Kcptun 基于 KCP 协议的 UDP 隧道,是一个非常简单和快速的隧道,它可以将 TCP 流转换为 KCP+UDP 流,降低延时,增加吞吐量

本博客曾经发布了通过 Finalspeed 加速 Shadowsocks 的教程,大家普遍反映能达到一个非常不错的速度。Finalspeed 虽好,就是内存占用稍高,不适合服务器内存本来就小的用户;而且现在 Finalspeed 停止维护,就需要寻找一个能替代 Finalspeed 的工具。

今天我就给大家介绍这么一个能替代 Finalspeed 的项目 — Kcptun。

Kcptun 介绍

Kcptun 是一个非常简单和快速的,基于 KCP 协议的 UDP 隧道,它可以将 TCP 流转换为 KCP+UDP 流。而 KCP 是一个快速可靠协议,能以比 TCP 浪费 10%-20% 的带宽的代价,换取平均延迟降低 30%-40%,且最大延迟降低三倍的传输效果。

Kcptun 是 KCP 协议的一个简单应用,可以用于任意 TCP 网络程序的传输承载,以提高网络流畅度,降低掉线情况。由于 Kcptun 使用 Go 语言编写,内存占用低(经测试,在 64M 内存服务器上稳定运行),而且适用于所有平台,甚至 Arm 平台。

Kcptun 工作示意图:

KCP 协议:https://github.com/skywind3000/kcp

Kcptun 项目地址:https://github.com/xtaci/kcptun

相关项目

以下为 Kcptun 的相关项目,如果有兴趣,可以了解一下。

1.Kcp-server:https://github.com/clangcn/kcp-server

Kcp-server 是在 Kcptun 的基础上,添加了配置文件的支持,并简化了安装过程,一条命令即可配置完毕。

如果你是小白,而且看了后面的教程也看不懂的话,推荐直接使用 Kcp-server 吧,就是更新较原版略慢。

2.Shadowsocks-Plus:https://github.com/shadowsocks-plus/shadowsocks-plus

基于 Shadowsocks Go 版本,加入了以下特性:

  • 启动后降低权限至 nobody , 增强安全性;
  • 与 kcptun 集成,配合相应客户端可加速传输;
  • 网页控制面板。

部署 Kcptun

2016.08.19 添加客户端可视化配置工具 Kcptun-GUI

2016.08.13 发布一键安装脚本 https://blog.kuoruan.com/110.html

2016.08.06 添加 Kcptun 可视化运行工具和 Android 使用说明。

2016.06.27 v20160627 发布,新参数 - nocomp,需要在两端同时使用以禁止压缩传输。

2016.06.17 添加客户端开机自启批处理,重写软件启动 vbs 脚本。

现在博主编写的一键安装脚本已公开发布测试,支持 Kcptun 一键安装、更新、卸载、配置,欢迎测试使用:Kcptun Server 一键安装脚本

以下为手动配置方式:

本教程以 CentOS 6.5 64 位为例。

首先下载 Kcptun,可以到 GitHub 上获取最新版:

用 Xshell 或者 Putty 登陆服务器,下载 Kcptun 的预编译版:

 
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mkdir /root/kcptun
cd /root/kcptun
wget https://github.com/xtaci/kcptun/releases/download/v20160816/kcptun-linux-amd64-20160816.tar.gz
tar -zxf kcptun-linux-amd64-*.tar.gz

注:请根据你的系统下载对应版本。32 位系统下载 kcptun-linux-386-*.tar.gz,64 位系统下载 kcptun-linux-amd64-*.tar.gz

解压之后有两个文件:client_linux_amd64 和 server_linux_amd64,一个用于服务器,一个用于客户端。

这个项目目前还没有 init 脚本,也还不支持配置文件,于是我写了两个简单的 sh 脚本,用于启动和关闭服务端。请在服务端程序相同目录下新建两个文件 start.sh 和 stop.sh。

创建 start.sh

 
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vi /root/kcptun/start.sh

写入以下内容:

 
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#!/bin/bash
cd /root/kcptun/
./server_linux_amd64 -l ":29900" -t "127.0.0.1:8388" -key test -mode fast2 > kcptun.log 2>&1 &
echo "Kcptun started."

server_linux_amd64 对应服务端文件名,请对应修改。

  • -l 表示 Kcptun 的服务端监听端口,用于接收外部请求和发送数据,默认:29900,请选一个你喜欢的端口;
  • -t 表示要加速的地址,由于 Kcptun 和 Shadowsocks 在同一服务器,地址填写 127.0.0.1,而 8388 为 Shadowsocks 端口;
  • -key 是 Kcptun 的验证密钥,服务端和本地必须一致才能通过验证,请自行设置(可省略)默认:it’s a secrect,这里自定义为了 test;
  • -mode 为加速模式,默认 fast,这里使用 fast2。

响应速度:

fast3 > [fast2] > fast > normal > default

有效载荷比:

default > normal > fast > [fast2] > fast3

中间 mode 参数比较均衡,总之就是越快越浪费带宽(根据设置,可能会浪费数倍流量),请自行斟酌。推荐模式 fast2。

可用的参数请使用 ./server_linux_amd64 -h 查看:

 
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$ ./server_darwin_amd64 -h
NAME:
   kcptun - kcptun server
 
USAGE:
   server_darwin_amd64 [global options] command [command options] [arguments...]
 
VERSION:
   20160811
 
COMMANDS:
     help, h  Shows a list of commands or help for one command
 
GLOBAL OPTIONS:
   --listen value, -l value  kcp server listen address (default: ":29900")
   --target value, -t value  target server address (default: "127.0.0.1:12948")
   --key value               key for communcation, must be the same as kcptun client (default: "it's a secrect") [$KCPTUN_KEY]
   --crypt value             methods for encryption: aes, tea, xor, none (default: "aes")
   --mode value              mode for communication: fast3, fast2, fast, normal (default: "fast")
   --mtu value               set MTU of UDP packets, suggest 'tracepath' to discover path mtu (default: 1350)
   --sndwnd value            set send window size(num of packets) (default: 1024)
   --rcvwnd value            set receive window size(num of packets) (default: 1024)
   --nocomp                  disable compression
   --datashard value         set reed-solomon erasure coding - datashard (default: 10)
   --parityshard value       set reed-solomon erasure coding - parityshard (default: 3)
   --dscp value              set DSCP(6bit) (default: 0)
   --help, -h                show help
   --version, -v             print the version

更深层次的参数调整需要理解 KCP 协议,并通过 “隐藏参数” 调整。巭孬嫑乱动

下面是作者给的配置参数样例,适用大部分 ADSL 接入(非对称上下行)的参数(实验环境电信 100M ADSL)。其它带宽请按比例调整,比如 50M ADSL,把 CLIENT 的 -sndwnd -rcvwnd 减掉一半,SERVER 不变。

 
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服务端:   -mtu 1400 -sndwnd 2048 -rcvwnd 2048 -mode fast2
客户端:   -mtu 1400 -sndwnd 256 -rcvwnd 2048 -mode fast2 -dscp 46

带宽计算公式:

在不丢包的情况下,有最大 - rcvwnd 个数据包在网络上正在向你传输,以平均数据包大小 avgsize 计算,在任意时刻,有:

network_cap = rcvwnd*avgsize

数据流向你,这个值再除以 ping 值 (rtt),等于最大带宽使用量。

max_bandwidth = network_cap/rtt = rcvwnd*avgsize/rtt

举例,设 rcvwnd = 1024, avgsize = 1KB, rtt = 400ms,则:

max_bandwidth = 1024 * 1KB / 400ms = 2.5MB/s ~= 25Mbps

(注:以上计算不包括前向纠错的数据量)

前向纠错是最大带宽量的一个固定比例增加:

max_bandwidth_fec = max_bandwidth*(datashard+parityshard)/datashard

举例,设 datashard = 10 , partiyshard = 3,则:

max_bandwidth_fec = max_bandwidth * (10 + 3) /10 = 1.3*max_bandwidth = 1.3 * 25Mbps = 32.5Mbps

看不懂?那就别管它,你只要会简易自我调优方法就够了:

  1. 同时在两端逐步增大 client rcvwnd 和 server sndwnd;
  2. 尝试下载,观察如果带宽利用率(服务器+客户端两端都要观察)接近物理带宽则停止,否则跳转到第一步。

基本原则:SERVER 的发送速率不能超过 ADSL 下行带宽,否则只会浪费您的服务器带宽。

下面开始创建启动软件所需要用到的一些文件,都是 vi 的基础操作,我不写具体的编辑保存命令了,不会的可以自己搜索一下。

创建 stop.sh

 
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vi /root/kcptun/stop.sh

写入以下内容:

 
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#!/bin/bash
echo "Stopping Kcptun..."
PID=`ps -ef | grep server_linux_amd64 | grep -v grep | awk '{print $2}'`
if [[ "" !=  "$PID" ]]; then
  echo "killing $PID"
  kill -9 $PID
fi
echo "Kcptun stoped."

创建 restart.sh

 
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#!/bin/bash
cd /root/kcptun/
sh stop.sh
echo "Restarting Kcptun..."
sh start.sh

然后可以启动服务端:

 
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sh /root/kcptun/start.sh

/root/kcptun/kcptun.log 为日志信息。

监听日志信息可以使用:

 
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tail -f /root/kcptun/kcptun.log

停止服务端请使用:

 
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sh /root/kcptun/stop.sh


根据大家的反馈,有朋友遇到了如下问题:
 
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stop.sh: [[: not found

如果使用如下命令:

 
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ls -l /bin/sh
lrwxrwxrwx 1 root root 4 Dec 28  2015 /bin/sh -> dash

可以看到 sh 指向了 dash,而 dash 是不认识 “[[” 的。为了解决这个问题,可以将默认使用的 shell 更换为 bash:

 
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ln -sf /bin/bash /bin/sh

切换回去请使用:

 
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ln -sf /bin/dash /bin/sh

重启服务端:

 
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sh /root/kcptun/restart.sh

添加开机启动:

Centos:

 
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chmod +x /etc/rc.d/rc.local;echo "sh /root/kcptun/start.sh" >> /etc/rc.d/rc.local

Ubuntu/Debian:

 
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chmod +x /etc/rc.local;echo "sh /root/kcptun/start.sh" >> /etc/rc.local

如果你有任何问题,欢迎加入我们的 QQ 群寻求帮助:43391448

配置客户端

以本地 Windows 64 位系统为例,首先下载 Kcptun 的 Windows 版本。

我这里先新建一个文件夹,命名为 Kcptun,然后下载:

 
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https://github.com/xtaci/kcptun/releases/download/v20160816/kcptun-windows-amd64-20160816.tar.gz

解压到文件夹下。

当前,Kcptun 已经有可视化配置工具了,你可以自行选择使用。如果不想用工具,可以往后翻,使用传统的文件启动方式。

1. 来自 “逗比根据地” 的 Kcptun tools。由于软件是易语言编写的,可能会被杀毒软件报毒,请各位自行查毒。

软件说明:http://www.dou-bi.com/ss-jc37/

2016.08.17 V1.0.3 发布

软件下载地址:https://pan.baidu.com/s/1i5HdlVv

2.KcptunGUI,来自 “诸神的黄昏”。

源码地址:https://git.oschina.net/ragnaroks/KcptunGUI

软件下载:https://git.oschina.net/ragnaroks/KcptunGUI/releases

注意:客户端和服务端参数必须一致的有:

  • datashard
  • parityshard
  • nocomp
  • key
  • crypt

以下为手动创建启动文件的方法:

由于 Kcptun 是控制台程序,所以我选择使用 vbs 脚本,来达到后台运行的目的。

新建 run.vbs

 
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Dim RunKcptun
Set fso = CreateObject("Scripting.FileSystemObject")
Set WshShell = WScript.CreateObject("WScript.Shell")
'获取文件路径
currentPath = fso.GetFile(Wscript.ScriptFullName).ParentFolder.Path & "\"
'软件运行参数
exeConfig = "client_windows_amd64.exe -l :12948 -r 10.10.10.10:29900 -key test -mode fast2"
'日志文件
logFile = "kcptun.log"
'拼接命令行
cmdLine = "cmd /c "& currentPath & exeConfig  &" > "& currentPath & logFile &" 2>&1"
'启动软件
WshShell.Run cmdLine, 0, False
'等待 1 秒
'WScript.Sleep 1000
'打印运行命令
'Wscript.echo cmdLine
Set WshShell = Nothing
Set fso = Nothing
'退出脚本
WScript.quit

本地监听端口为 12948;服务器 IP 地址 10.10.10.10 端口 29900;验证密钥和服务端一致。其他参数说明见上面服务端配置的说明。

v20160616 新增参数:-conn,使用多线程连接。可尝试添加 -conn 4 以使用 4 线程连接服务器。

新建 stop.bat

 
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taskkill /f /im client_windows_amd64.exe

然后双击 run.vbs 运行程序,使用 stop.bat 来停止程序,kcptun.log 为输出的日志信息。

开机启动配置:

新建 startUp.bat:

 
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@echo off
title Kcptun 开机启动设置
mode con cols=50 lines=20
color A
echo.
echo.                Kcptun 启动项设置
echo.
echo.     此批处理可以将 Kcptun 客户端添加到开机启动
echo.
echo.       请将该文件放到 run.vbs 相同目录后运行
echo.
echo.   查看说明:https://blog.kuoruan.com/102.html
echo.
set /p ST= 输入 y 添加开机启动,输入 n 取消开机启动:
if /I "%ST%"=="y" goto addStartup
if /I "%ST%"=="n" goto delStartup
:addStartup
reg add "HKCU\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run" /v "Kcptun Client" /t REG_SZ /d "\"%~dp0run.vbs\"" /F>NUL
exit
:delStartup
reg delete "HKCU\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run" /v "kcptun Client" /F>NUL 2>NUL
exit

上面的配置过程中出现了多个端口,我在这里画个图,方便各位理解各端口的作用(点击看大图):

Shadowsocks 客户端配置

在客户端中新建服务器:

  • 服务器 IP 填写本机:127.0.0.1
  • 服务器端口填写:12948

正确填写你的 Shadowsocks 密码,加密方式,协议和混淆方式。

切换到该服务器上,测试是否正确运行。

速度实测

我用的服务器是搬瓦工 512M 内存,费利蒙机房,以此测试加速效果。

  • 按结论看,Kcptun 的加速效果略逊于 Finalspeed,估计需要细调配置。
  • 刚运行 Finalspeed 时,内存占用就达到了 9.1% 也就是接近 47M;而此时 Kcptun 占用 0.4%,也就是 2M 左右。
  • YouTube 1440p 满跑情况下,FInalspeed 最高内存占用 15.4%,接近 79M;而此时 Kcptun 占用 3% 左右,即 15.5M。
  • 速度方面,Finalspeed 最大速度达到了 10000 Kbps +,Kcptun 6000+ Kbps。

以上结论为本人测试所得,仅作为参考;实际情况请自行测试,如有纰漏,欢迎指出。

多人同时使用

如果想多人使用同一个服务器并同时使用 Kcptun 加速,经博主测试,需要满足以下两个条件:

  • 启动多个 Kcptun 服务端,并使用不同的端口,你可以将 start.sh 拷贝一份,然后修改其中的端口;
  • 各个 Kcptun 加速不同的 Shadowsocks 服务端端口,也就是 Shadowsocks 也需要开多端口。

Android 上使用

请看这篇文章:Shadowsocks-Android 客户端上的 KCP 配置说明

在路由器上使用

如果需要在路由器上使用 Kcptun,首先你得有个智能路由器,然后能进入 shell。

编译好的客户端文件在这里下载:

https://github.com/bettermanbao/openwrt-kcptun/releases

小米路由器、极路由等一大批国产智能路由器都是 MT7620 的芯片,请下载 ramips 版本。

http://git.oschina.net/ragnaroks/KcptunGUI

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