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原文：Cloudflare Argo Tunnel with Rust+Raspberry Pi，作者 Steven Pack

家里有一块吃灰的树莓派，一直想用来跑点什么，但总绕不开两个问题：家庭宽带没有固定 IP，路由器也不想随便开放端口。

这篇文章记录的，就是 Cloudflare 一位工程师的实验：把树莓派、Rust 异步 Web 框架和 Cloudflare Tunnel 三者结合起来，在完全不动路由器、不配 DNS 记录的前提下，把树莓派上的 Web 服务暴露到公网。

整个过程出乎意料地顺滑。

问题在哪里

想让家里的机器对外提供服务，传统方式大概有这几条路：

  • 动态域名解析（DDNS）：家庭宽带 IP 会变，得在路由器上跑一个 DDNS 客户端，不稳定，配置也烦琐
  • 端口映射：在路由器上开放指定端口转发到内网机器，等于把内网暴露了一个口子，有安全风险
  • 租云服务器：花钱，而且家里的树莓派就成了摆设

Cloudflare Tunnel（原名 Argo Tunnel）的思路完全不同：让内网机器主动向外建立一条持久连接，流量通过这条连接进来，不需要任何入站规则。

原理：反向隧道

整个架构用一句话描述就是：

树莓派上的 cloudflared 客户端，向最近的 Cloudflare 节点建立一条出站的 HTTP/2 长连接；当外网用户请求你的域名时，Cloudflare 把请求通过这条连接反向推送给树莓派，树莓派处理后再原路返回。

几个关键点：

  • 流量方向是"出站"的。树莓派只需要能访问外网，不需要任何端口对外开放
  • 安全性由证书保证。cloudflared 登录时会生成一个证书文件（cert.pem），隧道连接用它来做身份验证
  • Cloudflare 负责域名解析和 HTTPS。你只需要有一个托管在 Cloudflare 上的域名，其余的它帮你搞定

准备工作

需要以下几样东西：

  • 一块树莓派（作者用的是 Raspberry Pi 3 Model B），已安装 Raspbian
  • 一个托管在 Cloudflare 的域名
  • 树莓派能正常访问外网

确认树莓派联网正常，最简单的方法是 curl 一下：

curl -I https://www.cloudflare.com

看到 HTTP/2 200 就说明出站连接没问题。

第一步：安装 cloudflared

cloudflared 是 Cloudflare 提供的隧道客户端。树莓派是 ARM 架构，需要下载对应版本：

wget https://bin.equinox.io/c/VdrWdbjqyF/cloudflared-stable-linux-arm.tgz
mkdir argo-tunnel
tar -xvzf cloudflared-stable-linux-arm.tgz -C ./argo-tunnel
cd argo-tunnel
./cloudflared --version

如果看到版本号输出，就说明可以正常运行了。

第二步：登录并授权域名

运行登录命令：

./cloudflared login

它会输出一个 URL，让你在浏览器里打开（因为树莓派是无头环境，复制到自己的电脑浏览器里打开就行）。登录 Cloudflare 账号后，选择你想用来建隧道的域名，点击授权。

授权成功后，树莓派控制台会显示：

You have successfully logged in.
If you wish to copy your credentials to a server, they have been saved to:
/home/pi/.cloudflared/cert.pem

这个 cert.pem 就是隧道的凭证文件，后续都会用到它。

第三步：用内置 Hello World 验证隧道

在正式部署自己的服务之前，先用 cloudflared 自带的 Hello World 模式验证隧道是否通：

./cloudflared --hostname tunnel.yourdomain.com --hello-world

把 tunnel.yourdomain.com 换成你自己的子域名。启动后会看到类似这样的日志：

INFO[0005] Connected to LAX
INFO[0010] Connected to SFO-DOG

这说明客户端已经连上了 Cloudflare 节点。此时在浏览器里访问 https://tunnel.yourdomain.com，应该能看到一个 Hello World 页面。

路由器没动，防火墙没动，DNS 没手动配置，就这样通了。

第四步：用 Rust 跑一个真正的 Web 服务

Hello World 验证完隧道没问题，下一步换成一个真实的 Rust Web 服务。原博客作者选择了 Gotham，一个基于异步 I/O 的 Rust Web 框架。

首先安装 Rust 工具链：

curl https://sh.rustup.rs -sSf | sh
# 安装完成后刷新环境变量
source $HOME/.cargo/env

克隆 Gotham 并编译 hello_world 示例：

git clone https://github.com/gotham-rs/gotham
cd gotham/examples/hello_world
cargo build

树莓派编译比较慢，cargo build 花了将近 8 分钟。编译完成后运行：

cd ../../target/debug
./gotham_examples_hello_world
# Listening for requests at http://127.0.0.1:7878

Web 服务现在监听在本地 7878 端口。把隧道指向它：

./cloudflared --hostname gotham.yourdomain.com http://127.0.0.1:7878

访问 https://gotham.yourdomain.com，Rust 服务的响应就出来了。

第五步：配置开机自启

每次 SSH 进去手动启动太麻烦，需要让两个进程在系统启动时自动运行。

配置 cloudflared 自启

先把证书和配置文件放到系统目录：

sudo cp ~/.cloudflared/cert.pem /etc/cloudflared
sudo nano /etc/cloudflared/config.yml

config.yml 内容：

hostname: gotham.yourdomain.com
url: http://127.0.0.1:7878

然后安装为系统服务：

sudo ./cloudflared service install

cloudflared 会自动注册成 systemd 服务，开机自启。

配置 Rust Web 服务自启

把编译好的二进制文件复制到一个稳定的位置：

cp target/debug/gotham_examples_hello_world /home/pi/argo-tunnel/server/bin/

编辑 /etc/rc.local，在 exit 0 之前加一行：

/home/pi/argo-tunnel/server/bin/gotham_examples_hello_world &

重启树莓派，SSH 回来后检查两个进程是否都在运行：

sudo ps -aux | grep cloudflared
sudo ps -aux | grep gotham

看到进程就说明配置成功了。

这件事有意思在哪

纯粹的技术实现层面，这个方案并不复杂，每一步都很直白。但把这几样东西组合在一起，解决的问题其实很实际：

家宽没有固定 IP 不再是障碍。 Cloudflare Tunnel 的连接是从内网发起的，IP 怎么变都无所谓，隧道会自动重连。

不需要开防火墙端口。 对家庭网络来说，不在路由器上开洞，安全性本质上好了一个层次。所有流量都经过 Cloudflare，还能顺带享受 DDoS 防护和 HTTPS。

Rust 在资源受限设备上表现不错。 Gotham 是异步框架，内存占用低，这一点在只有 1GB 内存的树莓派上很重要。编译慢是确实慢，但一次编译、长期运行，是嵌入式类场景的合理取舍。

当然，这个方案也有局限。Cloudflare Tunnel 需要你有一个托管在 Cloudflare 上的域名，流量也会经过 Cloudflare 的节点，如果对数据经过第三方有顾虑，就需要另想办法。

小结

这个实验的路径是这样的：

  1. 树莓派联网，安装 cloudflared
  2. cloudflared login 授权域名，获取证书
  3. 先用内置 Hello World 验证隧道通路
  4. 安装 Rust，编译 Gotham 示例，把隧道指向本地 Web 服务
  5. 配置 systemd 和 rc.local 实现两个进程的开机自启

整个过程没有动过路由器，没有手动配过 DNS，家里的树莓派就这样对外提供了一个有正经域名和 HTTPS 的 Web 服务。

对于那些一直想折腾树莓派但被网络配置挡在门外的人来说，这条路值得一试。

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