使用UPnP配置SDN端口转发

上海电信的光猫只能通过一款叫网络管家的APP设置。如果想通过公网访问内网的服务，需要配置虚拟服务器或者DMZ主机。它们在本质上都是端口转发。这些网络管家都支持。但是，端口转发需要指定局域网机器的IP和端口。局域网设备的IP由光猫自动分配，网络管家上居然不支持给设备绑定IP。如果设备重启，就可能使用新的IP，这样之前配置的端口转发就失效了。最简单的办法是直接给内网主机设置固定IP。如果你不想折腾，读到这里就可以结束了。但这种方法可能产生IP冲突。虽然概率很小，但总觉得不优雅。更好的方案是利用 UPnP 实现自动端口映射。

UPnP 是干什么的呢？简单来说就是一种通信协议，局域网内主机的程序可以使用它告诉光猫，说请你把公网某某端口的流量转发到我的IP的端口上。说白了就是动态配置光猫的端口转发规则。

UPnP 协议比较复杂，没有必要深入了解所有细节，惟一要做的是找找有没有现成的工具。

我现在主要用 Go 语言，简单 google 了关键字upnp client golang，排在首位的是英国一哥们开源的软件 goupnp¹。

使用网络管家打开光猫的 UPnP 功能，运行 goupnp 的cmd/discoverall命令可以看到如下输出：

Location: http://*:5400/rootDesc.xml
USN: uuid:*::urn:schemas-upnp-org:service:WANPPPConnection:1
  Root v1.0 @ http://*:5400/rootDesc.xml
  Type: urn:schemas-upnp-org:device:InternetGatewayDevice:1
  Friendly name: XXX Dual Band Wireless Router XXX
  Num devices: 1
...

我就随手访问了这个 http://*:5400/rootDesc.xml链接，内容 XML，各字段含义我都不知道，但有一些内容引起我的注意：

<device>
<deviceType>urn:schemas-upnp-org:device:WANConnectionDevice:1</deviceType>
<friendlyName>WANConnectionDevice</friendlyName>
<manufacturer>MiniUPnP</manufacturer>
<manufacturerURL>http://miniupnp.free.fr/</manufacturerURL>
<modelDescription>MiniUPnP daemon</modelDescription>
<modelName>MiniUPnPd</modelName>
<modelNumber>20150528</modelNumber>
<modelURL>http://miniupnp.free.fr/</modelURL>
<serialNumber>00000000</serialNumber>
<UDN>uuid:*</UDN>
<UPC>000000000000</UPC>

看起来这个光猫的 UPnP 功能是用 MiniUPnP 实现的。打开对应的网站²，果然是个 UPnP 的开源实现，同时提供服务器和客户端工具。因为 MiniUPnP 用是标准C语言，比较容易移植到不同的设备，也难怪电信光猫使用它实现 UPnP 功能。

我用的是 Macos，不知道能不能使用homebrew安装 MiniUPnP。Google 关键字miniupnp homebrew找到了对应的软件包³。

执行brew install miniupnpc完成安装。

好了，准备工作结束，现在表演正式开始。

假设你的公网IP是1.1.1.1，局域网IP是192.168.1.9，你本机的 nginx 监听在*:8080端口， 你想把公网的8888端口映射到本机的8080端口，你可以

upnpc -a 192.168.1.9 8080 8888 tcp

这里的upnpc就是 MiniUPnP 的客户端工具。-a表示添加

• 第一个参数是局域网主机
• 每二个是局域网主机端口
• 第三个是公网主机端口
• 第四个表示使用 TCP 还是 UDP 协议

如果执行成功，你会在网络管家看到如下记录

这个时候你访问1.1.1.1:8888就能看到 Nginx 的页面了。

如果想关闭端口映射，则可以执行

upnpc -d 8888 tcp

最后，你可以写一个脚本，在电脑开机连网后自动查询本机IP，然后通过upnpc将端口映射规则写入光猫；等电脑关机的时候再自动删除映射关系。一切都是那么的自然。

好了，感紧动手试试吧。