Ahri

Ahri 是一个高效且易用的网络环境共享工具。

你可以将它理解为一个 VPN，但 ta 又不是一个传统意义上的 VPN。 你只需要有一个拥有公网 IP 的 VPS 便可以使用 Ahri 同时访问多个内网环境，并且支持使用公网服务器的网络环境。

Ahri 只想做好三件事。

1. 核心：一台电脑同时使用多个内网环境，且不干预其他正常的网络访问。
2. 辅助：允许使用公网服务器的网络环境。
3. 易用：暴露出尽可能少的配置参数，避免给使用者带来困扰，降低学习使用成本。同时，尽可能的为每一个配置参数给出通用的默认值，将复杂与技术细节留给开发者。

请不要将 Ahri 与 frp，SSR，V2Ray 等项目做比较，因为 Ahri 对使用场景的定位与它们不同。

当然，如果你有优化 Ahri 的意见和建议，我很乐意接受。

• Ahri 的特性
• 编写 Ahri 的初衷
• Ahri 的使用场景
• Ahri 的工作原理
  • ahri-server & ahri-client
  • Ahri Protocal
  • ahri.hosts 示例
  • 场景解析
• Ahri 的用法
• Ahri http(s)代理实践
• Q & A

Ahri 的特性

|特性|详情| |:--:|:--| |通用性|Ahri 基于 TCP，所以不关心转发的数据包是基于何种应用层协议的，也就是说 Ahri 一定支持 http。理论上讲，ta 支持所有基于 TCP 的上层协议。| |帧化数据协议|Ahri 拥有自己的应用层协议（Ahri protocol）来经行流量转发。Ahri 对流量的处理方式类似于 http 2.0，所有的数据均是 帧化 的。| |安全|Ahri 采用了 RSA, AES-256-CFB 加密算法保证数据的安全性。| |高效|Ahri 由 golang 编写，本身非常底层，执行效率极高。同时，Ahri 采用 多路复用 模式，在 client 与 server 之间仅建立一个 TCP 连接，避免不必要的协议握手。| |低内存, 低 CPU 使用率|采用 sync.pool 降低 GC 压力与内存占用量。* ahri-client 活跃时，MEM < 7.0MB，%CPU ~= 10%，%CPU max < 15.0% 。* ahri-server 活跃时，MEM < 15.0MB，%CPU ~ 1.5%，%CPU max < 2.1%。| |跨平台|Ahri 由 golang 编写，轻松跨平台；|

*最简模型下的内存测试环境与情景：

• 在中国大陆连续访问数个 YouTube 1080p 视频播放页（即，当视频开始播放时，马上点击下一个视频地址，使机器保持数个持续的大流量的网络访问）。
• ahri-client 运行在 MacBook Pro 乞丐版上。
• ahri-server 运行在 Vultr 的 LA 节点的 VPS 上 。

编写 Ahri 的初衷

在工作中，因商务合作需要使用几家合作公司的内网环境，导致我需要频繁切换 VPN 配置。 而回到家中，如果偶遇突发情况又无法使用自己公司的内网（因为运维不给配）。 TeamViewer 个人版虽然免费，但时不时会出现服务器宕机的情况。 女友公司的运维配置的 VPN 不稳定。

一系列的恼人事件发生后，我决定编写 Ahri 来改善我的工作与生活质量。同时，希望 Ahri 可以帮助那些遇到类似情况的人。

注意: 请严格遵守你所在地区的相关法律法规, 不要将 Ahri 用于违法犯罪行为(尤其是科学上网); 否则后果自负, 毕竟技术无罪, 最坏的情况我会清除源码.

Ahri 的使用场景

Ahri 适用于但不局限于以下场景，ta 可以解决这些问题。

场景一

你的工作内容需要使用到公司内网，但由于外因，没有 VPN 或根本无法使用。

TeamViewer 无法连接到公司内网的电脑或使用时及其卡顿。

作为开发，需要使用到几个中间件，而它们都在公司内网。

场景二

因商务合作需要使用几家合作公司的内网环境，频繁切换 VPN 配置非常麻烦。

场景三

你所在的网络环境对一些公网域名或 IP 进行了拦截，导致你无法使用它们。

Ahri 的工作原理

Ahri 需要解决的问题其实是流量转发。然而并不是所有的流量都需要转发，或多次转发。 所以，就请求的发起来说，流量的目的地有三种类型。

1. 本地：在本机直接拨号（dial）TCP 请求。
2. ahri-server： 使用 ahri-server 作为代理，在 ahri-server 上 dial TCP 请求。
3. 另一个 ahri-client： 使用另一个 ahri-client 作为代理，在另一个 ahri-client 上 dial TCP 请求。

ahri-server & ahri-client

Ahri 服务由两个二进制程序来提供，它们是 ahri-server，ahri-client。

• ahri-server 负责响应来自 ahri-client 的请求，或者转发一个 ahri-client 的请求给另一个 ahri-client。

• ahri-client 负责发起请求，或者响应另一个 ahri-client 的请求。ta 有三个模式。

  • take：启动一个 socks5 服务来接受本地的所有 TCP 请求；再按配置好的映射文件（ahri.hosts）决定采用上面的三种流量目的地中的哪一个。
  • give：仅负责响应来自其他 ahri-client 的请求。
  • trade：同时支持上面两种的模式。

ahri-client 采用主动注册到 ahri-server 的方式来进行连接，而 ahri-server 会对数个 ahri-client 进行管理。 ahri-client 注册到 ahri-server 后，它们之间会有一个内容加密的 TCP 连接。在这个连接中会传递心跳包与各类数据包。

然后再解释上面挖的一个坑，对一个 TCP 连接经行多路复用。

Ahri Protocal

基于 TCP ，Ahri 自行定义了一个应用层协议 Ahri Protocol。 ta 由 Ahri Registe Protocol（ARP）与 Ahri Frame Protocol（AFP）组成。 ARP 定义了 ahri-client 应该怎样注册到 ahri-server。 AFP 定义了 ahri-client 与 ahri-server 应该怎样交互数据包。 详细的内容请查看Ahri Protocol。

在这里我仅想说明，协议中出现了 Frame，表明 Ahri 将数据做了帧化，对数据包的管理方式类似于 HTTP 2.0。在这样的前提下，仅使用一个 TCP 连接便可以使 ahri-client 与 ahri-server 沟通顺畅。

为了让 ahri-server 管理数个 ahri-client，ARP 规定每一个 ahri-client 均有一个名字（最大长度为 2 的ACSII字符）。 每一个 ahri-client 均有一个 ahri.hosts 文件，可以控制本地请求转发的目的地；也可控制是否对他人提供某些域名或 IP 的转发服务。 其中 'S', 'L', '-', '|' 为系统保留名, 禁止使用它们对 ahri-client 命名.

ahri.hosts 示例

我们假设自己的客户端名为 'A', 另一个客户端名为 'B', 且均注册至服务端 S, 以下就是 ahri.hosts 文件的示例.

# 转发本地请求至服务端
youtube.com S

转发本地请求至另一个客户端 B
mary-live.com B
当前 ahri-client 为 give 或 trade 模式时, 禁止其他客户端访问本地网络环境中的这个域名
tom-live.com -
当前 ahri-client 遇到该域名时, 拦截本地请求, 一般用于广告屏蔽
ad-live.com |
显式表明请求应该在本地处理, 当然所有请求的默认目的地就是 L, 所以可以不写下面这一行.
baidu.com L

场景解析

我们回顾一下上面的使用场景。 假设我本机 ahri-client 是 A， 我使用的 ahri-server 是 S， 我公司内网（LAN 1）中有一个 ahri-client 是 B， 别人公司内网（LAN 2）中有一个 ahri-client 是 C。

场景一 & 场景二

这两个场景是最常见的 VPN 使用场景，只不过场景二略复杂一点。

当我在自己家时。 我使用自己公司的内网时，流量走向是 A -> S -> B -> LAN 1， 然后原路返回。 我也可以使用对方公司的内网，流量走向是 A -> S -> C -> LAN 2， 然后原路返回。 我也可以正常访问任何公网资源，A -> Internet。

当我在自己公司，使用自己公司的内网时，流量走向是 A -> LAN 1，然后原路返回。 我也可以使用对方公司的内网，流量走向是 A -> S -> C -> LAN 2， 然后原路返回。 我也可以正常访问任何公网资源，A -> Internet。

场景三

对这个场景的处理其实是我在实现场景一、二的过程中顺带写出来的衍生物。 主要就是你所在的网络环境会对一些公网资源的请求进行拦截。 A -> Internet 这条路不通了。所以换线为 A -> S -> Internet。

希望我对上面的场景的解决描述的足够清楚。

Ahri 的用法

我已经对常用的系统完成了源码编译的工作, 你应该可以在 releases 中找到可运行在你系统上的版本. 如果没有, 请自行从源码编译(go1.12.1+).

详细参数与解释仅需要在命令行下执行对应的帮助程序（因为 windows 的限制，需要将 ahri-client 与 ahri-server 先重命名为 ahri-client.exe 与 ahri-server.exe）

客户端
ahri-client -h

服务端
ahri-server -h
windows 下
ahri-client.exe -h
ahri-server.exe -h

方法一

直接运行 ahri-client / ahri-server, 参数如下.

Usage: ./ahri-client   [socks5-cfg] [global-cfg]
    server-info: -sip serverIp, -sp serverPort, -k serverPassword
    client-info: -n clientName, -m clientMode
    socks5-cfg:  -s5ip socks5Ip, -s5p socks5Port, -f ahriHostsFile
    global-cfg: -L logLevel, -T timeoutUnitSec

Parameters:
  -L int
        the log level, 0 ~ 3 ==> debug, info, warn, error (default 3)
  -T int
        the timeout of one-way communication time interval between an AhriClient and an AhriServer;
        Special: AhriClient Dial timeout = 3T, heartbeat timeout = 2T (default 5)
  -f string
        the ahri hosts file of this ahri client (default "ahri.hosts")
  -k string
        the password of an ahri server
  -m int
        the work mode of this ahri client, 0: Take, 1: Give, 2: Trade
  -n string
        the name of this ahri client
  -s5ip string
        the socks5 IP of this ahri client (default "127.0.0.1")
  -s5p string
        the socks5 port of this ahri client (default "23456")
  -sip string
        the IP of an ahri server
  -sp string
        the port of an ahri server

Usage: ./ahri-server  [global-cfg]
    server-info: -ip serverIp, -p serverPort, -k serverPassword, -a rsaPrivateKey, -b rsaPublicKey
    global-cfg: -L logLevel, -T timeoutUnitSec

Parameters:
  -L int
        the log level, 0 ~ 3 ==> debug, info, warn, error (default 3)
  -T int
        the timeout of one-way communication time interval between an AhriClient and an AhriServer;
        Special: AhriClient Dial timeout = 3T, heartbeat timeout = 2T (default 5)
  -a string
        the private rsa key file of this ahri server (default "rsa_private_key.pem")
  -b string
        the public rsa key file of this ahri server (default "rsa_public_key.pem")
  -ip string
        the IP of an ahri server
  -k string
        the password of an ahri server
  -p string
        the port of an ahri server

使用 ahri-client, 你几乎仅配置 ahri.hosts 即可使用. 使用 ahri-server, 你需要 openssl 帮你生成 RSA 公私钥对, 如果你是 *nix 环境, 可以直接调用

bash gen_rsa_keys.sh

方法二

为了降低配置难度，压缩包中已包含 start.sh，stop.sh 。 仅需要修改必要的参数即可在 *nix 环境中使用。 至于 Windows，参考 sh 脚本即可编写 bat 即可。

提示：如果 ahri-client 与 ahri-server 之间的网络环境是 低带宽 或 高延迟，请适当增大

-T

Ahri http(s)代理实践

Ahri 其实很简单，但对于不熟悉终端的童鞋还是太难了，那么跟着这个【实践教程】，你可以学习到基础用法。

Q & A

我已测试并正常使用该工具多时，有任何意见与建议或者问题，请 open 一个 issues。

ahri-client 的命名

ahri-client 可以使用最长 2 个 ASCII 字符（你就当做两个英文字母好了）来命名自身。同时 'S'， 'L'， '-'， '|' 均是系统保留名，禁止使用。 为什么最长 2 个字符？由 ARP 决定的。如此，一台服务器已经可以选 (256^2 - 4) 个客户端名，足够使用。

windows 的命令行中无法运行 Ahri 的二进制文件

因为 Ahri 的交叉编译脚本中，默认使用 ahri-client 与 ahri-server 这两个名字命名二进制文件，而 windows 要求可执行文件以

exe

.exe

关于其他常用工具的对接 Ahri

一般来说，至少在 *nix 环境下绝大多数工具的对接都可以使用 nc 来解决。

下面是 ssh 使用 nc 来对接 Ahri 的例子。

现在本地 socks5 监听代理是 socks5://127.0.0.1:23456
自己服务器是server.test.com

修改~/.ssh/config 文件
添加下面配置
host server.test.com
HostName server.test.com
ProxyCommand nc -X 5 -x 127.0.0.1:23456 %h %p
ServerAliveInterval 30
然后通过
ssh [email protected] 就可以愉快的使用 Ahri 代理登录了。