов шифров в IPsec, то спешим вас огорчить - в WireGuard ничего этого нет. Это просто быстрый и безопасный туннель, не более. В этом плане он больше всего напоминает GRE, только в современном исполнении. А для соединения площадок большего и не надо, в такой схеме все узлы контролируются администратором и настраиваются один раз и надолго, а простота настройки и производительность соединения становятся дополнительными аргументами в пользу WireGuard.

Еще одним плюсом WireGuard, по сравнению с IPsec, является отсутствие необходимости в выделенных IP-адресах на обоих сторонах туннеля для установления защищенного соединения, достаточно одного такого узла.

Во многих руководствах по настройке WireGuard часто используются термины "клиент" и "сервер", однако это не совсем корректно. WireGuard - это туннельный протокол без сохранения состояния (stateless), он создает в системе постоянный сетевой интерфейс, по умолчанию wg0, и обрабатывает трафик на нем в зависимости от указанных правил. Понять в каком состоянии находится канал связи невозможно, для системы интерфейс WireGuard всегда поднят и единственный способ проверить его работоспособность - это отправить пакет на другой конец туннеля. Узел, который устанавливает соединение называется инициатор, узел, который его принимает - респондер.

Установленный экземпляр WireGard может быть и респондером и инициатором одновременно, но чаще всего настраивается схема с одним респондером (сервером) и множеством инициаторов (клиентами). Для работы инициатору не требуется выделенный IP-адрес, и он может находится за NAT.

Далее мы будем рассматривать следующую схему:

wireguard-site-to-site-001.pngЦентральный офис имеет внутреннюю сеть 192.168.111.0/24 и выделенный IP-адрес 203.0.113.2, в Филиале внутренняя сеть 192.168.222.0/24, наличие выделенного IP не обязательно. Наша задача - объединить локальные сети площадок при помощи WireGuard. Оба роутера, на которых мы будем разворачивать VPN являются основными шлюзами своих сетей.

Установка WireGuard в Debian и Ubuntu

WireGuard - новый продукт и его поддержка есть не во всех дистрибутивах, так для Ubuntu это выпуск 18.04 LTS и более поздние, для Debian - начиная с 11 версии, в Debian 10 для поддержки WireGuard необходимо подключить Backports-репозиторий.

Все указанные ниже команды следует выполнять с правами суперпользователя root или через sudo.

Внимание! Данное действие необходимо выполнить только в Debain 10.

echo deb http://deb.debian.org/debian buster-backports main > /etc/apt/sources.list.d/buster-backports.list

Эта команда добавит в источники пакетов адрес Backports-репозитория.

Следующие действия выполняются вне зависимости от используемого дистрибутива.

Обновим источники пакетов и установим WireGuard:

apt update
apt install wireguard

Для поддержки модуля ядра используется DKMS, что позволяет автоматически пересобрать модуль при обновлении ядра, поэтому объем загружаемых и устанавливаемых пакетов может быть довольно значительным.

wireguard-site-to-site-002.pngСам процесс никаких затруднений вызвать не должен и происходит штатным образом.

Настройка WireGuard в центральном офисе (начало)

Прежде всего создадим ключевую пару, которая будет использоваться для криптографии. Следует помнить, что закрытый ключ является секретным и следует принять меры к его надежному хранению, а также исключить возможность чтения файла другими пользователями. На наш взгляд подходящим местом для хранения ключей будет директория с настройками WireGuard - /etc/wireguard, перейдем в нее:

cd /etc/wireguard

Для обеспечения правильного набора прав временно изменим маску в системе:

umask 077

И выполним генерацию ключевой пары:

wg genkey > privatekey
wg pubkey < privatekey > publickey

В результате файлы ключей получат права 0600, что означает доступ только для владельца (т.е. root), после чего не забудем вернуть нормальную маску, для root это 022:

umask 022

wireguard-site-to-site-003.pngТеперь создадим конфигурационный файл, в WireGuard конфигурационные файлы описывают сетевые интерфейсы и узлы, которые могут через эти интерфейсы работать. Имя файла конфигурации должно совпадать с желаемым именем интерфейса, разработчики предлагают использовать имена wg0 - wgN, но вы можете выбрать любое желаемое имя, например, my-vpn.

Для редактирования будем использовать редактор nano, если вам более по душе редактор mc, то замените в команде nano на mcedit:

nano /etc/wireguard/wg0.conf

И внесем в него следующую секцию, описывающую сетевой интерфейс:

[Interface]
Address = 10.10.8.1/24
SaveConfig = true
ListenPort = 34567
Privatekey = kNYGiCR3/ikepyURjFnEu5ueoCBsP2pjvGdcj2pggG8=

Как мы уже говорили, WireGuard прост, это в полной мере относится и к конфигурации. В целом ее смысл понятен, но все равно поясним назначение параметров. Address - задает желаемый адрес интерфейса в VPN-сети, ListenPort - порт, который слушает WireGuard, какого-либо стандартного порта за сервисом не закреплено, можете использовать любой. При этом помним, что транспортом является протокол UDP. SaveConfig - позволяет автоматически сохранять изменения в конфигурационный файл при управлении службой через CLI. И, наконец, Privatekey - закрытый ключ, его можно найти в одноименном файле или прочитать командой:

cat /etc/wireguard/privatekey

Если вам нужно содержимое открытого (публичного) ключа, то измените команду на:

cat /etc/wireguard/publickey

Для того, чтобы WireGuard мог принимать подключения следует разрешить входящие подключения на указанный в конфигурационном файле порт, в нашем случае:

iptables -A INPUT -p udp --dport 34567 -j ACCEPT

Более подробно о настройках брандмауэра вы можете прочитать в нашей статье: Основы iptables для начинающих. Часть 2. Таблица filter

Ниже должны располагаться секции описывающие подключающиеся узлы - пиры, но так как таковых у нас пока нет, то сохраним конфигурационный файл и переместимся в филиал.

Настройка WireGuard в филиале

Точно также выполним установку WireGuard и генерацию ключевой пары, эти вопросы описаны выше, и мы не видим смысла повторяться. Перейдем сразу к созданию файла конфигурации:

nano /etc/wireguard/wg0.conf

Первой секцией также будет описание интерфейса:

[Interface]
Address = 10.10.8.101/24
SaveConfig = true
Privatekey = 4Hfj7lZuaQZWkW2OGHPlkhr3Jxheg/lpcJkwiosvG0w=

Здесь она еще более лаконична, так как данный узел будет выступать только в роли инициатора, то мы не указываем порт, тем не менее WireGuard все равно будет слушать входящие подключения, используя для этого случайный порт.

Ниже добавим секцию для связи с центральным офисом, каждый конфигурационный файл WireGuard должен содержать описание всех узлов, с которыми нужно поддерживать связь.

[Peer]
Publickey = BgUTtDHbxU+8fQU+wntddvE2f8YYcskPU/FVNfwBy2Q=
Endpoint = 203.0.113.2:34567
AllowedIPs = 10.10.8.0/24, 192.168.111.0/24

Publickey - это публичный ключ узла на другой стороне туннеля, в данном случае - центрального офиса. Endpoint - адрес и порт респондера, в нашем случае это снова центральный офис. AllowedIPs - адреса или диапазоны сетей, которые имеют право отправлять трафик в туннель. Со стороны центрального офиса это будет 10.10.8.1/32 и сеть 192.168.111.0/24, обратите внимание, что отдельные адреса необходимо указывать с маской /32, при указании иной маски она будет автоматически изменена при запуске службы. В нашем случае вместо отдельного адреса указана вся подсеть 10.10.8.0/24, так как мы считаем ее доверенной и не исключаем появления новых узлов.

wireguard-site-to-site-004.pngЕсли WireGuard находится за NAT, то могут возникнуть проблемы со стабильностью связи. Это связано с тем, что, как и любой stateless-протокол, WireGuard молчалив, поэтому записи в таблице трансляции NAT могут устаревать и связь со стороны респондера к инициатору будет невозможна до тех пор, пока инициатор не пошлет хотя бы один пакет в туннель. Для избежания такой ситуации добавьте в секцию Peer нужного узла дополнительную опцию:

PersistentKeepalive = 25

Которая заставит раз в 25 секунд посылать на другой конец туннеля служебный пакет, тем самым поддерживая данные в таблице трансляции актуальными.

Сохраним конфигурационный файл и добавим службу в автозагрузку, WireGuard предусматривает для каждого интерфейса запуск отдельной службы, что удобно:

systemctl enable --now wg-quick@wg0

Опция --now предписывает сразу запустить службу, в качестве ее имени указываем wg-quick@<имя_конфигурационного_файла>.

Теперь можем посмотреть ее состояние командой:

systemctl status wg-quick@wg0

wireguard-site-to-site-005.pngВнимательное изучение вывода команды покажет, что WireGuard автоматически добавил маршрут к сети центрального офиса, которую мы указали в опции AllowedIPs, чтобы убедиться в этом выполним еще одну команду:

ip r

wireguard-site-to-site-006.pngДа, маршрут действительно добавлен, что избавляет администратора от дополнительной ручной работы.

Также обратите внимание, что интерфейс wg0 успешно поднялся несмотря на то, что в центральном офисе служба WireGuard до сих пор не запущена. Это характерная особенность всех протоколов без сохранения состояния, однако это упрощает поведение и не требует дополнительных мер по отслеживанию состояния канала и переподключению.

Каких-либо настроек брандмауэра в филиале выполнять не нужно.

Настройка WireGuard в центральном офисе (окончание)

Вернемся в центральный офис, теперь у нас появился первый узел, и мы можем закончить настройку. Снова откроем конфигурационный файл wg0.conf и добавим в него секцию Peer следующего содержания.

[Peer]
Publickey = MOsT/LECNPA0FqOONJEhqZWqqwOV+lYsnQNLaUkrvFI=
AllowedIPs = 10.10.8.101/32, 192.168.222.0/24

Здесь все еще более лаконично, в опции Publickey указываем публичный ключ филиала, а в AllowedIPs указываем адрес интерфейса филиала и сеть за ним.

Добавляем интерфейс в автозагрузку и запускаем его:

systemctl enable --now wg-quick@wg0

Точно также в таблицу маршрутизации будет добавлен маршрут к сети за роутером филиала, а интерфейс будет поднят вне зависимости от реального состояния канала связи.

Попробуем проверить связь, для этого просто пропингуем внутренний адрес филиала 10.10.8.101 и затем посмотрим состояние WireGuard командой:

wg

wireguard-site-to-site-007.pngДанная команда выводит достаточный минимум об интерфейсах и пирах, включая их публичные ключи, а также статистику соединений.

В заключение проверим связь между узлами сетей:

wireguard-site-to-site-008.pngЕсли вы нигде не допустили ошибок - связь между узлами сетей будет.

Как видим, настроить VPN между офисами при помощи WireGuard очень просто, получив кроме простоты использования высокую производительность данного решения на платформе Linux.

Онлайн-курс по устройству компьютерных сетей
На углубленном курсе "Архитектура современных компьютерных сетей" вы с нуля научитесь работать с Wireshark и «под микроскопом» изучите работу сетевых протоколов. На протяжении курса надо будет выполнить более пятидесяти лабораторных работ в Wireshark.

Дополнительные материалы:


  1. Настраиваем VPN. Часть 1 - Общие вопросы
  2. Настраиваем VPN. Часть 2 - Cтруктура сети
  3. Настраиваем VPN сервер. Часть 3 - PPTP. Платформа Linux
  4. Настраиваем VPN сервер. Часть 4 - PPTP. Платформа Windows
  5. Настраиваем VPN сервер. Часть 5 - L2TP. Платформа Windows
  6. Ubuntu Server. Форвардинг PPTP средствами iptables
  7. Организация VPN каналов между офисами при помощи OpenVPN
  8. Организация каналов между офисами при помощи OpenVPN с дополнительной парольной защитой
  9. Организация VPN каналов между офисами. Маршрутизация
  10. Организация каналов между офисами при помощи OpenVPN на платформе Linux
  11. Настройка OpenVPN-сервера для доступа в интернет
  12. Настройка двух и более OpenVPN-серверов на одном сервере
  13. Почему тормозит OpenVPN? Размер буферов приема и отправки
  14. Как настроить несколько одновременных OpenVPN подключений в Windows
  15. SSH-туннели на службе системного администратора
  16. Создание ключей и сертификатов для OpenVPN при помощи Easy-RSA 3
  17. Настройка OpenVPN-сервера на роутерах Mikrotik
  18. Настройка VPN-подключения в роутерах Mikrotik
  19. OpenVPN объединяем ключи и конфигурацию клиента в один файл
  20. OpenVPN и инфраструктура открытых ключей (PKI)
  21. Настройка OpenVPN-сервера на роутерах Mikrotik
  22. Настраиваем IKEv2 VPN-сервер на роутерах Mikrotik с аутентификацией по сертификатам
  23. Настраиваем PPTP или L2TP VPN-сервер при помощи RRAS в Windows Server
  24. Автоматическое добавление маршрутов для VPN-соединения в Windows

Помогла статья? Поддержи автора и новые статьи будут выходить чаще:

Поддержи проект!

Или подпишись на наш Телеграм-канал: Подпишись на наш Telegram-канал



Loading Comments