DERP Serverとは?

Designated Encrypted Relay for Packetsの略
- 指定パケット暗号化リレー(直訳)
TailscaleでP2P接続を確立できない場合に挟むリレー
- P2P接続を確立するまでの間もリレーを経由する
- リレーを流れる通信はWireGuardで暗号化されている
- E2E暗号化なのでリレーサーバは通信内容を復号できない(はず)
複数リージョンに展開されており,自動的に最短距離(低レイテンシ)のサーバが指定される

各DERP Serverのレイテンシはノード管理画面から確認できる

各RegionとNodeを定義したJSONファイル(DERP map)は以下のURLから取得することができる

https://login.tailscale.com/derpmap/default

Custom DERP Server

Tailscaleの提供するライブラリを使ってDERPサーバを立てることができる.

この機能はα版です. また,以下の機能が利用できなくなります.

Tailnetを跨いだデバイス共有等
公式DERPサーバ(後述)

サーバの構築

Lightsailでインスタンスを立てる

Lightsailでインスタンスを作成. 今回は以下の構成を選択

リージョン: 東京ゾーンA(ap-northeast-1a)
ネットワーキングタイプ: デュアルスタック(IPv4+IPv6)¹
OS: Amazon Linux 2023
RAM: 512MB
vCPU: 2
SSD: 20GB

Tailscaleのインストール

sudo yum-config-manager --add-repo https://pkgs.tailscale.com/stable/amazon-linux/2023/tailscale.repo
sudo dnf update

sudo dnf install tailscale

インストールできたらログインしておく

DERPサーバのインストール

Amazon Linux 2023のGoはv1.22.7なので依存関係の問題でderperがビルドできない
現時点の安定版v1.23.3をダウンロードしてくる

sudo dnf install go
go install golang.org/dl/go1.23.3@latest

echo 'export PATH=$PATH:/home/go/bin' >> .bash_profile
bash

# Go v1.23.3のインストール
go1.23.3 download
# derperのインストール
go1.23.3 install tailscale.com/cmd/derper@latest
# sudoで動くようにする
sudo cp ~/go/bin/derper /usr/bin/

daemon化や自動更新については今回触れません

Firewallの設定

必要なポートは以下の通り. Lightsail側のFWを開けておく

HTTP : TCP/80
HTTPS : TCP/443
STUN : UDP/3478

DERPサーバを起動する

sudo derper --hostname=<ホスト>.<ドメイン> --verify-clients

--verify-clientsを付けるとDERPサーバと同じtailnetに接続しているノードのみリレーするよう認証できます

CloudflareにIPを登録する

CloudflareにA/AAAAレコードを追加

Lightsailの場合,再起動ごとにIPv4アドレスが変更されてしまうため,実運用するなら何らかの方法でIPをAレコードに反映する必要があります.

静的IPをアタッチする(有料無料)
起動時にスクリプトでCF側のレコードを変更する

Tailscale側の設定

ACLを編集して先ほど作成したリレーサーバを追加する
公式のリレーサーバが有効になっているとそちらを経由してしまうので全部無効化

	"derpMap": {
		"OmitDefaultRegions": true, // Tailscale公式のDERP Serverを無効化
		"Regions": {
			"900": {
				"RegionID":   900,
				"RegionCode": "myderp",
				"Nodes": [
					{
						"Name":     "1",
						"RegionID": 900,
						"HostName": "<ホスト名>.<ドメイン>",
					},
				],
			},
		},
	}

設定後,念の為Tailscaleを再接続

テスト

まずクライアント側の接続を確認してみる

❯ tailscale netcheck

Report:
        * UDP: true
        * IPv4: yes, REDACTED:REDACTED
        * IPv6: no, but OS has support
        * MappingVariesByDestIP:
        * PortMapping:
        * CaptivePortal: false
        * Nearest DERP:
        * DERP latency:
                - myderp: 9.6ms   ()

ちゃんとDERPサーバからレスポンスが返ってきている

次にリレー経由で疎通できるか確認してみる

# y-workstation-w(OCN) -> ts-derp-01(DERPサーバ)
❯ tailscale ping ts-derp-01
pong from ts-derp-01 (100.80.142.43) via DERP(myderp) in 8ms
pong from ts-derp-01 (100.80.142.43) via DERP(myderp) in 7ms
pong from ts-derp-01 (100.80.142.43) via DERP(myderp) in 9ms
pong from ts-derp-01 (100.80.142.43) via [REDACTED]:REDACTED in 7ms

# y-thinkpad-w(docomo) -> y-workstation-w(OCN)
❯ tailscale ping y-workstation-w
pong from y-workstation-w (100.102.59.109) via DERP(myderp) in 158ms
pong from y-workstation-w (100.102.59.109) via DERP(myderp) in 192ms
pong from y-workstation-w (100.102.59.109) via DERP(myderp) in 171ms
pong from y-workstation-w (100.102.59.109) via REDACTED:REDACTED in 74ms

P2P確立までちゃんとリレーを通っていることが確認できた

まとめ

レイテンシ的にはそこまで変わりませんでした(むしろ悪化した?)が,Tailscaleの仕組みを勉強できたのでOKです.
帯域幅テストができていないので不完全燃焼感はありますね...

もしかしたらv6だけでもリレーできるかも? 未検証 ↩