使用场景与前言#

构建虚拟局域网，主要是为了内网之间的设备互相访问。在一般的家庭网络中，设备联网会经过同一个路由转发，此时的设备就在同一局域网中。举个例子，如果连接了同一个 WIFI，那么就可以在 Minecraft 多人游戏中自动显示局域网世界了。搭建虚拟局域网，一般是为了异地组网，而又没有公网 IP的情况。简单来说，拥有公网 IP的设备，可以被任何设备通过 IP 地址找到。 公网 IP又分为IPv4和IPv6。其中IPv4目前已经耗尽，其地址数量只有 2³² 个，地址格式为 32 位二进制，分为 4 组显示为点分十进制，例如：192.168.1.1；IPv6地址数量有 2¹²⁸，几乎趋近无限，地址格式为 128 位二进制，分为 8 组，显示为冒分十六进制，例如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。从安全性、路由效率和使用配置上，目前IPv6都比IPv4更具优势。如果你拥有公网 IP，且安全性要求不是太大，组建虚拟局域网会显得多余。但是虚拟局域网之间的设备是可以互相访问的，而在公网中，设备只能访问拥有公网 IP的设备。举个例子，你在个人 PC 上的 25565 端口部署了一个服务，可以是一个 Minecraft 服务器，此时用你的这台 PC 访问该服务器，地址为192.168.1.1:25565或localhost:25565或127.0.0.1:25565，这三种都可以理解为本地地址，如果你的小伙伴想要进入这个服务器，显然这三种地址都不可行。如果你拥有公网 IP，那么他们的访问地址为(公网IP):25565；如果你搭建了虚拟局域网，那么访问地址为(虚拟局域网IP):25565。

Zerotier 的基本框架#

首先，zerotier 由三部分组成：节点、根服务器、节点网络控制器

节点：我们安装 zerotier 的设备，都会被分配一个十位 ID，此时我们的设备就是 zerotier 中的节点。
根服务器：zerotier 官方的根服务器叫做 planet，节点的 ID 是由根服务器分配的，在整个框架中起到中转桥梁作用。
节点网络控制器：用于创建网络，让各个节点设备通过 planet 加入到该网络，对各个节点进行授权，使得各个节点之间互相访问。授权过后，各个节点会得到该网络的 ID 标识被被分配的虚拟 IP 地址。 zerotier 官方提供的控制器是与 planet 根服务器直连的，如果控制器创建了一个网络，那么 planet 也会得到该网络的 ID 标识，并得到节点被分配的虚拟 IP 地址。节点之间的首次连接，也是需要 planet 来做中间人，找到对应设备，并尝试加密直连。如果无法直连，流量则会经过 planet 来中转。
在安装 zerotier 后，UI 中体现的节点 ID (该 ID 可以进行更改)：
访问官方提供的节点网络控制器

Zerotier 的下载与使用#

我们使用的工具是 ZeroTier 一个专门用来建立点对点虚拟专用网(P2P VPN)

以 Windows 系统为例

下载地址：https://www.zerotier.com/

屏幕截图 2024-06-22 105811

点击 Download

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一般情况下直接点击 MSI Installer (x86/x64) 下载完成如图

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安装前请把 杀毒软件 全部关闭，尽量不要出现被拦截的情况。
双击进行安装后，在右下角托盘处，你会看到如图图标。

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回到 ZeroTier 官网：https://www.zerotier.com/
选择 Sign Up 注册一个账号，然后 Log In 登录

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Create A Network，点击进一个 Network 中

屏幕截图 2024-06-22 112057(1)(1)

复制 Network ID 给你的朋友

屏幕截图 2024-06-22 112220

等待朋友发来请求，下拉找到请求，勾选

屏幕截图 2024-06-22 112819

点击托盘图标，点击 Join New Network

屏幕截图 2024-06-22 112349(1)(1)

将代码输入，点击 Join

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等待创建者同意加入网络

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Zerotier 的自托管服务#

详细内容，请参考官方文档 zerotier 提供的自托管服务有节点网络控制器和根服务器 首先，节点网络控制器自建，主要是为了安全性和突破节点设备限制。而根服务器自建，这里主要是自建moon 根服务器，而非planet。简单地说，任意一个节点他都可以充当节点网络控制器，只不过官方没有提供 webUI，需要部署第三方的。而moon 根服务器本质上是根服务器，作用与planet是相同的，主要因为planet是部署在国外的，高标识的大流量经过会遭到长城防火墙的拦截，导致连接失败，因此planet如果作为中转流量的服务器，在 IPv4 环境下，基本不太行得通，这时候就需要搭建在国内的moon做中转了。
moon 根服务器：(每个节点需要手动加入 moon 服务器)作为根服务器，基础作用就是用来识别节点 ID，并让节点设备之间互相建立连接的。但由于虚拟局域网的 IP 地址是由节点网络控制器授权后发放的，如果节点不能与 planet 进行连接，自然也无法通过 planet 来连接到官方的节点网络控制器，进而节点之间无法正常连接，moon 服务器的作用也被抹除。这时就需要自建节点网络控制器，并加入 moon 根服务器，通过自建的节点网络控制器来为节点分配虚拟 IP。至此，会发现这就相当于自建了一整个 zerotier，只不过 moon 服务器是需要手动加入的。

moon 根服务器的建立与加入#

首先，自建 moon 服务器，需要一台拥有公网 IP 的设备，这里推荐用 Linux 云服务器，以此为例。具体教程查看官方文档。与云服务器建立 ssh 连接后，简要操作步骤如下： 0. 前往云服务器厂商的管理后台，开放服务器的 9993UDP 端口，以便 zerotier 服务正常运行。

执行curl -s https://install.zerotier.com | sudo bash或者sudo apt-get install zerotier-one命令，安装 zerotier。此时在命令窗里会显示当前设备的节点 ID。
执行cd /var/lib/zerotier-one进入 zerotier 的配置文件夹
执行zerotier-idtool initmoon identity.public >>moon.json命令，导出 moon 配置文件。
执行nano moon.json命令，使用 nano 编辑器编辑配置文件。

1
{
2
      "id": "deadbeef00",
3
      "objtype": "world",
4
      "roots": [
5
        {
6
          "identity": "deadbeef00:0:34031483094...",
7
          "stableEndpoints": ["10.0.0.2/9993","2001:abcd:abcd::1/9993"]
8
        }
9
      ],
10
      "signingKey": "b324d84cec708d1b51d5ac03e75afba501a12e2124705ec34a614bf8f9b2c800f44d9824ad3ab2e3da1ac52ecb39ac052ce3f54e58d8944b52632eb6d671d0e0",
11
      "signingKey_SECRET": "ffc5dd0b2baf1c9b220d1c9cb39633f9e2151cf350a6d0e67c913f8952bafaf3671d2226388e1406e7670dc645851bf7d3643da701fd4599fedb9914c3918db3",
12
      "updatesMustBeSignedBy": "b324d84cec708d1b51d5ac03e75afba501a12e2124705ec34a614bf8f9b2c800f44d9824ad3ab2e3da1ac52ecb39ac052ce3f54e58d8944b52632eb6d671d0e0",
13
      "worldType": "moon"
14
    }

在上述配置样例中，ID 应显示为你被分配的节点 ID；主要修改stableEndpoints里的内容，更改 IP 为该服务器的公网 IP，如果有 IPv6，可如实更改，没有则不填写，把它删掉。按照样例，没有的 IPv6 情况为"stableEndpoints": ["公网IP/9993"].
nano 编辑器的使用注意：完成编辑后，ctrl+x退出编辑器，命令窗提示是否保存，Y确定，最后Enter回车键，返回命令行。

执行zerotier-idtool genmoon moon.json命令，生成000000deadbeef00.moon文件，其中deadbeef00应为你的服务器被分配的节点 ID。
执行mkdir /var/lib/zerotier-one/moons.d在配置文件夹下创建moons.d文件夹，用于保存 moon 文件。此后执行cp 000000deadbeef00.moon ./moons.d/将生成的 moon 文件保存于moods.d文件夹下。
执行systemctl restart zerotier-one重启 zerotier 服务，至此，moon 服务器创建完成。
通过命令行加入 moon 服务器：在另一台想要加入 moon 服务器的设备上，执行zerotier-cli orbit deadbeef00 deadbeef00,其中deadbeef00应为 moon 服务器的节点 ID，此处仅为样例。然后执行systemctl restart zerotier-one.service重启 zerotier 服务，
通过 moon 文件计入 moon 服务器：将 moon 服务器产生的000000deadbeef00.moon文件 copy 到对应系统的配置文件夹中。

Linux:/var/lib/zerotier-one/moons.d/
Windows:C:\ProgramData\ZeroTier\One\moons.d\
MacOS:/Library/Application Support/ZeroTier/One/zerotier-one/moons.d/

通过 ztncui 自建节点网络控制器#

详细教程参考官方文档此处以 Ubuntu 系统为例进行安装。

执行curl -O https://s3-us-west-1.amazonaws.com/key-networks/deb/ztncui/1/x86_64/ztncui_0.8.14_amd64.deb命令，从 AWS S3 存储桶下载 ZTNCUI 0.8.14 版本的.deb 安装包。
执行apt install ./ztncui_0.8.14_amd64.deb命令，使用 apt 包管理器安装下载的 ZTNCUI 包。
在云服务器厂商处开放 3443TCP 端口。
执行sh -c "echo ZT_TOKEN=`sudo cat /var/lib/zerotier-one/authtoken.secret` > /opt/key-networks/ztncui/.env"命令，将 ZeroTier 的认证令牌写入 ZTNCUI 的环境配置文件。
执行sh -c "echo HTTPS_PORT=3443 >> /opt/key-networks/ztncui/.env"命令，配置 ZTNCUI 监听 HTTPS 的端口为 3443。
执行sh -c "echo NODE_ENV=production >> /opt/key-networks/ztncui/.env"命令，设置 Node.js 应用为生产环境，优化性能和安全性。
执行chmod 400 /opt/key-networks/ztncui/.env命令，限制.env 文件仅所有者可读（防止敏感信息泄露）。
执行chown ztncui.ztncui /opt/key-networks/ztncui/.env命令，将文件所有权交给 ztncui 用户和组。
执行systemctl enable ztncui和systemctl restart ztncui命令，设置开机自启动并重启 ZTNCUI 服务，使新配置生效。
通过https://公网IP:3443地址访问 ztncui 服务，可自行配置 SSL 证书。使用默认账号密码登录，即admin/password，然后重新设置密码。

ztncui首次登录

点击Add network创建一个网络，再回到Networks，点击Easy setup进行虚拟网段分配，随后的使用便与官方的节点网络控制器相同了。

ztncui初始化

ztncui 面板的安全访问方式#

最简单的方式是为面板访问添加 SSL 证书。而还有一种方法，能将面板完全与外网隔离，简单来说是将面板完全局限在自己创建的虚拟局域网里，具体方法如下：

首先zerotier-cli join 网络ID加入 ztncui 创建的网络中，此时后台会为该设备分配虚拟网络 IP，我们就可以通过该 IP 和端口号访问面板。
然后将自己的可信任设备也加入这个网络，并授权。
随后在云服务器厂商处关闭 ztncui 服务的端口号 3000 和 3443，此后在外网中，便无论如何也无法访问该面板。只有 ztncui 网络中的可信任设备可以通过服务器被分配的虚拟 IP 和端口号来访问面板。

zerotier 常用指令#

查看节点 ID：zerotier-cli info
加入网络：zerotier-cli join 网络ID
离开网络: zerotier-cli leave 网络ID
网络状态: zerotier-cli listnetworks
查看节点状态: zerotier-cli listpeers
连接 moon: zerotier-cli orbit Moon节点ID Moon节点ID
退出 moon: zerotier-cli deorbit Moon节点ID
Windows 重启 zerotier：net stop zerotier-one && net start zerotier-one
显示 moon 信息：zerotier-cli listmoons