動機

自宅にインターネットは引けているものの、自宅の回線が「無料インターネット物件」や「ホームルーター」「DS-Lite方式のIPv6プロバイダ」などのため、自宅回線に付与されるIPv4アドレスに対してポートを開放できない
このような環境下でも、自宅のサーバに何らかの手段でアクセスできるようにしたい

方向性

自宅のゲートウェイサーバと適当なIPを持ってるサーバでP2P型のVPNを張れば、流入経路が確保できるのでは？ということで

IPとそれなりの回線だけ持ってるプロキシサーバ
VPNを張るソフトウェア

があればなんとかなりそう

1. IPとそれなりの回線だけ持ってるプロキシサーバ

一旦AWSで検討、下記の構成で行けそう。セキュリティグループ諸々は省略。

構成要素	名前	月額(円)	備考
インスタンス	EC2 : t3.nano	720	t3だと最大5Gbpsなので、ネットワークとしては申し分なさそう。要件としてはメモリもCPUもほぼ不要なので、nanoで十分
ストレージ	EBS : 8GiB(gp3 )	110	EBSの下限で作成
IP	EIP	540	問答無用で有料化してしまった(24.2~)。高い...

2. VPNを張るソフトウェア

Hamachi, SoftEther, ZeroTier, tailscaleあたりが該当しそう。Zerotier試したらすぐつながったので、一旦Zerotierを選定。

【追記】VPNソフト選定

TailScaleのほうがping気持ち低く出る(0.5~1msくらい)ので、tailscaleのほうが良いかも

構成イメージ

セットアップ

AWSインスタンスを起動

クイックスタート：AmazonLinux 2023 AMI ami-0b193da66bc27147b
- Amazon Linux 2023 AMI 2023.3.20240131.0 x86_64 HVM kernel-6.1
インスタンスタイプ：t3.nano 2vCPU 0.5GiB
ネットワーク設定：一式デフォルト
ボリューム：8GiB

※ インスタンス作成後、貫通対象のポートは開けておく。
（該当インスタンス->セキュリティ->セキュリティグループ->インバウンドのルール）

ZeroTier セットアップ

アカウント、VPN作成

アカウント作成してログイン(Googleアカウントでログインしました)
"Create A Network"でネットワークを作成(デフォルトのやつ使ってもよさそう)
ネットワーク選択後
- Members
  - 無料枠はメンバー25台まで
  - 後述の"zerotier-cli join"してきたサーバに対して、"Auth?"のチェックを有効化して参加
  - "Managed IPs"に適当なIPを付与。これをnginxのconfigに設定(後述)。

本体インストール

下記手順で接続。CentOSとAmazonLinuxは以下で行けるっぽい。

# ZeroTierインストール
$ curl -s https://install.zerotier.com | sudo bash

# ZeroTier自動起動の有効化
$ sudo systemctl enable zerotier-one

# ZeroTier接続 ※ これが成功するとMembersの一覧に表示される
$ sudo zerotier-cli join [network_id]

EC2 : nginx セットアップ

本体インストール

[ec2-user ]$ sudo yum install nginx
[ec2-user ]$ sudo yum install nginx-mod-stream

streamディレクティブで流し込むので、mod-streamも必要

設定：/etc/nginx/nginx.conf

最後尾に以下を設定

stream {
        server {
                error_log /var/log/nginx/443.log info;
                listen          443;
                proxy_pass      <GW ServerのManaged IP>:443;
        }
        server {
                error_log /var/log/nginx/8211.log info;
                listen          8211 udp;
                proxy_pass      <GW ServerのManaged IP>:8211;
        }
        .....
}

【追記】 EC2：NAT セットアップ

nginx経由するとめちゃくちゃラグくなったので下記を参考に修正

/root/pal-udp-8211.sh

#!/bin/sh

/usr/bin/socat UDP-LISTEN:8211,reuseaddr,fork UDP:<GW ServerのManaged IP>:8211 </dev/null &

echo $! >/var/run/pal-udp-8211.pid

/etc/systemd/system/pal-udp-8211.service

[Unit]
Description = socat proxy udp 8211
After=syslog.target network.target remote-fs.target nss-lookup.target
ConditionPathExists=/root

[Service]
Type=forking
PIDFile=/var/run/pal-udp-8211.pid
ExecStart=/root/pal-udp-8211.sh
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID

[Install]
WantedBy = multi-user.target

準備作業

# 実行権限つける
chmod 0755 /root/pal-udp-33333.sh

# Serviceリロード・有効化して起動する
systemctl daemon-reload
systemctl enable pal-udp-8211
systemctl start pal-udp-8211