Differenze tra le versioni di "VPN del GOLEM"
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In questa pagina sono descritti i dettagli implementativi della VPN del GOLEM. | In questa pagina sono descritti i dettagli implementativi della VPN del GOLEM. | ||
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+ | |type=attention | ||
+ | |text=Questa pagina contiene informazioni su OpenVPN, che non viene più utilizzata come tecnologia alla base della VPN del GOLEM (adesso utilizziamo Wireguard). Pertanto, le informazioni qui contenute potrebbero diventare obsolete. Questa pagina è deprecata. | ||
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+ | |type=warning | ||
+ | |text=Molte configurazioni descritte in questa pagina sono state fatte nell'ottica (anche) di fornire IPv6, per cui si consiglia la lettura della [[IPv6 @ GOLEM | pagina dedicata]]. Eventualmente (un giorno) le due pagine verranno (forse) accorpate. | ||
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== Cos'è una VPN == | == Cos'è una VPN == | ||
VPN è un acronimo che sta per ''Virtual Private Network'', cioè ''rete virtuale privata''. | VPN è un acronimo che sta per ''Virtual Private Network'', cioè ''rete virtuale privata''. | ||
− | + | A livello di rete, i computer che comunicano attraverso una VPN agiscono come se fossero tutti collegati alla stessa (sotto)rete. | |
Vantaggi: | Vantaggi: | ||
* i computer possono essere dislocati fisicamente in posti molto distanti | * i computer possono essere dislocati fisicamente in posti molto distanti | ||
* possono utilizzare infrastrutture di rete con tecnologie molto diverse (Ethernet, WiFi, 4G, WiiMax, ...) | * possono utilizzare infrastrutture di rete con tecnologie molto diverse (Ethernet, WiFi, 4G, WiiMax, ...) | ||
− | * possono stare dietro un NAT (tradotto, non c'è bisogno di "aprire porte" sul router) | + | * possono stare dietro un NAT, anche a livello carrier-grade (tradotto, non c'è bisogno di "aprire porte" sul router) |
* sembra di lavorare con macchine locali | * sembra di lavorare con macchine locali | ||
− | * i dati che passano attraverso la VPN sono | + | * i dati che passano attraverso la VPN sono crittografati |
Ci sono anche delle limitazioni ovvie: | Ci sono anche delle limitazioni ovvie: | ||
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* elevata latenza | * elevata latenza | ||
+ | * leggero overhead dovuto all'incapsulamento dei pacchetti | ||
− | + | Con la tecnologia fornita da Linux, possiamo considerare due tipi di VPN: | |
− | * VPN brigded: si fa un ''bridge'' unendo le due reti in cui si trovano i computer, come se si prendesse un cavo (parecchio lungo) e si attaccassero i client ad uno stesso switch; | + | * VPN brigded (tap): si fa un ''bridge'' unendo le due reti in cui si trovano i computer, come se si prendesse un cavo (parecchio lungo) e si attaccassero i client ad uno stesso switch; |
− | * VPN routed: i dati in transito tra un client e l'altro sono smistati ad un livello più alto (pacchetto IP) | + | * VPN routed (tun): i dati in transito tra un client e l'altro sono smistati ad un livello più alto (livello di rete, pacchetto IP) |
− | Nelle VPN | + | Nelle VPN tun ci sono alcune limitazioni apparentemente meno ovvie, tra cui: |
− | * non funziona il broadcast (no DHCP, no stampanti di rete, DLNA, SMB automatici) | + | * non funziona il broadcast (no DHCP, no stampanti di rete, DLNA, SMB automatici, ...) |
Anche senza broadcast, si possono fare tante cose, e alcune applicazioni che ne fanno uso potrebbero comunque funzionare, a patto di ricorrere a configurazioni manuali sui client. | Anche senza broadcast, si possono fare tante cose, e alcune applicazioni che ne fanno uso potrebbero comunque funzionare, a patto di ricorrere a configurazioni manuali sui client. | ||
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* il computer di sala corsi | * il computer di sala corsi | ||
* il computer di officina | * il computer di officina | ||
+ | * la stampante 3D | ||
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Maggiori dettagli sulla [[Rete del GOLEM]] possono essere trovati sulla pagina dedicata. | Maggiori dettagli sulla [[Rete del GOLEM]] possono essere trovati sulla pagina dedicata. | ||
Perché ci serve una VPN: | Perché ci serve una VPN: | ||
− | * A volte bisogna effettuare manutenzione su queste macchine, ma non lo si può fare in loco a causa della mancanza di tempo (in genere quando si è in officina - cioè una volta alla settimana - è necessario dedicarsi alle attività principali). | + | * A volte bisogna effettuare manutenzione su queste macchine, ma non lo si può fare in loco a causa della mancanza di tempo (in genere quando si è in officina - cioè una volta alla settimana - è necessario dedicarsi alle attività principali, e non di infrastruttura). |
− | * La nostra rete sta dietro un NAT | + | * La nostra rete sta dietro un NAT (carrier grade, per giunta!). Tradotto per gli IPv4-ofoni: non è possibile fare port-forwarding (e comunque ci fa schifo) |
− | * I dati che scambiamo con le macchine in officina, quelle a casa, e il VPS, devono essere | + | * I dati che scambiamo con le macchine in officina, quelle a casa, e il VPS, devono essere crittografati. |
* Ci piace spippolare e fare serate a tema spippolamento :-) | * Ci piace spippolare e fare serate a tema spippolamento :-) | ||
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== Requisiti == | == Requisiti == | ||
* un server (useremo il nostro VPS) | * un server (useremo il nostro VPS) | ||
− | * un software VPN (useremo OpenVPN) | + | * un software VPN (useremo OpenVPN, è in sperimentazione wireguard) |
* client per la rete (ma va?) | * client per la rete (ma va?) | ||
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+ | Esistono [https://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_private_network numerose tecnologie VPN]. | ||
+ | Per anni abbiamo utilizzato OpenVPN, ma stiamo sperimentando con Wireguard e pensiamo di cambiare presto. | ||
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+ | == Wireguard == | ||
+ | Sul server, installiamo ''wireguard'' e ''wireguard-tools''. | ||
+ | Il primo pacchetto contiene il core della gestione VPN, il secondo ci è utile per amministrare facilmente le connessioni (vedi wg-quick). | ||
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+ | apt install wireguard wireguard-tools | ||
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+ | Su sistemi debian <= 10 (buster), il pacchetto non è presente nei repository mainline ma deve essere aggiunto tramite i debian backports. | ||
+ | Nota: potrebbe anche essere necessario aggiornare il kernel! | ||
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+ | === Configurazione del server === | ||
+ | A differenza di altri protocolli VPN come OpenVPN, wireguard ha un approccio "peer to peer", per cui la procedura di configurazione del server rispecchia per buona parte quella di ciascun client. | ||
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+ | Innanzitutto è necessario generare la coppia di chiavi pubblica/privata del server | ||
+ | |||
+ | # wg genkey | tee /etc/wireguard/server.privkey | wg pubkey > /etc/wireguard/vpn.golem.linux.it.pubkey | ||
+ | |||
+ | Per la configurazione è sufficiente creare un singolo file, ad esempio <code>/etc/wireguard/wg0.conf</code> | ||
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+ | [Interface] | ||
+ | # Carica la chiave privata dal percorso dove la abbiamo generata precedentemente | ||
+ | PostUp = wg set %i private-key /etc/wireguard/vpn.golem.linux.it.privkey | ||
+ | # Porta UDP di ascolto del server, a piacere | ||
+ | ListenPort = 51820 | ||
+ | # Indirizzo del server all'interno della VPN | ||
+ | Address = 10.40.0.1 | ||
+ | |||
+ | Il server può essere avviato tramite systemd, e con lo stesso sistema si può impostare l'avvio automatico. | ||
+ | Si noti che <code>@wg0</code> corrisponde al file di configurazione precedentemente creato. | ||
+ | |||
+ | # systemctl start wg-quick@wg0 | ||
+ | # systemctl enable wg-quick@wg0 | ||
+ | |||
+ | === Configurazione del client === | ||
+ | Lato client, generare una coppia di chiavi pubblica/privata: | ||
+ | |||
+ | $ wg genkey | tee client.example.com.privkey | wg pubkey > client.example.com.pubkey | ||
+ | |||
+ | Comunicare dunque la propria chiave pubblica al sysop, che si occuperà di aggiungerla tra quelle consentite al server, e vi comunicherà il vostro indirizzo IP, da aggiungere al file di configurazione, come segue. Prestare particolare attenzione a modificare i campi della sezione <code>Interface</code>, come indicato nelle note. | ||
+ | |||
+ | [Interface] | ||
+ | # PrivateKey = YoUrGoRgEoUsAnDsEcUrEpRiVaTeKeY= # vedi note, scegliere questo... | ||
+ | # PostUp = wg set %i private-key ./client.example.com.privkey # vedi note, ...oppure questo | ||
+ | Address = 2001:470:c844:100::'''200'''/64 # vedi note | ||
+ | |||
+ | # vpn.golem.linux.it | ||
+ | [Peer] | ||
+ | PublicKey = w63aGvoyPaUTgA8nW/NJS6Qqp2hUFvHRBbIH8Qb5ISY= | ||
+ | AllowedIPs = 2000::/3 | ||
+ | Endpoint = vpn.golem.linux.it:51280 | ||
+ | PersistentKeepalive = 37 | ||
+ | |||
+ | '''Note''' | ||
+ | * <code>Interface</code> (sezione di configurazione dell'endpoint ''locale'') | ||
+ | ** scegliere una delle seguenti opzioni per indicare la chiave privata del client, scommentando la riga apposita. | ||
+ | *** ''PrivateKey'': chiave privata del client, da custodire con cura, inline | ||
+ | *** ''PostUp = command'': chiave privata del client, da custodire con cura, e caricata automaticamente da un file esterno (es. creato col comando mostrato in precedenza) | ||
+ | ** ''Address'': indirizzo IP comunicato dal sysop: riportarlo accuratamente, altrimenti non sarà possibile utilizzare la VPN | ||
+ | * <code>[Peer]</code> (sezione di configurazione dell'endpoint ''remoto'' / server) | ||
+ | ** ''PublicKey'': chiave pubblica del server (sì, è proprio quella) | ||
+ | ** ''AllowedIPs'': indirizzi raggiungibili tramite la VPN, a scelta: | ||
+ | *** <code>2001:470:c844::/48</code>: solo la [[IPv6 @ GOLEM | rete IPv6 virtuale del GOLEM]] | ||
+ | *** <code>2000::/3</code>: tutti gli indirizzi IPv6 (è possibile utilizzare la VPN del GOLEM per [[IPv6 @ GOLEM | navigare ''davvero'' in IPv6]]) | ||
+ | ** ''Endpoint'': indirizzo del server | ||
+ | ** ''PersistentKeepalive'': timer per mantenimento del tunnel attivo (in secondi); particolarmente utile se l'indirizzo IP del client cambia o è soggetto a NAT | ||
+ | |||
+ | La connessione può essere attivata tramite systemd come sul server (spostandola in ''/etc/wireguard/'', vedi sopra), oppure manualmente utilizzando <code>wg-quick</code>: | ||
+ | |||
+ | # Attivazione del tunnel | ||
+ | wg-quick up client.example.conf | ||
+ | # Disattivazione del tunnel | ||
+ | wg-quick down client.example.conf | ||
+ | |||
+ | Naturalmente, affinché il collegamento funzioni, il client deve essere abilitato alla connessione dal sysop. | ||
+ | Per farlo, il sysop aggiunge un blocco peer per ciascun client alla configurazione <code>/etc/wireguard/wg0.conf</code>, così: | ||
+ | |||
+ | ... altri client ... | ||
+ | |||
+ | # porceddu.net.golem.linux.it | ||
+ | [Peer] | ||
+ | PublicKey = tHeClIeNtFaNtAsTiCpUbLiCkEy= | ||
+ | AllowedIPs = 2001:470:c844:100::200/128, 2001:470:c844:200::/62 | ||
+ | |||
+ | ... altri client ... | ||
== OpenVPN == | == OpenVPN == | ||
+ | {{Note | ||
+ | |type=warning | ||
+ | |text=Stiamo migrando a Wireguard, perciò le informazioni di seguito riportate su OpenVPN possono risultare obsolete. | ||
+ | }} | ||
+ | |||
Sul server, installiamo ''openvpn'' e anche ''easy-rsa'' (che ci servirà per generare le chiavi). Su Debian: | Sul server, installiamo ''openvpn'' e anche ''easy-rsa'' (che ci servirà per generare le chiavi). Su Debian: | ||
apt-get install openvpn easy-rsa | apt-get install openvpn easy-rsa | ||
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group nogroup | group nogroup | ||
topology subnet # tutti i client nella sottorete (no point-to-point) | topology subnet # tutti i client nella sottorete (no point-to-point) | ||
+ | comp-lzo # attiva la compressione lzo | ||
Osservazioni: | Osservazioni: | ||
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key /etc/openvpn/golem.linux.it/client-numero-uno.key | key /etc/openvpn/golem.linux.it/client-numero-uno.key | ||
keepalive 30 120 # riattiva le connessioni chiuse | keepalive 30 120 # riattiva le connessioni chiuse | ||
+ | comp-lzo | ||
+ | |||
+ | # Nel template Debian si commenta la configurazione di questo certificato (opzionale). | ||
+ | ;tls-auth ta.key 1 | ||
Osservazioni: | Osservazioni: | ||
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* ''keepalive X Y'': ogni X secondi, controlla la connessione con il server, e se questa risulta assente per più di Y secondi consecutivi, si riconnette | * ''keepalive X Y'': ogni X secondi, controlla la connessione con il server, e se questa risulta assente per più di Y secondi consecutivi, si riconnette | ||
* ''group'': su Debian deve essere specificato <code>nogroup</code> anziché <code>nobody</code> | * ''group'': su Debian deve essere specificato <code>nogroup</code> anziché <code>nobody</code> | ||
− | '''Attenzione''' alle eventuali modalità di compressione e/o di cifratura, che devono corrispondere a quelle sul server. È facile che si abbiano impostazioni leggermente diverse a seconda del sistema che si usa (Debian, Arch, ...) | + | '''Attenzione''' alle eventuali modalità di compressione e/o di cifratura (qui è attiva la compressione lzo), che devono corrispondere a quelle sul server. È facile che si abbiano impostazioni leggermente diverse a seconda del sistema che si usa (Debian, Arch, ...) |
==== Assegnare IP fisso al client ==== | ==== Assegnare IP fisso al client ==== | ||
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In questo modo si varia anche la porta. Può essere utile per evitare conflitti con server già presenti sulla macchina che si va ad interrogare. | In questo modo si varia anche la porta. Può essere utile per evitare conflitti con server già presenti sulla macchina che si va ad interrogare. | ||
− | == Connessione tramite grafica == | + | == Appunti deprecati su OpenVPN per la VPN IPv6 del GOLEM == |
− | Per effettuare una connessione VPN tramite il gestore di rete grafico, è necessario installare il pacchetto <code>networkmanager-openvpn</code>. La configurazione varia leggermente a seconda del | + | {{Note |
+ | |type=warning | ||
+ | |text=OpenVPN è in fase di dismissione, perché stai leggendo questo paragrafo? Se sei il sysop dovresti saperlo bene. | ||
+ | }} | ||
+ | |||
+ | <div style="border-left: 5px solid red; opacity: 0.6;"> | ||
+ | |||
+ | Nel tunnel di OpenVPN è presente la prima rete di servizio <code>2001:470:c844::/64</code> (con ''rrrr'' = ''0000''). | ||
+ | Per il layer 2 viene usato il protocollo interno di OpenVPN. | ||
+ | |||
+ | Per mantenere coerenza nella configurazione dei client di OpenVPN, delle rotte statiche, e per sapere a chi è stata assegnata una determinata sottorete, abbiamo realizzato [https://git.golem.linux.it/argilla/vpnunit vpnunit], un piccolo software Python che si occupa di aggiornare i file di configurazione necessari per OpenVPN e le rotte con <code>ip route</code>. | ||
+ | |||
+ | {{Note | ||
+ | |type=warning | ||
+ | |text=Il file di configurazione qui riportato è una bozza generale di come è impostato il server, ma per l'attuale configurazione in esecuzione si vedano i backup di [https://git.golem.linux.it/argilla/vpnunit vpnunit]. | ||
+ | }} | ||
+ | |||
+ | Configurazione del server OpenVPN sul VPS server: | ||
+ | port xxxxx | ||
+ | proto udp | ||
+ | |||
+ | dev tun | ||
+ | |||
+ | ca /etc/openvpn/keys/ca.crt | ||
+ | cert /etc/openvpn/keys/server.crt | ||
+ | dh /etc/openvpn/keys/dh2048.pem | ||
+ | |||
+ | server 10.0.0.0 255.255.255.0 | ||
+ | server-ipv6 2001:470:c844::1/64 | ||
+ | ifconfig-ipv6 2001:470:c844::1 2001:470:c844::2 | ||
+ | |||
+ | topology subnet | ||
+ | |||
+ | push "route-ipv6 ::/0" | ||
+ | push "route-ipv6 2001:470:c844::/48" | ||
+ | |||
+ | client-config-dir /etc/openvpn/staticclients | ||
+ | |||
+ | comp-lzo | ||
+ | keepalive 10 120 | ||
+ | persist-key | ||
+ | persist-tun | ||
+ | |||
+ | user nobody | ||
+ | group nogroup | ||
+ | |||
+ | verb 3 | ||
+ | status openvpn-status.log | ||
+ | |||
+ | In particolare: | ||
+ | * <code>server 10.0.0.0 255.255.255.0</code> va messo comunque anche se non si intende utilizzare l'IPv4 nel tunnel; è una limitazione (teorica) al numero di indirizzi IPv6 utilizzabili, ma comunque (in pratica) il server scoppierebbe ben prima; | ||
+ | * <code>ifconfig-ipv6 2001:470:c844::1 2001:470:c844::2</code> il server OpenVPN sarà accessibile attraverso il tunnel tramite l'indirizzo ''2001:470:c844::2'' | ||
+ | * <code>push "route-ipv6 ::/0"</code> il server OpenVPN comunica ai client che è il ''default gateway'' per l'Internet IPv6; naturalmente, ogni client è libero di usare il gateway che preferisce, ma se non ha connettività IPv6 non potrà far altro che utilizzare questo; | ||
+ | * <code>push "route-ipv6 2001:470:c844::/48"</code> è necessario comunicare a tutti i client che la nostra rete è raggiungibile per mezzo del server OpenVPN; questo non esclude la possibilità che due reti utente vicine tra loro possano interconnettersi fisicamente e direttamente; | ||
+ | |||
+ | {{Note | ||
+ | |type=reminder | ||
+ | |text=In teoria basta la sola rotta di default, ma in pratica non funziona (si suppone per come è fatto il protocollo openVPN a livello 2) | ||
+ | }} | ||
+ | |||
+ | === Aggiungere un Gateway Utente / Client OpenVPN === | ||
+ | Verrà presa ad esempio la configurazione del gateway di officina '''serverozzo''', che, secondo quanto stabilito nei precedenti paragrafi avrà indirizzo <code>2001:470:c844::200</code> e inoltrerà i pacchetti da/per la rete <code>2001:470:c844:200::/60</code>. | ||
+ | |||
+ | {{Note | ||
+ | |type=reminder | ||
+ | |text=I paragrafi di configurazione manuale del gateway utente sono utili per capire il funzionamento dei vari comandi, ma all'amministratore di rete è '''proibito''' effettuare queste operazioni manualmente: si deve usare lo script [https://git.golem.linux.it/argilla/vpnunit vpnunit], cha si occupa di creare tutte queste configurazioni a mano, e, siccome si tratta di diversi file sparsi, tenerli aggiornati e coerenti tra loro. | ||
+ | }} | ||
+ | |||
+ | ==== Generare chiave SSL ==== | ||
+ | Seguire la guida [[VPN del GOLEM]] per generare le chiavi. | ||
+ | |||
+ | ==== Configurazione del server OpenVPN ==== | ||
+ | ===== Comunicare al client il suo indirizzo IPv6 statico ===== | ||
+ | Sul server OpenVPN, nel file di configurazione del client ''/etc/openvpn/staticclients/hostname'', scrivere le seguenti righe: | ||
+ | ifconfig-ipv6-push 2001:470:c844::200/64 | ||
+ | iroute-ipv6 2001:470:c844:200::/60 | ||
+ | |||
+ | Rispettivamente per: | ||
+ | * assegnare indirizzo statico al gateway utente / client openvpn; | ||
+ | * permettere al client di inoltrare sul tunnel i pacchetti provenienti dalla rete alle sue spalle; questo serve al protocollo di openVPN per il layer 2, altrimenti non vengono fatti passare pacchetti con indirizzo sorgente diverso da quelli della rete di servizio; in alternativa si poteva fare un tunnel ''tap'' e utilizzare Ethernet a livello 2; | ||
+ | |||
+ | ===== Inoltrare i pacchetti per la nuova rete ===== | ||
+ | Sul server OpenVPN, impostare la rotta per la nuova rete. | ||
+ | |||
+ | Utilizzare l'apposito script di configurazione ''/root/route-ipv6.sh'' e lanciarlo con argomento ''add'': | ||
+ | # ip -6 route add 2001:470:c844:200::/60 via 2001:470:c844::200 | ||
+ | |||
+ | ===== Connessione alla VPN con OpenVPN ===== | ||
+ | {{Note | ||
+ | |type=reminder | ||
+ | |text=Questo file di configurazione contiene indicazioni di massima per il client: da quando abbiamo realizzato lo script [https://git.golem.linux.it/argilla/vpnunit vpnunit], il file di configurazione viene prodotto automaticamente, e ingloba anche i file di certificato e chiave in un unico file. | ||
+ | L'amministratore di rete può agevolmente scaricarlo e inviarlo all'utente. | ||
+ | }} | ||
+ | Usare questo file di configurazione sul client openvpn: | ||
+ | |||
+ | client | ||
+ | dev tun | ||
+ | proto udp | ||
+ | remote golem.linux.it xxxxx | ||
+ | resolv-retry infinite | ||
+ | nobind | ||
+ | |||
+ | user nobody | ||
+ | group nogroup | ||
+ | |||
+ | ns-cert-type server | ||
+ | ca /etc/openvpn/golem.linux.it/ca.crt | ||
+ | cert /etc/openvpn/golem.linux.it/serverozzo.crt | ||
+ | key /etc/openvpn/golem.linux.it/serverozzo.key | ||
+ | |||
+ | keepalive 30 120 | ||
+ | persist-key | ||
+ | persist-tun | ||
+ | |||
+ | comp-lzo | ||
+ | |||
+ | verb 3 | ||
+ | |||
+ | Se il client OpenVPN è un nodo foglia della rete, cioè non funge da gateway perché si deve collegare solo lui (es. smartphone), allora c'è già connettività IPv6 e non serve fare altro. | ||
+ | |||
+ | Se invece il client è il gateway della rete IPv6 (es. ''serverozzo'', o il router di casa di uno dei soci che vuole navigare in IPv6), allora bisogna configurarlo come indicato nell'apposita sezione. | ||
+ | |||
+ | </div> | ||
+ | |||
+ | == Connessione OpenVPN tramite interfaccia grafica == | ||
+ | Per effettuare una connessione VPN tramite il gestore di rete grafico <code>NetworkManager</code>, è necessario installare il pacchetto <code>networkmanager-openvpn</code>. | ||
+ | La configurazione varia leggermente a seconda del desktop environment utilizzato e della tecnologia VPN. | ||
=== KDE === | === KDE === | ||
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=== Gnome === | === Gnome === | ||
− | '' | + | ''TODO'' - anche se in realtà, ''qualcuno usa GNOME?'' |
[[Category:Howto]] | [[Category:Howto]] | ||
[[Category:Officina]] | [[Category:Officina]] | ||
+ | [[Category:Sysop]] |
Versione attuale delle 20:55, 1 lug 2024
In questa pagina sono descritti i dettagli implementativi della VPN del GOLEM.
Questa pagina contiene informazioni su OpenVPN, che non viene più utilizzata come tecnologia alla base della VPN del GOLEM (adesso utilizziamo Wireguard). Pertanto, le informazioni qui contenute potrebbero diventare obsolete. Questa pagina è deprecata.
Molte configurazioni descritte in questa pagina sono state fatte nell'ottica (anche) di fornire IPv6, per cui si consiglia la lettura della pagina dedicata. Eventualmente (un giorno) le due pagine verranno (forse) accorpate.
Cos'è una VPN
VPN è un acronimo che sta per Virtual Private Network, cioè rete virtuale privata. A livello di rete, i computer che comunicano attraverso una VPN agiscono come se fossero tutti collegati alla stessa (sotto)rete.
Vantaggi:
- i computer possono essere dislocati fisicamente in posti molto distanti
- possono utilizzare infrastrutture di rete con tecnologie molto diverse (Ethernet, WiFi, 4G, WiiMax, ...)
- possono stare dietro un NAT, anche a livello carrier-grade (tradotto, non c'è bisogno di "aprire porte" sul router)
- sembra di lavorare con macchine locali
- i dati che passano attraverso la VPN sono crittografati
Ci sono anche delle limitazioni ovvie:
- elevata latenza
- leggero overhead dovuto all'incapsulamento dei pacchetti
Con la tecnologia fornita da Linux, possiamo considerare due tipi di VPN:
- VPN brigded (tap): si fa un bridge unendo le due reti in cui si trovano i computer, come se si prendesse un cavo (parecchio lungo) e si attaccassero i client ad uno stesso switch;
- VPN routed (tun): i dati in transito tra un client e l'altro sono smistati ad un livello più alto (livello di rete, pacchetto IP)
Nelle VPN tun ci sono alcune limitazioni apparentemente meno ovvie, tra cui:
- non funziona il broadcast (no DHCP, no stampanti di rete, DLNA, SMB automatici, ...)
Anche senza broadcast, si possono fare tante cose, e alcune applicazioni che ne fanno uso potrebbero comunque funzionare, a patto di ricorrere a configurazioni manuali sui client.
A noi bastano le VPN routed, quindi non ci soffermeremo su questi aspetti.
A cosa ci serve
Nella nostra Officina Informatica abbiamo vari computer, tra cui sicuramente:
- un server per smistamento del traffico e cache dei pacchetti
- il computer di sala corsi
- il computer di officina
- la stampante 3D
- i dispositivi per la domotica
Maggiori dettagli sulla Rete del GOLEM possono essere trovati sulla pagina dedicata.
Perché ci serve una VPN:
- A volte bisogna effettuare manutenzione su queste macchine, ma non lo si può fare in loco a causa della mancanza di tempo (in genere quando si è in officina - cioè una volta alla settimana - è necessario dedicarsi alle attività principali, e non di infrastruttura).
- La nostra rete sta dietro un NAT (carrier grade, per giunta!). Tradotto per gli IPv4-ofoni: non è possibile fare port-forwarding (e comunque ci fa schifo)
- I dati che scambiamo con le macchine in officina, quelle a casa, e il VPS, devono essere crittografati.
- Ci piace spippolare e fare serate a tema spippolamento :-)
Quindi, ci serve una VPN.
Requisiti
- un server (useremo il nostro VPS)
- un software VPN (useremo OpenVPN, è in sperimentazione wireguard)
- client per la rete (ma va?)
Esistono numerose tecnologie VPN. Per anni abbiamo utilizzato OpenVPN, ma stiamo sperimentando con Wireguard e pensiamo di cambiare presto.
Wireguard
Sul server, installiamo wireguard e wireguard-tools. Il primo pacchetto contiene il core della gestione VPN, il secondo ci è utile per amministrare facilmente le connessioni (vedi wg-quick).
apt install wireguard wireguard-tools
Su sistemi debian <= 10 (buster), il pacchetto non è presente nei repository mainline ma deve essere aggiunto tramite i debian backports. Nota: potrebbe anche essere necessario aggiornare il kernel!
Configurazione del server
A differenza di altri protocolli VPN come OpenVPN, wireguard ha un approccio "peer to peer", per cui la procedura di configurazione del server rispecchia per buona parte quella di ciascun client.
Innanzitutto è necessario generare la coppia di chiavi pubblica/privata del server
# wg genkey | tee /etc/wireguard/server.privkey | wg pubkey > /etc/wireguard/vpn.golem.linux.it.pubkey
Per la configurazione è sufficiente creare un singolo file, ad esempio /etc/wireguard/wg0.conf
[Interface] # Carica la chiave privata dal percorso dove la abbiamo generata precedentemente PostUp = wg set %i private-key /etc/wireguard/vpn.golem.linux.it.privkey # Porta UDP di ascolto del server, a piacere ListenPort = 51820 # Indirizzo del server all'interno della VPN Address = 10.40.0.1
Il server può essere avviato tramite systemd, e con lo stesso sistema si può impostare l'avvio automatico.
Si noti che @wg0
corrisponde al file di configurazione precedentemente creato.
# systemctl start wg-quick@wg0 # systemctl enable wg-quick@wg0
Configurazione del client
Lato client, generare una coppia di chiavi pubblica/privata:
$ wg genkey | tee client.example.com.privkey | wg pubkey > client.example.com.pubkey
Comunicare dunque la propria chiave pubblica al sysop, che si occuperà di aggiungerla tra quelle consentite al server, e vi comunicherà il vostro indirizzo IP, da aggiungere al file di configurazione, come segue. Prestare particolare attenzione a modificare i campi della sezione Interface
, come indicato nelle note.
[Interface] # PrivateKey = YoUrGoRgEoUsAnDsEcUrEpRiVaTeKeY= # vedi note, scegliere questo... # PostUp = wg set %i private-key ./client.example.com.privkey # vedi note, ...oppure questo Address = 2001:470:c844:100::200/64 # vedi note # vpn.golem.linux.it [Peer] PublicKey = w63aGvoyPaUTgA8nW/NJS6Qqp2hUFvHRBbIH8Qb5ISY= AllowedIPs = 2000::/3 Endpoint = vpn.golem.linux.it:51280 PersistentKeepalive = 37
Note
Interface
(sezione di configurazione dell'endpoint locale)- scegliere una delle seguenti opzioni per indicare la chiave privata del client, scommentando la riga apposita.
- PrivateKey: chiave privata del client, da custodire con cura, inline
- PostUp = command: chiave privata del client, da custodire con cura, e caricata automaticamente da un file esterno (es. creato col comando mostrato in precedenza)
- Address: indirizzo IP comunicato dal sysop: riportarlo accuratamente, altrimenti non sarà possibile utilizzare la VPN
- scegliere una delle seguenti opzioni per indicare la chiave privata del client, scommentando la riga apposita.
[Peer]
(sezione di configurazione dell'endpoint remoto / server)- PublicKey: chiave pubblica del server (sì, è proprio quella)
- AllowedIPs: indirizzi raggiungibili tramite la VPN, a scelta:
2001:470:c844::/48
: solo la rete IPv6 virtuale del GOLEM2000::/3
: tutti gli indirizzi IPv6 (è possibile utilizzare la VPN del GOLEM per navigare davvero in IPv6)
- Endpoint: indirizzo del server
- PersistentKeepalive: timer per mantenimento del tunnel attivo (in secondi); particolarmente utile se l'indirizzo IP del client cambia o è soggetto a NAT
La connessione può essere attivata tramite systemd come sul server (spostandola in /etc/wireguard/, vedi sopra), oppure manualmente utilizzando wg-quick
:
# Attivazione del tunnel wg-quick up client.example.conf # Disattivazione del tunnel wg-quick down client.example.conf
Naturalmente, affinché il collegamento funzioni, il client deve essere abilitato alla connessione dal sysop.
Per farlo, il sysop aggiunge un blocco peer per ciascun client alla configurazione /etc/wireguard/wg0.conf
, così:
... altri client ...
# porceddu.net.golem.linux.it [Peer] PublicKey = tHeClIeNtFaNtAsTiCpUbLiCkEy= AllowedIPs = 2001:470:c844:100::200/128, 2001:470:c844:200::/62
... altri client ...
OpenVPN
Stiamo migrando a Wireguard, perciò le informazioni di seguito riportate su OpenVPN possono risultare obsolete.
Sul server, installiamo openvpn e anche easy-rsa (che ci servirà per generare le chiavi). Su Debian:
apt-get install openvpn easy-rsa
Configurazione server
Sul server deve essere creata una propria CA (Certificate Authority), che deve firmare tutti i certificati che andremo a utilizzare nella VPN. Per fare questo useremo la collezione di utili script easy-rsa. Per semplificarci il lavoro, lavoreremo nella directory /etc/openvpn, e ci copieremo anche gli script easy-rsa.
cp /usr/share/easy-rsa/* /etc/openvpn
Digressione inutile: io avrei messo /usr/share/easy-rsa/ nel PATH, ma quelli di OpenVPN dicono di copiare gli script per evitare problemi di compatibilità (es. oggi creo la mia fantastica VPN con easy-rsa versione $oggi, domani aggiorno easy-rsa a versione $domani, e dopodomani voglio aggiungere un nuovo client alla mia VPN ma non posso farlo perché agli script nuovi non piace la vecchia CA). Insomma, agli script non piacciono i certificati, a me non piace questo modo di fare, a tutti non piace qualcosa, poggio e buca fa pari, animo in pace, quindi facciamolo e basta.
Variabili d'ambiente
Modifichiamo le righe dello script vars. I valori inseriti qui saranno utilizzati di default per la generazione dei certificati, quindi, quando li genereremo, ci basterà premere Invio per far prima.
# These are the default values for fields # which will be placed in the certificate. export KEY_COUNTRY="IT" export KEY_PROVINCE="FI" export KEY_CITY="Empoli" export KEY_ORG="GOLEM - Gruppo Operativo Linux Empoli" export KEY_EMAIL="golem@mailinator.com" export KEY_OU="VPN Task Force" ... export KEY_SIZE=2048
Popoliamo l'ambiente eseguendo lo script:
# . ./vars
Creazione CA
# ./clean-all # ./build-ca
ATTENZIONE: questi comandi distruggono l'eventuale CA che già abbiamo creato, quindi usiamoli solo la prima volta, a meno che non siamo masochisti e vogliamo ripartire da zero, buttar via tutto e impedire ai client (che già abbiamo) di collegarsi alla VPN. Una catastrofe insomma.
Nota: clean-all crea anche una nuova directory keys, dove sono salvate tutte le chiavi che abbiamo generato, e che genereremo da ora in avanti. Ci servirà più avanti.
Generazione parametri Diffie-Hellman
# ./build-dh
Ci vorrà un po', in base alla KEY_SIZE che abbiamo specificato in vars. Questo genererà un file dh2048.pem (o 1024, dipende dalla dimensione) nella directory keys. Ci servirà più avanti.
Generazione chiave server
# ./build-key-server golem.linux.it
dove golem.linux.it è l'hostname del nostro server. Non è necessario usare l'hostname vero, ma ci aiuta a tenere le cose ordinate. Possiamo avere tutte le chiavi che vogliamo, ma ce ne basta una (eventualmente anche per più VPN). Ci servirà più avanti.
File di configurazione server.conf
Copiamo il modello fornito da OpenVPN:
# zcat /usr/share/doc/openvpn/examples/sample-config-files/server.conf.gz > /etc/openvpn/server.conf
Modifichiamolo:
port 7777 # porta su cui è in ascolto OpenVPN proto udp # usare il protocollo UDP dev tun # VPN routed ca /etc/openvpn/keys/ca.crt # certificato CA cert /etc/openvpn/keys/server.crt # chiave pubblica server key /etc/openvpn/keys/server.key # chiave privata server dh /etc/openvpn/keys/dh2048.pem # parametri Diffie-Hellman server 10.60.73.0 255.255.255.0 # indirizzi IP della rete ;ifconfig-pool-persist ipp.txt # ricorda gli indirizzi IP assegnati ai client? client-config-dir /etc/openvpn/staticclients # directory configurazioni specifiche dei client client-to-client # permetti ai client di parlarsi tra loro user nobody # rilascia i privilegi una volta finito group nogroup topology subnet # tutti i client nella sottorete (no point-to-point) comp-lzo # attiva la compressione lzo
Osservazioni:
- proto: utilizziamo il protocollo UDP, perché TCP su TCP può portare al collasso della rete
- nella rete 10.60.73.0/24, il server prende automaticamente il primo indirizzo disponibile, cioè 10.60.73.1
- ifconfig-pool-persist: abilitato di default, memorizza nel file ipp.txt le associazioni client/indirizzo. Se dobbiamo poter raggiungere le macchine nella rete, queste dovranno avere un IP fisso, quindi in teoria questa cosa ci piace, ma in pratica no perché vogliamo mettere gli indirizzi a mano secondo una logica sensata, quindi commentiamo questa riga.
- client-config-dir: in questa directory andremo a inserire le configurazioni specifiche dei client (es. l'IP statico)
- client-to-client: lo mettiamo perché vogliamo che i client possano dialogare tra loro direttamente, senza dover ammattire col firewall
- user e group: OpenVPN gira come root, e quando ha instaurato le connessioni e ha finito di fare il suo lavoro, è bene che rilasci i privilegi e continui a girare come utente semplice.
- topology: indica il tipo di rete. Facciamo attenzione a aggiungerlo manualmente, perché altrimenti, per ragioni di retrocompatibilità, viene utilizzata la modalità point-to-point
Avvio del server
Proviamo:
# openvpn server.conf
Per avviare il servizio o abilitarlo permanentemente:
# systemctl [start|stop|restart|reload|enable] openvpn@server.conf
dove server.conf viene cercato nella directory /etc/openvpn.
Vediamo che adesso abbiamo una nuova interfaccia di rete virtuale denominata tun0 con indirizzo IP 10.60.73.1. Questa è la scheda che è attaccata al nostro lungo "filo" immaginario.
# ip addr
Aggiungere un client
Generazione chiave client
Sempre sul server:
# ./build-key client-numero-uno
Oss: utilizziamo un nome significativo. Come prima, consiglio di usare l'hostname.
Oss: probabilmente vogliamo utilizzare lo stesso ambiente vars di prima.
Oss: verrà generata la coppia di chiavi pubblica/privata client-numero-uno.cert/client-numero-uno.key nella directory keys.
Copiamo le chiavi client-numero-uno.* e anche ca.crt sul client (es. scp) e mettiamole in /etc/openvpn/golem.linux.it/.
Installazione OpenVPN
Sul client:
# apt-get install openvpn # Debian # pacman -S openvpn # Arch
File di configurazione client.conf
Copiamo il modello del file di configurazione del client in un posto sensato, tipo in /etc/openvpn/ o /etc/openvpn/client/.
Es su Arch Linux:
# cp /usr/share/openvpn/examples/client.conf /etc/openvpn/client/
Percorso su Debian:
/usr/share/doc/openvpn/examples/sample-config-files/client.conf
Modifichiamolo. Per brevità ometto cose tipo proto udp, tun e via discorrendo, che devono ovviamente corrispondere anche lato server.
remote golem.linux.it 7777 user nobody group nobody ca /etc/openvpn/golem.linux.it/ca.crt cert /etc/openvpn/golem.linux.it/client-numero-uno.crt key /etc/openvpn/golem.linux.it/client-numero-uno.key keepalive 30 120 # riattiva le connessioni chiuse comp-lzo
# Nel template Debian si commenta la configurazione di questo certificato (opzionale). ;tls-auth ta.key 1
Osservazioni:
- remote: hostname e porta del server OpenVPN
- keepalive X Y: ogni X secondi, controlla la connessione con il server, e se questa risulta assente per più di Y secondi consecutivi, si riconnette
- group: su Debian deve essere specificato
nogroup
anzichénobody
Attenzione alle eventuali modalità di compressione e/o di cifratura (qui è attiva la compressione lzo), che devono corrispondere a quelle sul server. È facile che si abbiano impostazioni leggermente diverse a seconda del sistema che si usa (Debian, Arch, ...)
Assegnare IP fisso al client
Torniamo sul server e nella directory /etc/openvpn/staticclients (scelta prima nel server.conf) aggiungiamo un file per ogni client a cui si vuole assegnare un indirizzo statico. Il file deve chiamarsi come l'hostname del client (l'hostname che avete dichiarato nel certificato! Se è diverso dall'hostname vero, siete masochisti, e poi non dite che non avevo avvertito). All'interno inserire una direttiva ifconfig-push.
Esempio, file /etc/openvpn/staticclients/client-numero-uno:
ifconfig-push 10.60.73.77 255.255.255.0
dove 10.60.73.184.77 è l'IP che vogliamo assegnare al client che si presenta col certificato di client-numero-uno e 255.255.255.0 è la sua maschera di rete.
Avvio del client
Proviamo (uguale al server):
# openvpn client.conf
Per avviare il servizio o abilitarlo permanentemente:
- su Debian
# systemctl [start|stop|restart|reload|enable] openvpn@client.conf
dove client.conf viene cercato nella directory /etc/openvpn
- su Arch
# systemctl [start|stop|restart|reload|enable] openvpn-client@client.conf
dove client.conf viene cercato nella directory /etc/openvpn/client
Revoca di un certificato
Per revocare l'accesso a un client, è sufficiente revocare la sua chiave attraverso il comando:
# ./revoke-full client-numero-1
Nota bene: questo comando termina con Errore 23; secondo la documentazione ufficiale di OpenVPN, è tutto normale, in quanto, dopo aver revocato il certificato, lo script ricontrolla la sua firma, che a questo punto risulta non più valida.
Un altro modo per vedere se il certificato è stato revocato consiste nel listare il contenuto del file keys/index.txt e controllare che appaia una R (e un nuovo timestamp) accanto al certificato che si intendeva revocare.
Verifiche finali
Controlliamo di avere una nuova interfaccia di rete virtuale tun0 con l'indirizzo IP desiderato:
# ip addr
Proviamo il ping:
# ping 10.60.73.1
Accesso dall'esterno
Può essere interessante accedere ai servizi offerti da uno degli host interni alla VPN, ma senza accedere alla VPN. Ad esempio collegarsi ad un sistema di monitoraggio webcam remoto utilizzando la rete 3G del cellulare.
Per fare questo si può sfruttare l'IP pubblico del server VPN: impartendo alcune istruzioni iptables si va a monitorare una determinata porta (ad esempio 1234) e si indirizzano le richieste verso l'host interno alla VPN (che, per esempio, ha IP 10.60.73.12)
iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 1234 -j DNAT --to-destination 10.60.73.12:1234 iptables -t nat -A POSTROUTING -j MASQUERADE sysctl net.ipv4.ip_forward=1
L'opzione dport
può essere variata a piacere se si vuole reindirizzare richieste da una porta verso un'altra:
iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 1234 -j DNAT --to-destination 10.60.73.12:12
In questo modo si varia anche la porta. Può essere utile per evitare conflitti con server già presenti sulla macchina che si va ad interrogare.
Appunti deprecati su OpenVPN per la VPN IPv6 del GOLEM
OpenVPN è in fase di dismissione, perché stai leggendo questo paragrafo? Se sei il sysop dovresti saperlo bene.
Nel tunnel di OpenVPN è presente la prima rete di servizio 2001:470:c844::/64
(con rrrr = 0000).
Per il layer 2 viene usato il protocollo interno di OpenVPN.
Per mantenere coerenza nella configurazione dei client di OpenVPN, delle rotte statiche, e per sapere a chi è stata assegnata una determinata sottorete, abbiamo realizzato vpnunit, un piccolo software Python che si occupa di aggiornare i file di configurazione necessari per OpenVPN e le rotte con ip route
.
Il file di configurazione qui riportato è una bozza generale di come è impostato il server, ma per l'attuale configurazione in esecuzione si vedano i backup di vpnunit.
Configurazione del server OpenVPN sul VPS server:
port xxxxx proto udp dev tun ca /etc/openvpn/keys/ca.crt cert /etc/openvpn/keys/server.crt dh /etc/openvpn/keys/dh2048.pem server 10.0.0.0 255.255.255.0 server-ipv6 2001:470:c844::1/64 ifconfig-ipv6 2001:470:c844::1 2001:470:c844::2 topology subnet push "route-ipv6 ::/0" push "route-ipv6 2001:470:c844::/48" client-config-dir /etc/openvpn/staticclients comp-lzo keepalive 10 120 persist-key persist-tun user nobody group nogroup verb 3 status openvpn-status.log
In particolare:
server 10.0.0.0 255.255.255.0
va messo comunque anche se non si intende utilizzare l'IPv4 nel tunnel; è una limitazione (teorica) al numero di indirizzi IPv6 utilizzabili, ma comunque (in pratica) il server scoppierebbe ben prima;ifconfig-ipv6 2001:470:c844::1 2001:470:c844::2
il server OpenVPN sarà accessibile attraverso il tunnel tramite l'indirizzo 2001:470:c844::2push "route-ipv6 ::/0"
il server OpenVPN comunica ai client che è il default gateway per l'Internet IPv6; naturalmente, ogni client è libero di usare il gateway che preferisce, ma se non ha connettività IPv6 non potrà far altro che utilizzare questo;push "route-ipv6 2001:470:c844::/48"
è necessario comunicare a tutti i client che la nostra rete è raggiungibile per mezzo del server OpenVPN; questo non esclude la possibilità che due reti utente vicine tra loro possano interconnettersi fisicamente e direttamente;
In teoria basta la sola rotta di default, ma in pratica non funziona (si suppone per come è fatto il protocollo openVPN a livello 2)
Aggiungere un Gateway Utente / Client OpenVPN
Verrà presa ad esempio la configurazione del gateway di officina serverozzo, che, secondo quanto stabilito nei precedenti paragrafi avrà indirizzo 2001:470:c844::200
e inoltrerà i pacchetti da/per la rete 2001:470:c844:200::/60
.
I paragrafi di configurazione manuale del gateway utente sono utili per capire il funzionamento dei vari comandi, ma all'amministratore di rete è proibito effettuare queste operazioni manualmente: si deve usare lo script vpnunit, cha si occupa di creare tutte queste configurazioni a mano, e, siccome si tratta di diversi file sparsi, tenerli aggiornati e coerenti tra loro.
Generare chiave SSL
Seguire la guida VPN del GOLEM per generare le chiavi.
Configurazione del server OpenVPN
Comunicare al client il suo indirizzo IPv6 statico
Sul server OpenVPN, nel file di configurazione del client /etc/openvpn/staticclients/hostname, scrivere le seguenti righe:
ifconfig-ipv6-push 2001:470:c844::200/64 iroute-ipv6 2001:470:c844:200::/60
Rispettivamente per:
- assegnare indirizzo statico al gateway utente / client openvpn;
- permettere al client di inoltrare sul tunnel i pacchetti provenienti dalla rete alle sue spalle; questo serve al protocollo di openVPN per il layer 2, altrimenti non vengono fatti passare pacchetti con indirizzo sorgente diverso da quelli della rete di servizio; in alternativa si poteva fare un tunnel tap e utilizzare Ethernet a livello 2;
Inoltrare i pacchetti per la nuova rete
Sul server OpenVPN, impostare la rotta per la nuova rete.
Utilizzare l'apposito script di configurazione /root/route-ipv6.sh e lanciarlo con argomento add:
# ip -6 route add 2001:470:c844:200::/60 via 2001:470:c844::200
Connessione alla VPN con OpenVPN
Questo file di configurazione contiene indicazioni di massima per il client: da quando abbiamo realizzato lo script vpnunit, il file di configurazione viene prodotto automaticamente, e ingloba anche i file di certificato e chiave in un unico file. L'amministratore di rete può agevolmente scaricarlo e inviarlo all'utente.
Usare questo file di configurazione sul client openvpn:
client dev tun proto udp remote golem.linux.it xxxxx resolv-retry infinite nobind user nobody group nogroup ns-cert-type server ca /etc/openvpn/golem.linux.it/ca.crt cert /etc/openvpn/golem.linux.it/serverozzo.crt key /etc/openvpn/golem.linux.it/serverozzo.key keepalive 30 120 persist-key persist-tun comp-lzo verb 3
Se il client OpenVPN è un nodo foglia della rete, cioè non funge da gateway perché si deve collegare solo lui (es. smartphone), allora c'è già connettività IPv6 e non serve fare altro.
Se invece il client è il gateway della rete IPv6 (es. serverozzo, o il router di casa di uno dei soci che vuole navigare in IPv6), allora bisogna configurarlo come indicato nell'apposita sezione.
Connessione OpenVPN tramite interfaccia grafica
Per effettuare una connessione VPN tramite il gestore di rete grafico NetworkManager
, è necessario installare il pacchetto networkmanager-openvpn
.
La configurazione varia leggermente a seconda del desktop environment utilizzato e della tecnologia VPN.
KDE
- Aprire le impostazioni di rete tramite l'icona nella barra di stato o direttamente dalle impostazioni di sistema
- Cliccare su "Aggiungi una nuova connessione"
- Selezionare openvpn (figura 1)
- Inserire i 3 certificati nella scheda VPN come specificato nella sezione #File di configurazione client.conf (figura 2)
- Modificare la porta nel sottomenu Avanzate... (figura 3)
- Nella scheda IPv4 selezionare Automatico (solo indirizzi) (figura 4)
- Spuntare le due caselle nel sottomenu Rotte... (figura 5)
Gnome
TODO - anche se in realtà, qualcuno usa GNOME?