ZeroTier使用教學：建立虛擬區網的VPN軟體

請參閱：開源內網穿透軟體比較

想要從外面的網路連線到家中的電腦、存取NAS照片、遠端桌面、存取自架服務、遊戲多人連線？你可以使用ZeroTier達成此目的。

ZeroTier是免費架設虛擬區域網路的開源軟體，類似私人VPN，支援Linux/Windows/macOS/FreeBSD/Android/iOS系統。

只要建立一個ZeroTier網路，將手機電腦加進此網路，等同連線到同一個Wifi下，這樣裝置之間便可以互相連線。

本文將簡介ZeroTier優點和安全性，再談如何在電腦/手機安裝ZeroTier。

1. ZeroTier優點
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以「從外面的網路連回家裡的電腦」這個目的來看

過去我們可能會調整路由器，設定通訊埠轉發(port forwarding)，將浮動IP配上動態DNS，讓外部網路能連線到家裡電腦。

但有些人的路由器不是自己的無法亂動，或是你懶得去調，那麼ZeroTier就派上用場了，以上步驟通通不需要，只要裝在要連線的電腦即可運作。

使用上也比較簡單，客戶端操作就像連VPN一樣簡單易懂。

ZeroTier的免費方案上限為25個裝置連線，且官方表示不限制網速，個人使用足夠了。

雖說ZeroTier最早是採用GPLv3授權釋出的自由軟體，但是 2019年官方將其轉換為商業友好的BSL授權條款，軟體不再是完全開源。

2. ZeroTier安全性
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ZeroTier會把所有連線的裝置組成一個虛擬區域網路，像A電腦會分配到192.168.1.100，B電腦192.168.1.101，這些IP只有在連線到ZeroTier網路時才能存取。

ZeroTier客戶端在連線時會到官方伺服器查詢要連線的目標裝置，接著嘗試給二者UDP打洞(hole punch)，成功P2P後資料傳輸就不會經過ZeroTier伺服器，速度提高：

然而若電腦防火牆阻擋P2P連線，那麼連線就會變成依賴官方伺服器傳輸(relaying)，速度變慢：

就安全性來說，裝置加入ZeroTier私人網路前還要在網頁後台同意，才能存取同一ZeroTier網路下的其他裝置，所以並不是所有人都能隨便加進來。

根據 ZeroTier官方發表的白皮書，每個裝置之間的連線是點對點加密的，很難竊聽傳輸資料。

但缺點是你得信任ZeroTier這家商業公司作為連線中轉伺服器。即使連線有加密，他們也知道哪個IP正在使用他們的服務。故ZeroTier雖然很像VPN，但它無法隱藏你的IP，也不能拿來跨區。

如果真的不信任ZeroTier官方伺服器，你也可以自己租個VPS，利用ZeroTier的開放原始碼軟體自行架設中轉伺服器"Moon"降低延遲，降低對ZeroTier官方服務的依賴。

3. 建立ZeroTier網路
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你必須先到ZeroTier官方網頁註冊帳號，才能建立ZeroTier網路。

至官方網站，點選右上角Sign up註冊帳號。
接著登入 ZeroTier網路後台，點選Create A Network
下方列表會出現新網路，點進去修改設定。首先會看到「Network ID」這是給其他裝置連線用的。接著給Network命名，再勾選「Private」設定為私人網路。
頁面往下，會看到「IPV4 Auto Assign」的規則，建立Network時會隨機挑一組網段，通常維持預設即可。除非你習慣用192.168來代表區域網路的裝置再選擇其他規則。
頁面再往下抵達「Members」區塊。此時還沒有任何裝置客戶端加入此網路，所以是空白(客戶端安裝請看下一節)。
有裝置加入後，重新整理ZeroTier後台頁面。勾選左邊的方框允許該裝置加入，接著給裝置取名方便辨識。以此類推，讓其他電腦/手機也加入此網路。
每個裝置後面會顯示ZeroTier分配的虛擬區域IP，要連線就是使用此IP位址。以下圖為例，假設要從Android手機存取Windows上的FTP伺服器，伺服器IP就是打10.147.19.87。
你可以隨時讓裝置退出ZeroTier網路，需要的時候再連上去。ZeroTier後台會保留分配給該裝置的虛擬區域IP位址。

4. 安裝與設定ZeroTier客戶端
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這邊列出各大作業系統安裝ZeroTier客戶端的方法。

4.1. Linux
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請看這篇了解各大Linux發行版安裝ZeroTier，還有ZeroTier指令用法。

4.2. Windows
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至 ZeroTier官網下載Windows的安裝檔安裝。
安裝後ZeroTier會顯示在系統匣右下角。
Windows搜尋「防火牆設定」
點選「允許應用程式通過防火牆」
點選「變更設定」，接著確認ZeroTier有打勾。再按下確定。
點選右下角的ZeroTier，勾選「Start UI at login」設定開機自動啟動。
接著點選「Join New Network」，會跳出視窗。在這邊輸入ZeroTier的Network ID，加入ZeroTier網路。之後在ZeroTier網頁後台允許該裝置加入。

4.3. macOS
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至 ZeroTier官網下載PKG安裝檔。
在應用程式列表找到ZeroTier，接著會顯示在系統右上角。右鍵點選「Join New Network」。
輸入Network ID，加入網路。之後在ZeroTier網頁後台允許該裝置加入。
如果macOS有啟用防火牆，請到系統偏好設定→安全性→防火牆→進階，允許ZeroTier客戶端的連入連線。

4.4. FreeBSD
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從官方套件庫安裝：

sudo pkg install net/zerotier

啟動服務：

sudo service zerotier start

其餘連線指令跟Linux類似。

4.5. Android
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至 Google Play下載ZeroTier
開啟ZeroTier APP，點選右上角設定。
勾選「Use Cecullar Data」允許使用行動網路流量。
回到首頁，點選右上角+號，填寫Network ID，再勾選「Route All traffic through ZeroTier」，點Add Network。
點選開關，啟動VPN連線，連線到ZeroTier網路。之後在ZeroTier網頁後台允許該裝置加入。

4.6. iOS
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至 App Store下載ZeroTier
開啟ZeroTier APP，點選右上角加入網路，輸入Network ID，勾選Enable Default Route。
回到主界面，啟動VPN連線。之後在ZeroTier網頁後台允許該裝置加入。

5. 改善ZeroTier延遲
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P2P連線時，資料傳輸不經過官方伺服器，速度取決於雙方裝置的網路速度。

若P2P失敗，ZeroTier就會走官方的的伺服器傳輸資料，此時速度就會慢很多。

因此要確保雙方裝置的防火牆是否有開放9993 UDP通訊埠才能穩定P2P連線。

你可以用指令確認ZeroTier裝置間是否有成功P2P：

sudo zerotier-cli peers

範例輸出如下，role顯示LEAF代表P2P成功，顯示PLANET代表連線走的是官方伺服器。

200 peers
<ztaddr>   <ver>  <role> <lat> <link> <lastTX> <lastRX>
2wwweeew4f 1.10.2 LEAF     204 DIRECT 14487    14487
cawwfwwwb9 1.10.2 LEAF     142 DIRECT 12450    2295

從以上指令也能看到個別裝置的延遲率(Lat, Latency)，若高於100就很容易lag，得檢查網路連線，或是重新連上ZeroTier網路。