Nebula

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Nebula は、トンネリングと暗号化を使用して参加ホスト間で安全なプライベートメッシュネットワークを作成する、ユーザー空間メッシュ仮想プライベートネットワーク（VPN）デーモンです。

インストール

nebula パッケージをインストールします。

基本概念と用語

Nebula は、tinc に触発されたメッシュ VPN 技術です。メッシュ VPN では、個々のノードが互いに直接トンネルを形成します。これにより、中央ノードを経由せずに、ノード間で高速な直接通信を可能にします。ノードは、証明書機関によって署名された証明書を使用して認証されます。

これは、ピアツーピア VPN 技術である WireGuard とは対照的です（ただし、WireGuard 用のメッシュネットワークマネージャーが存在します。例：innernet および wesherAUR）。

これは、星形トポロジー（ハブアンドスポークとも呼ばれる）を使用する OpenVPN とも異なります。

証明書機関
証明書機関は、それに署名することでホスト証明書を作成します。
lighthouse
Nebula ネットワークでは、通常、他のノードの情報ハブとして機能する少なくとも1つの lighthouse ノードがあります。lighthouse ノードは、他のノードが互いを見つけてネットワークメッシュを形成するのを助けます。
ノード
Nebula ネットワークのノード。
Nebula IP
Nebula ネットワーク内のノードの IP アドレス。VPN IP としても知られています。
Routable IP
ノードの「通常の」または「ネイティブ」の IP アドレス。これは、ノードの場所とネットワークの設定方法によって、公開 IP アドレスまたはプライベート IP アドレスのいずれかになります。ノードは複数のルーティング可能な IP アドレスを持つことができます。

例: シンプルなメッシュ VPN

ネットワーク設定

この例では、3 つのノードがあります：

  • lighthouse
    • Nebula IP: 192.168.100.1
    • Routable IP: 12.34.56.78
  • hostA
    • Nebula IP: 192.168.100.101
    • Routable IP: 10.0.0.22
  • hostB
    • Nebula IP: 192.168.100.102
    • Routable IP: 23.45.67.89

lighthouse は公開の静的 IP アドレスを持ち、hostA と hostB からアクセス可能です。hostA は NAT の後ろにあります。hostB は公開 IP アドレスを持っています。

このケースでは、VPN ネットワークのために /24 サブネットを使用します。このネットワークを「My Nebula Network」と呼ぶことにします。

証明書と鍵の生成

最初に、nebula-cert ca -name "My Nebula Network" を使用して CA 証明書と秘密鍵を生成します。これにより、以下の2つのファイルが作成されます：

  • ca.crt：CA 証明書ファイル
  • ca.key：CA の秘密鍵

その後、ネットワーク内のノードのための証明書と秘密鍵ファイルを生成します： 

$ nebula-cert sign -name lighthouse -ip 192.168.100.1/24
$ nebula-cert sign -name hostA -ip 192.168.100.101/24
$ nebula-cert sign -name hostB -ip 192.168.100.102/24

ca.crt と ca.key を指定していないことに注意してください。デフォルトで、nebula-cert はそれらのファイルを現在のディレクトリで探します。

このステップの後、以下のファイルが得られます：

  • lighthouse.crt, lighthouse.key
  • hostA.crt, hostA.key
  • hostB.crt, hostB.key

設定

lighthouse ノードにこの設定ファイルを作成します： 

/etc/nebula/config.yml
pki:
  ca: /etc/nebula/ca.crt
  cert: /etc/nebula/lighthouse.crt
  key: /etc/nebula/lighthouse.key

lighthouse:
  am_lighthouse: true

firewall:
  outbound:
    - port: any
      proto: any
      host: any
  inbound:
    - port: any
      proto: any
      host: any

hostA にこの設定ファイルを作成します： 

/etc/nebula/config.yml
pki:
  ca: /etc/nebula/ca.crt
  cert: /etc/nebula/hostA.crt
  key: /etc/nebula/hostA.key

static_host_map:
  "192.168.100.1": ["12.34.56.78:4242"]

lighthouse:
  hosts:
    - "192.168.100.1"

punchy:
  punch: true

firewall:
  outbound:
    - port: any
      proto: any
      host: any
  inbound:
    - port: any
      proto: any
      host: any

最後に、hostB 用にこの設定ファイルを使用します： 

/etc/nebula/config.yml
pki:
  ca: /etc/nebula/ca.crt
  cert: /etc/nebula/hostB.crt
  key: /etc/nebula/hostB.key

static_host_map:
  "192.168.100.1": ["12.34.56.78:4242"]

lighthouse:
  hosts:
    - "192.168.100.1"

firewall:
  outbound:
    - port: any
      proto: any
      host: any
  inbound:
    - port: any
      proto: any
      host: any

証明書と秘密鍵の配布

証明書と秘密鍵は証明書機関によって生成されたため、各ノードに配布する必要があります。SCP と SFTP はこの目的に適しています。

具体的には：

  • ca.crt は、lighthouse, hostA, hostB の全 3 ノードにコピーする必要があります
  • lighthouse.crt と lighthouse.key は、lighthouse ノードにコピーする必要があります
  • hostA.crt と hostA.key は、hostA にコピーする必要があります
  • hostB.crt と hostB.key は、hostB にコピーする必要があります
ノート: ca.key ファイルは、どのノードにもコピーする必要はありません。安全に保管してください（紛失しないように）し、安全に管理してください（漏洩しないように）。

Nebula デーモンの起動

各ノードで、nebula.service を開始してください。オプションで、ブート時に起動するように有効化することもできます。

どのノードが Nebula デーモンを起動するかは重要ではありません。lighthouse ノードが最後に起動されても構いません。各個別のノードは常に既知の lighthouse ノードのリストに接続しようとするので、任意のネットワーク中断も迅速に解決できます。

メッシュ機能のテスト

メッシュネットワークでは、すべてのノードが他のすべてのノードに直接接続されています。したがって、lighthouse と hostA および hostB の間の接続が遅い場合でも、それら2つの間に直接リンクがある限り、hostA と hostB の間のトラフィックは高速になることがあります。

これは hostA でのシンプルな ping テストによって実証できます： 

$ ping -c 5 12.34.56.78
PING 12.34.56.78 (12.34.56.78) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 12.34.56.78: icmp_seq=1 ttl=56 time=457 ms
64 bytes from 12.34.56.78: icmp_seq=2 ttl=56 time=480 ms
64 bytes from 12.34.56.78: icmp_seq=3 ttl=56 time=262 ms
64 bytes from 12.34.56.78: icmp_seq=4 ttl=56 time=199 ms
64 bytes from 12.34.56.78: icmp_seq=5 ttl=56 time=344 ms

--- 12.34.56.78 ping statistics ---
5 packets transmitted, 5 received, 0% packet loss, time 4004ms
rtt min/avg/max/mdev = 199.141/348.555/480.349/108.654 ms
$ ping -c 5 192.168.100.1
PING 192.168.100.1 (192.168.100.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.100.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=218 ms
64 bytes from 192.168.100.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=241 ms
64 bytes from 192.168.100.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=264 ms
64 bytes from 192.168.100.1: icmp_seq=4 ttl=64 time=288 ms
64 bytes from 192.168.100.1: icmp_seq=5 ttl=64 time=163 ms

--- 192.168.100.1 ping statistics ---
5 packets transmitted, 5 received, 0% packet loss, time 4004ms
rtt min/avg/max/mdev = 162.776/234.874/288.073/42.902 ms
$ ping -c 5 192.168.100.102
PING 192.168.100.102 (192.168.100.102) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.100.102: icmp_seq=1 ttl=64 time=106 ms
64 bytes from 192.168.100.102: icmp_seq=2 ttl=64 time=2.14 ms
64 bytes from 192.168.100.102: icmp_seq=3 ttl=64 time=4.53 ms
64 bytes from 192.168.100.102: icmp_seq=4 ttl=64 time=4.29 ms
64 bytes from 192.168.100.102: icmp_seq=5 ttl=64 time=5.39 ms

--- 192.168.100.102 ping statistics ---
5 packets transmitted, 5 received, 0% packet loss, time 4006ms
rtt min/avg/max/mdev = 2.136/24.535/106.344/40.918 ms

hostA と lighthouse の間の接続が遅いことに注意してくださいが、hostA と hostB の間の接続は非常に高速です。また、hostA と hostB の間の最初のパケットが少し遅れることにも注意してくださいが、続くパケットはほとんど時間を要しません。

設定オプション

listen.port
これは Nebula デーモンのリスニングポートで、デフォルトでは 4242 です。lighthouse ノードや静的 IP アドレスを持つノードでは、このポートを他の番号に設定して設定をパーソナライズし、そのポートでの望まないサービスの発見や DDoS 攻撃の可能性を減らすことができます。その後、変更を反映するために static_host_map を更新してください。
動的 IP アドレスを持つノードでは、この値を 0 に設定することが推奨されます。その場合、Nebula デーモンは通信にランダムなポートを使用します。
logging.level
デフォルトでは、Nebula デーモンは INFO レベルのメッセージをログに記録します。これにより、ハンドシェイクが印刷され、多くのログメッセージが生成されることがあります。ログに記録されるメッセージの量を減らすために、warning に設定します。
relay
あるノードから別のノードへ直接到達できない場合に使用できるオプションです。リレーノードは、そのようなノード間の通信を転送するのに役立ちます。
firewall
このオプションを使用して、ノードへのおよびノードからの特定のトラフィックのみを許可することができます。

トラブルシューティング

lighthouse ノードのハンドシェイクに永遠に時間がかかる

ハンドシェイクに長い時間がかかり、ハンドシェイクが完了すると一度に複数のハンドシェイクメッセージが印刷される場合、recvmmsg() をサポートしていない可能性があります。この問題を回避するには、この設定オプションを追加してください： 

/etc/nebula/config.yml
listen:
  batch: 1

この問題は通常、Linux カーネルが古すぎる場合 (<2.6.34) に発生します。適切な解決策は、それをアップグレードすることです。

参照

翻訳ステータス: このページは en:Nebula の翻訳バージョンです。最後の翻訳日は 2024/04/11 です。もし英語版に 変更 があれば、翻訳の同期を手伝うことができます。
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