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IPv4/IPv6 双栈 ddns (DNSPod版)

欢迎转载，但请在开头或结尾注明原文出处【blog.chaosjohn.com】

前言

笔者很早以前就有一个梦想，即：我所有的联网设备，都要能随时随地访问到。比如在公司访问我家里的电脑和 NAS，以及在家里访问公司的工作电脑。

于是笔者开始了漫长的折腾之路：

  1. 最开始，家里和公司都是电信宽带，我就不厌其烦地骚扰电信客服，申请公网IP。当路由器分配到了公网IP后，配合 DMZ 和 端口映射，就能将路由器下设备的某些端口暴露在公网上。缺点：如果设备和需要暴露到公网的服务比较多，不拿个记事本把 什么服务暴露在什么端口 记录下来，用到的时候总是会记混淆。
  2. 后来搬家后宽带从电信换成了移动，获取公网IP就成了奢望（我还真上过工信部投诉，结果移动致电过来表示可以给我安排停服退款，我怂了，继续用吧）。然后就买了一个花生棒，即花生壳的内网穿透版，因免费版只给两条映射，所以笔者只能贡献给常用机的 SSH(22端口) 和 VNC(5900端口)。缺点：奈何能用的端口只有两个，以及每月只有2G的流量，笔者撑了一段时间还是放弃了它。
  3. 后来逐渐接触到各种内网穿透方案，先是 ngork，后来是 frp，将服务端部署在了自己的云主机上后，端口数量限制再也不是问题了，想配多少就配多少。缺点：国内云主机的带宽实在太贵，以阿里云为例，1M带宽23元每月，2M带宽46元，3M带宽71元，4M带宽96元，5M带宽125元，带宽越大单价越贵；国外云主机带宽虽然足，但是延迟太高了，真的很难取舍。
  4. 再后来，又接触到了 n2n，个人的云主机上搭建一个节点服务器 supernode，不同设备都连接 supernode，协商后直接进行点对点（P2P）通信，即真正的设备间数据传输是直连的而不经过 supernode。优点：全端口可用，速度不受限。缺点：因为是 P2P 方案，所以需要设备都安装客户端，但它把 Windows / Linux / macOS / Android 都支持遍了，就是没有 iOS 的客户端。
  5. 17年下半年的时候，笔者突然发现了神器 ZeroTier。它就是一个增强版的 n2n，不同的是，它默认使用官方的节点服务器（当然个人也可以自建），更为重要的是，几乎所有的系统平台，它都支持，就连各类NAS也能安装使用。笔者直到今天，还在深度使用它。举个例子证明笔者有多爱它：官网是 zerotier.com，笔者于 2018-01-12 在腾讯云注册了域名 zerotier.cn，专门用来解析 ZeroTier 分配给设备的 内网IP，并续费至今。（如果用 whois 查一下该域名，还能发现笔者的真名和邮箱哦哈哈哈哈哈）缺点：在设备点对点之间的线路优化好之前，丢包比较严重，甚至连不上。但只要线路逐渐优化好之后，速度几乎能跑满带宽。
  6. 19年下旬的时候，笔者突然发现，家庭宽带和手机蜂窝网络，居然都原生支持 IPv6 了，即无论是路由器下的设备，还是插了SIM卡的移动设备，都能分配到 IPv6地址 了。这意味着，通过某设备的 IPv6 地址，可以直接访问到该设备的所有端口（80/443端口是否被禁得看各地运营商政策）。

IPv6 的问题

用 IPv6 实现所有设备的连通，这点非常棒，就只差一个问题需要解决：适用于 IPv6 的 ddns 方案。

什么是 ddns 呢？它的全称为 dynamic dns，即 动态域名解析。

使用场景：家庭宽带下，IP地址 会被运营商定期更换，在自身 IP地址 发生变化后，将新的IP地址提交给 dns解析服务商，让约定的域名解析更新为新的IP地址。

上面 折腾之路[1]，通过电信宽带分配的公网IP访问服务，也是需要用 ddns 来更新 IP地址 到自己的域名上，不过一般路由器都内置了 ddns 功能，傻瓜式配置起来也很简单。

但是：

  • 这些成熟且内置的 ddns 方案，都只适用于 IPv4
  • 对于 IPv4，局域网内只需有一台设备（可以是路由器本身，也可以是下属设备）配置 ddns 就可以了，因为整个局域网都共用一个公网IP；而对于 IPv6，每个设备都有自己的公网IP，即需要公网被访问的每台设备都要单独配置 ddns

解决 IPv6 的 ddns

因笔者的域名几乎都是在 腾讯云 上购买的，并且使用 DNSPod 进行解析，故以下所有的方案都是聚焦于 DNSPod。

第一版方案

去 DNSPod 开源社区寻找 IPv6-ddns 的解决方案。不得不说，很多工具都写的很棒，代码写的很漂亮，但是都不适用笔者，主要原因为，笔者的设备太多了，所搭载的系统也太杂了，导致那些工具即使为了提高兼容性，采用 纯Python 和 纯Shell 编写，也无法满足所有设备，比如 ESXi，这家伙虽然底层是 Linux，但是魔改了很多，无论是 Shell 还是 Python 环境，都是阉割过的，实测大部分工具都无法正常运行；另一方面，如果遇到多网卡（含虚拟网卡）的场景，那些工具很难获取到准确的且公网可达的本地 IPv6地址。

第二版方案

为了解决 第一版方案 的两个痛点：

  1. 如何获取到准确的 IPv6 地址
  2. 如何能在 几乎 所有系统上都适用（除开Windows，因为笔者几乎不用）

针对 痛点1：既然通过读取网卡信息无法做到准确地获取公网可达的 IPv6地址，那就更换思路，网上不是有很多查询自身 IPv6地址 吗，比如 api6.ipify.org

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$ curl api6.ipify.org
240e:47b:1660:4939:881f:1234:5678:9abc

因为几乎所有的系统都预装了 curl 或者 wget（比如 ESXi 无 curl 但内置了阉割版的 wget），所以 痛点1 完美解决。

同时也给解决 痛点2 提供了思路：如果我在自己的云主机上部署一个服务，设备定期将自己的 IPv6地址 和与其绑定的域名通过 curl / wget 提交给该服务，让该服务在云主机上代理进行 ddns，将新解析提交给 DNSPod，不就解决了吗？

于是笔者：

  1. 参考 DNSPod API 用 NodeJS 写了一个 ddns代理 的服务部署在云主机上（用 NodeJS 进行编写的原因仅仅是当时的工作内容和 NodeJS 相关，顺手而已）
  2. 各设备上用 cron 或 while + sleep 定时（笔者设定的是1分钟）先从 api6.ipify.org 获取本机 IPv6地址 再向该 ddns代理服务 提交。

Perfect！

第三版方案

第二版 方案用的挺舒心的，但是运行了一段时间发现，出问题了，我好多设备都每分钟请求一次，还挺频繁的，导致 api6.ipify.org 限流，拒绝返回。

换用其他的 IPv6地址查询服务，也都一样，隔一段时间就可能被限流。

所以笔者萌生了自己写一个 IPv6地址查询服务，只为自己提供服务，限不限流我自己说了算！

这回为了造轮子能造的快点，放弃了 NodeJS 改用了 PHP，直接上代码：

PHP 代码

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$ cat /home/chaos/IPChecker/index.php
<?php

echo $_SERVER['REMOTE_ADDR'];

Nginx 配置文件

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$ cat /etc/nginx/conf.d/ip-check.conf
server {
  server_name ip.example.com ipv6.example.com;
  listen 80;
  listen [::]:80;

  root /home/chaos/IPChecker;
  location / {
    try_files $uri $uri/ /index.php;
    fastcgi_pass unix:/var/run/php/php7.2-fpm.sock;
    fastcgi_index index.php;
    fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
    include fastcgi_params;
  }
}

是不是很简单，PHP 代码就只有一行代码 echo $_SERVER['REMOTE_ADDR'];，即直接输出请求的来源地址，而且同时支持 IPv4/IPv6：

  • curl ip.example.com 返回 IPv4 公网地址
  • curl ipv6.example.com 返回 IPv6 公网地址

（注：该服务只能部署在有 IPv6 地址的云主机上，因为 IPv6 只能访问 IPv6）

第四版方案

完成一次 ddns，要先从 ipv6.chaosjohn.com 获取 IPv6地址，再向 ddns代理服务 提交，得两步操作，太麻烦了。

所以笔者决定把两项服务合二为一，依旧废话不多说，上代码：

项目根目录

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$ ls -alh /home/chaos/ddns-dnspod
total 88K
drwxrwxr-x  4 chaos chaos 4.0K Nov  3 06:57 .
drwxr-xr-x 23 chaos chaos 4.0K Dec 16 15:30 ..
-rw-rw-r--  1 chaos chaos   75 Nov  2 09:24 composer.json
-rw-rw-r--  1 chaos chaos 2.7K Nov  2 09:24 composer.lock
-rw-rw-r--  1 chaos chaos   71 Nov  3 01:46 config.ini
-rw-rw-r--  1 chaos chaos   53 Nov  3 05:54 config-sample.ini
drwxrwxr-x  8 chaos chaos 4.0K Nov  3 06:57 .git
-rw-rw-r--  1 chaos chaos  524 Nov  3 05:57 .gitignore
-rw-rw-r--  1 chaos chaos 2.7K Nov  3 02:59 index.php
-rw-rw-r--  1 chaos chaos  35K Nov  3 06:02 LICENSE
-rw-r--r--  1 chaos chaos  358 Nov  2 14:04 nginx.conf
-rw-r--r--  1 chaos chaos  362 Nov  3 05:53 nginx-sample.conf
-rw-rw-r--  1 chaos chaos  941 Nov  3 06:57 README.md
drwxrwxr-x  4 chaos chaos 4.0K Nov  2 09:24 vendor

配置文件（其中 token 是 DNSPod 密钥管理里的 ID,token，形如 30345,ac0000000918368b1cfa16f4fc6e28cd）

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$ cat /home/chaos/ddns-dnspod/config.ini
[config]
token = 'YOUR-DNSPOD-TOKEN'
key = 'YOUR-KEY'

PHP 代码

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$ cat /home/chaos/ddns-dnspod/index.php
<?php

require __DIR__ . '/vendor/autoload.php';

use Curl\Curl;
$curl = new Curl();

$ini_array = parse_ini_file('config.ini', true);

$token = $ini_array['config']['token']; // dnspod token
$required_key = $ini_array['config']['key'];

//echo $_SERVER['HTTP_X_REAL_IP'];
$address = $_SERVER['REMOTE_ADDR'];
$isIPv6 = strpos($address, ':') > -1;
$type = $isIPv6 ? 'AAAA' : 'A';
$domain = $_GET['domain'];
$sub = $_GET['sub'];
$key = $_GET['key'];

if (!$domain || !$sub || 0 != strcmp($key, $required_key)) exit;

$output = [
  'domain' => $domain,
  'sub' => $sub,
  'type' => $type,
  'address' => $address
];

$form = "login_token=${token}&format=json&domain=${domain}&sub_domain=${sub}&record_type=${type}&record_line_id=0";
$response = $curl->post('https://dnsapi.cn/Record.List', $form);
if ($curl->error) {
  $output['msg'] = 'Record.List Error' . $curl->errorCode . ': ' . $curl->errorMessage . "\n";
} else {
  $records = $response->records;  
  if (null == $records) $records = [];
  $records = array_filter($records, function($record) use($type) { 
    return 0 == strcmp($record->type, $type); 
  });
  
  if (count($records) > 0) { // if record exists
    $record = $records[0];
    if (0 == strcmp($record->value, $address)) { // skip if same
      $output['msg'] = 'Same record. Skipped';
      echo json_encode($output);
      exit;
    }

    // update record
    $record_id = $record->id;
    $form = "login_token=${token}&format=json&domain=${domain}&record_id=${record_id}&sub_domain=${sub}&value=${address}&record_type=${type}&record_line_id=0";
    $response = $curl->post('https://dnsapi.cn/Record.Modify', $form);
    if ($curl->error) {
      $output['msg'] = 'Record.Modify Error' . $curl->errorCode . ': ' . $curl->errorMessage . "\n";
    } else {
      if (null != $response->status && null != $response->status->code && '1' == $response->status->code) {
        $output['msg'] = 'Modification succeeded';
      } else {
        $output = $response;
        $output->action = 'Record.Modify';
      }
    }
  } else { // record not exists => create 
    $form = "login_token=${token}&format=json&domain=${domain}&sub_domain=${sub}&record_type=${type}&record_line_id=0&value=${address}";
    $response = $curl->post('https://dnsapi.cn/Record.Create', $form);
    if ($curl->error) {
      $output['msg'] = 'Record.Create Error' . $curl->errorCode . ': ' . $curl->errorMessage . "\n";
    } else {
      if (null != $response->status && null != $response->status->code && '1' == $response->status->code) {
        $output['msg'] = 'Creation succeeded';
      } else {
        $output = $response;
        $output->action = 'Record.Create';
      }
    }
  }
}
echo json_encode($output, JSON_UNESCAPED_UNICODE);

Nginx 配置文件

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$ cat /etc/nginx/conf.d/ddns-dnspod.conf
server {
  server_name ddns.example.com ddns6.example.com;
  listen 80;
  listen [::]:80;

  root /home/chaos/ddns-dnspod;
  location / {
    try_files $uri $uri/ /index.php;
    fastcgi_pass unix:/var/run/php/php7.2-fpm.sock;
    fastcgi_index index.php;
    fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
    include fastcgi_params;
  }
}

具体使用：

  • 有 cron 的话，在 crontab 里添加一行：
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    * * * * * logfile='/tmp/ddns6.log'; echo "\n$(date)" >> $logfile && curl 'http://ddns6.example.com?key=YOUR-KEY&domain=DOMAIN&sub=SUBDOMAIN' >> $logfile
  • 无 cron 的话，使用 while + sleep
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    while true; do logfile='/tmp/ddns6.log'; echo "\n$(date)" >> $logfile && curl 'http://ddns6.example.com?key=YOUR-KEY&domain=DOMAIN&sub=SUBDOMAIN' >> $logfile; sleep 1; done
  • 如果没有 curl，只有 wget 的话，将 curl [url] 替换为 wget -q -O - [url]

代码笔者已经上传到 Github，如何部署请移步 ChaosJohn/ddns-dnspod 参考哈（喜欢的话给个 Star 呗）

最后

所有联网设备都可随时随地访问 这个梦想最终通过 IPv6 完美达成了。

期间经历了多个方案，终于在 折腾之路 上告一段落了。

如果后期有更优解，笔者还会回来的！

最后，如果该文对读者有些许帮助，考虑下给点捐助鼓励一下呗😊

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