科学上网自建服务

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科学上网

大部分情况下，中国网民都无需绕过“网络防火墙”（GFW）浏览墙外内容。但是对于国外的先进技术，我们需要科学上网来获取。

服务器

国外服务器的购买。这里我选择的是Vultr，对比了很多国外的服务器，这个蛮靠谱的，vultr服务目前是全英文，按时收费，

完整的中文介绍入门和购买流程；个人提醒：

  1. 选择便宜的主机
  2. 选择USA的主机
  3. 创建的时候尽量不要开启防火墙
  4. 尽量使用 ubuntu14.06系统

可能会遇到的问题：

  1. ssh连接不上，但是可以ping通。解决方法，这其实没得救了，刚开始生成的主机一般22端口是开放的，但是过几分钟就关闭了，我们需要趁着这几分钟把ssh的默认端口改成其他的4422等，这样才好使
  2. 服务器安全，尽量不要用root来登入官方推荐配置

通过以上的步骤，我们完成了一台服务器的简单使用。

shadowsocks

shadowsocks客户端启动后会在本地开启一个代理，可以理解为一个数据的出入口。用户想通过shadowsocks访问墙外网站的请求都要经过这个本地代理。

安装shadowsocks；安装参考；

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apt-get update
 
apt-get install python-pip
 
pip install --upgrade pip
 
pip install setuptools
 
pip install shadowsocks
 
vim /etc/shadowsocks.json

// shadowsocks. json should contains this:

{
    "server":"0.0.0.0",
    "server_port":1024,
    "local_address": "127.0.0.1",
    "local_port":1080,
    "password":"mypassword",
    "timeout":300,
    "method":"aes-256-cfb"
}

// Note that the password above is the password you will use in the future, and it is not neccessary to be the same as the server password.

chmod 755 /etc/shadowsocks.json

apt-get install python-m2crypto

ssserver -c /etc/shadowsocks.json -d start

vim /etc/rc.local

// Insert this before `exit 0`:

ssserver -c /etc/shadowsocks.json -d start
exit 0

可能会遇到的问题：

  1. 先执行sudo apt-get update
  2. 提示安装pip的版本过低，需要更新pip install --upgrade pip
  3. 缺失setuptools，执行pip install setuptools
  4. perl: warning: Falling back to the standard locale ("C").”等提示错误解决方法; 可以执行export LC_ALL=C;或者参考修改LC_ALL
  5. 如果是16.0以上的ubunutu，还有提示代码错误，需要修改pip文件的源代码，可以自行查看解决方法,参考方法

客户端配合使用：需要区分客户端类型，支持安卓、iOS、mac、window、linux
github仓库组里面有对应的客户端；也可以查看列表各类型客户端；选择自己需要的。

安卓 outline

最开始以为没有对应的安卓apk，所以使用了outline来辅助，这需要在自己的服务器上执行一行代码，安装了一个docker镜像，输出一段代码，这块可能会遇到内核版本问题，需要去github上查看对应的issue；关于docker的问题；
docker的issue

所以还是考虑使用官方给的安装包比较靠谱A shadowsocks client for Android；点击进入releases页面，选择自己的安卓apk包即可；比较常见的就是shadowsocks--universal-4.7.3.apk;

使用bbr加速

Google BBR是一个TCP加速优化工具，

安装BBR

Ubuntu开启BBR的前提是内核必须等于高于4.9，所以想要使用这个牛逼的玩意儿，需要先看看你的内核是否是4.9或者以上。使用bbr加速完整指南

查看命令：

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uname -a

如果是4.9或者以上，那么恭喜你，升级内核这一步你就可以跳过了，如果在4.9以下，那就需要更新一下内核了；很遗憾我们选择的ubuntu14.04官方默认搭载的镜像，内核是3.13的，所以我必须要做一波内核升级了。

升级过程中其实比较简单，先确定你的系统是32位还是64位的，可以用下面的命令查看；

查看命令：getconf LONG_BIT；确定系统之后，需要下载必要的升级程序包
http://kernel.ubuntu.com/~kernel-ppa/mainline/

这个网站可以找到最新的程序包，根据自己的需要使用wget命令来下载到服务器；

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## 下载内核
wget http://kernel.ubuntu.com/~kernel-ppa/mainline/v4.9-rc8/linux-image-4.9.0-040900rc8-generic_4.9.0-040900rc8.201612051443_amd64.deb

## 安装内核
dpkg -i linux-image-4.9.0*.deb

## 更新grub引导装入程序。
sudo update-grub

## 重启机器
reboot

重启之后继续查看，执行命令uname -a，确保你实际上是在运行你更新之后的内核。

开启BBR

修改系统变量：

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echo "net.core.default_qdisc=fq" >> /etc/sysctl.conf
echo "net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr" >> /etc/sysctl.conf

重点，执行以上命令，如果显示拒绝访问可以尝试使用如下命令

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sudo bash -c 'echo "net.core.default_qdisc=fq" >> /etc/sysctl.conf'
sudo bash -c 'echo "net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr" >> /etc/sysctl.conf'

保存生效:
sysctl -p

执行:
sysctl net.ipv4.tcp_available_congestion_control

如果返回结果:net.ipv4.tcp_available_congestion_control = bbr cubic reno; 那么恭喜你BBR开启成功了！

也可以执行:
lsmod | grep bbr
来检测 BBR 是否真的开启成功……

使用docker快速搭建

由于众所周知的原因，服务器的IP或者端口port总会难免game over的。所以啊，如果每次都要重新创建服务器，然后走这一套流程，香菇蓝瘦，所以最近的docker可以很好的帮助我们来完成这个，我们自己建立一个镜像，每次运行这个镜像就可以了。

  1. 安装docker
  2. 拉去unbuntu14.04镜像
  3. 执行上面的安装shadowsocks教程里面的命令
  4. 使用docker commit、docker login、docker tag、docker push等命令进行容器的生成和上传。

利用shadowsocks-libev

shadowsocks是有好几种语言来实现的不同版本的，上文使用了Python版本【可以认为是最先推出的版本，后来大神被请去喝茶之后就删除了github上Python版本shadowsocks的相关内容，不过github上有了新的一批社区高手开始支持各个语言的版本开发，其中c语言版本就属于迭代比较快速的版本】，这里介绍另外一个版本纯C语言的版本shadowsocks-libev，

步骤

来自github的wiki；

  1. 购买服务器，这里使用了高版本ubuntu 19.04

  2. 获取源码shadowsocks-libev

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    git clone https://github.com/shadowsocks/shadowsocks-libev.git
    cd shadowsocks-libev
    git submodule update --init --recursive

  3. 安装shadowsocks-libev [不同版本系统操作不一致]

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    sudo apt update
    sudo apt install shadowsocks-libev

  4. 编译源码deb Build deb package from source

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    mkdir -p ~/build-area/
    cp ./scripts/build_deb.sh ~/build-area/
    cd ~/build-area
    ./build_deb.sh

  5. 配置服务和服务启动

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    # Edit the configuration file
    sudo vim /etc/shadowsocks-libev/config.json

    # Edit the default configuration for debian
    sudo vim /etc/default/shadowsocks-libev

    # Start the service
    sudo /etc/init.d/shadowsocks-libev start    # for sysvinit, or
    sudo systemctl start shadowsocks-libev      # for systemd [本次使用启动命令]

  6. 同样可以BBR加速, 因为shadowsocks-libev的对于系统的版本要求越高越好，所以这个使用bbr还可以避免重新安装内核的操作，更加简化。

极简使用 简单实践

那么我们个人想要科学上网，可以：

寻找一些TTMM的供应商，购买服务；

自己搭建代理服务完成科学上网【以Shadowsocks为例】；

以第二个为例，选择Vultr服务，搭建Shadowsocks代理，具体步骤：

  1. 购买服务器：https://www.vultr.com/zh/products/cloud-compute/ [韩国]

    • ssh的操作性高，官方console反应迟钝：cat ~/.ssh/id_rsa.pub 把公钥提交一下，方便后续登录
    • ssh是linux远程登录的安全协议，是 C/S 模式的架构，配置文件分为：
      • 服务器端配置文件 [/etc/ssh/sshd_config]
      • 客户端配置文件默认配置文件[/etc/ssh/ssh_config]
      • 用户配置文件[~/.ssh/config]
  2. 确认服务器可用性：https://www.toolsdaquan.com/ipcheck/
  3. 访问服务器：ssh 或者 官方提供的console
    • 修改root的密码：sudo passwd root
    • 修改ssh的port：11235，重启：sudo service ssh restart
  4. 通过ssh链接该服务器

  5. 开始部署Shadowsocks服务，以C语音的libev版本为例， https://github.com/shadowsocks/shadowsocks-libev#debian--ubuntu

    • 因为高版本Ubuntu已经有snap了，所以直接安装：sudo snap install shadowsocks-libev
    • 配置shadowsock：在/snap/shadowsocks-libev/目录下新增配置文件：config.json，参考：https://github.com/shadowsocks/shadowsocks/wiki/Configuration-via-Config-File 
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      vim /snap/shadowsocks-libev/config.json
      // 内容如下
      {
          "server":"0.0.0.0",
          "server_port": 58132,
          "password":"1123581321CWJ!",
          "timeout":5000,
          "method":"chacha20-ietf-poly1305",
          "fast_open": false
      }

  6. 启动服务：

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    # 1. 后台守护程序运行，脱离终端控制台（ss-pid文件会自动创建）
    /snap/bin/shadowsocks-libev.ss-server -c /snap/shadowsocks-libev/config.json -f /snap/bin/ss-pid
    # 2. 后台运行，但不脱离终端控制台
    /snap/bin/shadowsocks-libev.ss-server -c /snap/shadowsocks-libev/config.json &
    # 3. 前台运行 shadowsocks 服务
    /snap/bin/shadowsocks-libev.ss-server -c /snap/shadowsocks-libev/config.json

  7. 关闭服务：

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    # 此命令可查看正在运行的 shadowsocks 服务的进程ID，进程名叫 ss-server 
    netstat -lptn
    # 关闭 shadowsocks 服务，xxxx 请改用你上面命令查到的进程id
    kill -9 xxxx

  8. 客户端连接：

  9. 加个速：

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    #修改系统变量：
    echo "net.core.default_qdisc=fq" >> /etc/sysctl.conf
    echo "net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr" >> /etc/sysctl.conf

    # 重点，执行以上命令，如果显示拒绝访问可以尝试使用如下命令
    # sudo bash -c 'echo "net.core.default_qdisc=fq" >> /etc/sysctl.conf'
    # sudo bash -c 'echo "net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr" >> /etc/sysctl.conf'

    # 保存生效:
    sysctl -p

    # 执行:
    sysctl net.ipv4.tcp_available_congestion_control

    #检测 BBR 是否真的开启成功
    lsmod | grep bbr

  10. 开机自启动处理：
    开机自启动处理：

  • 写脚本：vim ss_setup.sh

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    #!/bin/sh
    ### BEGIN INIT INFO
    # Provides:          ss_setup.sh
    # Required-Start:    mountkernfs
    # Required-Stop:
    # X-Start-Before:    checkroot
    # Default-Start:     S
    # Default-Stop:
    # X-Interactive:     true
    # Short-Description: 使用shadowsocks
    # Description:       启动shadowsocks
    ### END INIT INFO

    # 开启shadowsocks服务
    /snap/bin/shadowsocks-libev.ss-server -c /snap/shadowsocks-libev/config.json -f /snap/bin/ss-pid

    exit 0

  • 拷贝：cp ss_setup.sh /etc/init.d/

  • 权限修改：chmod 755 /etc/init.d/ss_setup.sh
  • 设置启动顺序:
    • cd /etc/init.d/
    • update-rc.d ss_setup.sh defaults 95