Ubuntu 16.04下Shadowsocks服务器端安装及优化

原文链接:Penguin

前言

本教程旨在提供简明的Ubuntu 16.04下安装服务器端Shadowsocks。不同于Ubuntu 16.04之前的教程,本文抛弃initd,转而使用Ubuntu 16.04支持的Systemd管理Shadowsocks的启动与停止,显得更为便捷。优化部分包括BBR、TCP Fast Open以及吞吐量优化。

本教程仅适用于Ubuntu 16.04及之后的版本,基于Python 3,支持IPv6。

安装pip

本教程使用Python 3为载体,因Python 3对应的包管理器pip3并未预装,首先安装pip3:

Bash
sudo apt install python3-pip
安装Shadowsocks

因Shadowsocks作者不再维护pip中的Shadowsocks(定格在了2.8.2),我们使用下面的命令来安装最新版的Shadowsocks:

Bash
pip3 install https://github.com/shadowsocks/shadowsocks/archive/master.zip
安装完成后可以使用下面这个命令查看Shadowsocks版本:

Bash
sudo ssserver –version
目前会显示“Shadowsocks 3.0.0”。

创建配置文件

创建Shadowsocks配置文件所在文件夹:

Bash
sudo mkdir /etc/shadowsocks
然后创建配置文件:

Bash
sudo nano /etc/shadowsocks/config.json
复制粘贴如下内容(注意修改密码“password”):

JSON
{
“server”:”::”,
“server_port”:8388,
“local_address”: “127.0.0.1”,
“local_port”:1080,
“password”:”mypassword”,
“timeout”:300,
“method”:”aes-256-cfb”,
“fast_open”: false
}
然后按Ctrl + O保存文件,Ctrl + X退出。

测试Shadowsocks配置

首先记录下服务器的IP地址

Bash
ifconfig
找到IPv4地址(和IPv6地址),如我的ifconfig输出为

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 46:91:89:4e:c1:52
inet addr:138.68.51.55 Bcast:138.68.63.255 Mask:255.255.240.0
inet6 addr: fe80::4491:89ff:fe4e:c152/64 Scope:Link
inet6 addr: 2604:a880:2:d0::3727:7001/64 Scope:Global
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:102667 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:7869 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:151166937 (151.1 MB) TX bytes:1151476 (1.1 MB)
所以我的IPv4地址是138.68.51.55,IPv6地址是2604:a880:2:d0::3727:7001。

然后来测试下Shadowsocks能不能正常工作了:

Bash
ssserver -c /etc/shadowsocks/config.json
在Shadowsocks客户端添加服务器,如果你使用的是我提供的那个配置文件的话,地址填写你的IPv4地址或IPv6地址,端口号为8388,加密方法为aes-256-cfb,密码为你设置的密码。然后设置客户端使用全局模式,浏览器登录Google试试应该能直接打开了。

这时浏览器登录http://ip138.com/就会显示Shadowsocks服务器的IP啦!

测试完毕,按Ctrl + C关闭Shadowsocks。

配置Systemd管理Shadowsocks

新建Shadowsocks管理文件

Bash
sudo nano /etc/systemd/system/shadowsocks-server.service
复制粘贴:

[Unit]
Description=Shadowsocks Server
After=network.target

[Service]
ExecStart=/usr/local/bin/ssserver -c /etc/shadowsocks/config.json
Restart=on-abort

[Install]
WantedBy=multi-user.target
Ctrl + O保存文件,Ctrl + X退出。

启动Shadowsocks:

Bash
sudo systemctl start shadowsocks-server
设置开机启动Shadowsocks:

Bash
sudo systemctl enable shadowsocks-server
至此,Shadowsock服务器端的基本配置已经全部完成了!

优化

这部分属于进阶操作,在你使用Shadowsocks时感觉到延迟较大,或吞吐量较低时,可以考虑对服务器端进行优化。

开启BBR

BBR系Google最新开发的TCP拥塞控制算法,目前有着较好的带宽提升效果,甚至不比老牌的锐速差。

升级Linux内核

BBR在Linux kernel 4.9引入。首先检查服务器kernel版本:

Bash
uname -r
如果其显示版本在4.9.0之下,则需要升级Linux内核,否则请忽略下文。

更新包管理器:

Bash
sudo apt update
查看可用的Linux内核版本:

Bash
sudo apt-cache showpkg linux-image
找到一个你想要升级的Linux内核版本,如“linux-image-4.10.0-22-generic”:

Bash
sudo apt install linux-image-4.10.0-22-generic
等待安装完成后重启服务器:

Bash
sudo reboot
删除老的Linux内核:

Bash
sudo purge-old-kernels
开启BBR

运行lsmod | grep bbr,如果结果中没有tcp_bbr,则先运行:

Bash
modprobe tcp_bbr
echo “tcp_bbr” >> /etc/modules-load.d/modules.conf
运行:

Bash
echo “net.core.default_qdisc=fq” >> /etc/sysctl.conf
echo “net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr” >> /etc/sysctl.conf
运行:

Bash
sysctl -p
保存生效。运行:

Bash
sysctl net.ipv4.tcp_available_congestion_control
sysctl net.ipv4.tcp_congestion_control
若均有bbr,则开启BBR成功。

优化吞吐量

新建配置文件:

Bash
sudo nano /etc/sysctl.d/local.conf
复制粘贴:

# max open files
fs.file-max = 51200
# max read buffer
net.core.rmem_max = 67108864
# max write buffer
net.core.wmem_max = 67108864
# default read buffer
net.core.rmem_default = 65536
# default write buffer
net.core.wmem_default = 65536
# max processor input queue
net.core.netdev_max_backlog = 4096
# max backlog
net.core.somaxconn = 4096

# resist SYN flood attacks
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
# reuse timewait sockets when safe
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
# turn off fast timewait sockets recycling
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 0
# short FIN timeout
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
# short keepalive time
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1200
# outbound port range
net.ipv4.ip_local_port_range = 10000 65000
# max SYN backlog
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 4096
# max timewait sockets held by system simultaneously
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000
# turn on TCP Fast Open on both client and server side
net.ipv4.tcp_fastopen = 3
# TCP receive buffer
net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 67108864
# TCP write buffer
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 67108864
# turn on path MTU discovery
net.ipv4.tcp_mtu_probing = 1

net.ipv4.tcp_congestion_control = bbr
运行:

Bash
sysctl –system
编辑之前的shadowsocks-server.service文件:

Bash
sudo nano /etc/systemd/system/shadowsocks-server.service
在ExecStart前插入一行,内容为:

ExecStartPre=/bin/sh -c ‘ulimit -n 51200’
即修改后的shadowsocks-server.service内容为:

[Unit]
Description=Shadowsocks Server
After=network.target

[Service]
ExecStartPre=/bin/sh -c ‘ulimit -n 51200’
ExecStart=/usr/local/bin/ssserver -c /etc/shadowsocks/config.json
Restart=on-abort

[Install]
WantedBy=multi-user.target
Ctrl + O保存文件,Ctrl + X退出。

重载shadowsocks-server.service:

Bash
sudo systemctl daemon-reload
重启Shadowsocks:

Bash
sudo systemctl restart shadowsocks-server
开启TCP Fast Open

TCP Fast Open可以降低Shadowsocks服务器和客户端的延迟。实际上在上一步已经开启了TCP Fast Open,现在只需要在Shadowsocks配置中启用TCP Fast Open。

编辑config.json:

Bash
sudo nano /etc/shadowsocks/config.json
将fast_open的值由false修改为true。Ctrl + O保存文件,Ctrl + X退出。

重启Shadowsocks:

Bash
sudo systemctl restart shadowsocks-server
注意:TCP Fast Open同时需要客户端的支持,即客户端Linux内核版本为3.7.1及以上;你可以在Shadowsocks客户端中启用TCP Fast Open。

至此,Shadowsock服务器端的优化已经全部完成了!



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