xfrpc - 轻量级frp客户端为OpenWRT和IoT设备提供高效内网穿透

xfrpc

什么是xfrpc

xfrpc项目是用C语言编写的frp客户端实现，专为OpenWRT和物联网系统设计。该项目的主要动机是为资源有限的设备提供一个轻量级解决方案，比如OpenWRT设备通常ROM和RAM空间有限。该项目旨在提供一个比其他可用选项占用更少空间和内存的frp客户端。

开发状态

xfrpc部分兼容最新的frp发布功能，目标是完全兼容最新的frp发布版本。

以下表格详细列出了兼容功能：

功能	xfrpc	frpc
tcp	支持	支持
tcpmux	支持	支持
http	支持	支持
https	支持	支持
custom_domains	支持	支持
subdomain	支持	支持
socks5	支持	不支持
use_encryption	不支持	支持
use_compression	不支持	支持
udp	不支持	支持
p2p	不支持	支持
xtcp	不支持	支持
stcp	不支持	支持

架构

时序图

sequenceDiagram
	title:	xfrpc与frps通信交互时序图
	participant 本地服务
	participant xfrpc
  participant frps
  participant 远程访问用户
  
  xfrpc ->> frps  : TypeLogin消息
  frps ->> xfrpc  : TypeLoginResp消息
  Note right of frps  : 根据Login信息里面的pool值，决定给xfrpc发送几条TypeReqWorkConn请求信息
  frps ->> xfrpc  : frps aes-128-cfb iv[16] 数据
  frps -->> xfrpc : TypeReqWorkConn消息
	loop 根据Login中的PoolCount创建工作连接数
  	xfrpc -->> frps  : TypeNewWorkConn消息
  	Note left of xfrpc  : 与服务器创建代理服务工作连接，并请求新的工作连接请求
  	Note right of frps  : 处理xfrpc端发送的TypeNewWorkConn消息，注册该工作连接到连接池中
  	frps ->> xfrpc  : TypeStartWorkConn消息
  	Note left of xfrpc  : 将新创建的工作连接与代理的本地服务连接做绑定
	end
  xfrpc ->> frps  : xfrpc aes-128-cfb iv[16] 数据
  loop 用户配置的代理服务数
  	xfrpc -->> frps : TypeNewProxy消息
  	frps -->> xfrpc : NewProxyResp消息
  end
	
  loop 心跳包检查
    xfrpc -->> frps : TypePing消息
    frps -->> xfrpc : TypePong消息
  end
  
  远程访问用户 ->> frps   : 发起访问
  frps ->> xfrpc	 : TypeStartWorkconn消息
  loop  远程访问用户与本地服务之间的交互过程
    frps ->> xfrpc         : 用户数据
    xfrpc ->> 本地服务      : 用户数据
    本地服务 ->> xfrpc      : 本地服务数据
    xfrpc ->> frps         : 本地服务数据
    frps  ->> 远程访问用户  : 本地服务数据
  end

如何构建

在Ubuntu 20.04.3 LTS上构建

要在Ubuntu 20.04 LTS上运行xfrpc，你需要安装以下库：libevent、openssl-dev和json-c。在终端中使用以下命令安装这些库：

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y libjson-c-dev libevent-dev libssl-dev

安装完所需的库后，你可以通过在GitHub上fork xfrpc仓库，然后使用以下命令将其克隆到你的本地机器来下载xfrpc源代码：

git clone https://github.com/${YOUR_GITHUB_ACCOUNT_NAME}/xfrpc.git

进入xfrp目录并创建一个build目录，使用以下命令：

cd xfrp
mkdir build

使用以下命令构建和安装xfrpc：这将编译 xfrpc 并在 build 目录中创建一个可执行文件。然后，您可以通过在终端中运行适当的命令来使用该可执行文件运行 xfrpc。

使用内置第三方库构建 xfrpc

使用内置第三方库构建 xfrpc。

需要 cmake 版本 > 3.1。

要使用内置的第三方库构建 xfrpc，您可以在 GitHub 上 fork xfrpc 仓库，然后在本地克隆它。接着，进入 xfrp 目录，创建一个 build 目录，并使用 cmake 配置构建。

git clone https://github.com/${YOUR_GITHUB_ACCOUNT_NAME}/xfrpc.git
cd xfrp
mkdir build
cmake -D THIRDPARTY_STATIC_BUILD=ON ..
make

通过设置 THIRDPARTY_STATIC_BUILD=ON，构建过程将使用 xfrpc 源代码中包含的库，而不是使用系统上安装的库。

THIRDPARTY_STATIC_BUILD 参数默认设置为 OFF，这意味着默认情况下构建过程将使用系统上安装的库。

需要注意的是，您需要 cmake 版本大于 3.1 才能使用此功能。

使用内置第三方库交叉编译 xfrpc

在 x86 架构下编译 arm 架构或 mips 架构 xfrpc 的方法如下。

在 Ubuntu 22.04 LTS 上测试

交叉编译 mips 架构 xfrpc（仅支持 linux mips，不支持 irix mips）如果在特定的 mips 架构上无法运行，请修改 thirdparty 文件夹中的 CMakeLists.txt，将 linux-mips32 字符串改为 linux-generic32。修改后可以工作。

sudo apt-get install gcc-mips-linux-gnu # 安装 mips-gcc 编译器
mkdir build && cd build
cmake -DTHIRDPARTY_STATIC_BUILD=mips -DCMAKE_C_COMPILER=mips-linux-gnu-gcc ..
make

CMAKE_C_COMPILER 标志是您的交叉编译器的路径。建议将其放入环境变量中。

交叉编译 arm 架构 xfrpc

sudo apt-get install arm-linux-gnueabihf-gcc
mkdir build && cd build
cmake -DTHIRDPARTY_STATIC_BUILD=arm -DCMAKE_C_COMPILER=arm-linux-gnueabihf-gcc ..
make

在 Alpine 容器中构建静态二进制文件

在项目根目录下

$ DOCKER_BUILDKIT=1 docker build --output out . -f docker/Dockerfile

$ ls out/
xfrpc

在 OpenWrt master 上构建

自版本 1.04.515 起，xfrpc 已包含在 OpenWrt 社区中，这使用户可以轻松地将其包含在自定义固件镜像中。建议使用最新版本的 xfrpc，因为它可能包含错误修复和新功能。

要在 OpenWrt 固件镜像中包含 xfrpc，您可以使用 make menuconfig 命令打开配置菜单。在菜单中，导航至"Network"，选择"Web Servers/Proxies"，然后选择 xfrpc。这将在将要构建的固件镜像中包含 xfrpc。

使用 asan 构建 xfrpc（用于检测内存泄漏）

当遇到段错误时，请使用以下命令编译 xfrpc：

cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug ..

现在您的 xfrpc 可以检测内存泄漏。我们将来会在 CI 流程中添加它。

快速使用指南

在使用 xfrpc 之前，您应该获取 frps 服务器：frps

frps 是 FRP（快速反向代理）系统的服务器端组件，用于将传入连接转发到 xfrpc。

frps

要运行 frps，您可以使用以下命令，提供 frps 配置文件的路径：

./frps -c frps.ini

示例中提供了一个 frps.ini 配置文件示例，将 frps 绑定到监听 7000 端口。

# frps.ini
[common]
bind_port = 7000

xfrpc tcp 支持

xfrpc 是 FRP 系统的客户端组件，可用于转发 TCP 连接。要将传入的 TCP 连接转发到本地服务，您可以在 xfrpc_mini.ini 文件中使用以下示例配置 xfrpc

#xfrpc_mini.ini 
[common]
server_addr = your_server_ip
server_port = 7000

[ssh]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 22
remote_port = 6128

此配置告诉 frp 服务器（frps）将传入的远程端口 6128 上的连接转发到 xfrpc 客户端。xfrpc 客户端随后会将这些连接转发到运行在 IP 地址 127.0.0.1 和端口 22 上的本地服务。

xfrpc http&https 支持在xfrpc中支持HTTP和HTTPS相比仅支持TCP需要额外的配置。在frps.ini配置文件中，必须添加vhost_http_port和vhost_https_port选项来指定frp服务器（frps）将监听传入HTTP和HTTPS连接的端口。

# frps.ini
[common]
bind_port = 7000
vhost_http_port = 80
vhost_https_port = 443

确保xfrpc客户端正确配置以与frp服务器通信很重要，需要在xfrpc配置文件中指定正确的服务器地址和端口。

# xfrpc_mini.ini 
[common]
server_addr = x.x.x.x
server_port = 7000

[http]
type = http
local_port = 80
local_ip = 127.0.0.1
custom_domains = www.example.com

[https]
type = https
local_port = 443
local_ip = 127.0.0.1
custom_domains = www.example.com

FRP服务器（frps）将把传入的HTTP和HTTPS连接转发到域名"www.example.com"，具体位置是xfrpc在配置文件中指定的本地IP和端口（分别为127.0.0.1:80和127.0.0.1:443）。

需要注意的是，域名"www.example.com"应指向FRP服务器（frps）的公共IP地址，这样当用户的HTTP和HTTPS连接访问该域名时，FRP服务器就可以将这些连接转发给xfrpc客户端。这可以通过配置DNS服务器或使用动态DNS服务来实现。