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Android系统自带的VPN服务框架实例详解

2019年12月18日 作者：佚名

Android系统自带的VPN服务框架

Android从4.0开始（API LEVEL 15），自己带了一个帮助在设备上建立VPN连接的解决方案，且不需要root权限，本文将对其做一个简单的介绍。

一、基本原理

在介绍如何使用这些新增的API之前，先来说说其基本的原理。

android设备上，如果已经使用了VpnService框架，建立起了一条从设备到远端的VPN链接，那么数据包在设备上大致经历了如下四个过程的转换：

VpnService.prepare函数的目的，主要是用来检查当前系统中是不是已经存在一个VPN连接了，如果有了的话，是不是就是本程序创建的。

如果当前系统中没有VPN连接，或者存在的VPN连接不是本程序建立的，则VpnService.prepare函数会返回一个intent。这个intent就是用来触发确认对话框的，程序会接着调用startActivityForResult将对话框弹出来等用户确认。如果用户确认了，则会关闭前面已经建立的VPN连接，并重置虚拟端口。该对话框返回的时候，会调用onActivityResult函数，并告之用户的选择。

如果当前系统中有VPN连接，并且这个连接就是本程序建立的，则函数会返回null，就不需要用户再确认了。因为用户在本程序第一次建立VPN连接的时候已经确认过了，就不要再重复确认了，直接手动调用onActivityResult函数就行了。

在onActivityResult函数中，处理相对简单：

protected void onActivityResult(int request,int result,Intent data) { 
  if (result == RESULT_OK) { 
    Intent intent = new Intent(this,MyVpnService.class); 
    ... 
    startService(intent); 
  } 
}

如果返回结果是OK的，也就是用户同意建立VPN连接，则将你写的，继承自VpnService类的服务启动起来就行了。

当然，你也可以通过intent传递一些别的参数。

服务程序实现

服务程序必须要继承自android.NET.VpnService类：

public class MyVpnService extends VpnService ...

VpnService类封装了建立VPN连接所必须的所有函数，后面会逐步用到。

建立链接的第一步是要用合适的参数，创建并初始化好tun0虚拟网络端口，这可以通过在VpnService类中的一个内部类Builder来做到：

Builder builder = new Builder(); 
builder.setMtu(...); 
builder.addAddress(...); 
builder.addRoute(...); 
builder.addDnsServer(...); 
builder.addSearchDomain(...); 
builder.setSession(...); 
builder.setConfigureIntent(...); 
 
ParcelFileDescriptor interface = builder.establish();

可以看到，这里使用了标准的Builder设计模式。在正式建立（establish）虚拟网络接口之前，需要设置好几个参数，分别是：

1）MTU（Maximun Transmission Unit），即表示虚拟网络端口的最大传输单元，如果发送的包长度超过这个数字，则会被分包；

2）Address，即这个虚拟网络端口的IP地址；

3）Route，只有匹配上的IP包，才会被路由到虚拟端口上去。如果是0.0.0.0/0的话，则会将所有的IP包都路由到虚拟端口上去；

4）DNS Server，就是该端口的DNS服务器地址；

5）Search Domain，就是添加DNS域名的自动补齐。DNS服务器必须通过全域名进行搜索，但每次查找都输入全域名太麻烦了，可以通过配置域名的自动补齐规则予以简化；

6）Session，就是你要建立的VPN连接的名字，它将会在系统管理的与VPN连接相关的通知栏和对话框中显示出来；

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