Clash Meta 在普通 Linux 上通过 IPv6 RA 实现无侵入旁路由

原版 Clash Meta 运行在普通 Linux （非 OpenWrt 路由器）上时，可以开启 TUN 作为旁路由使用。

但如果想要在不侵入主路由的情况下，接管指定设备，在 IPv4 和 IPv6 下会分别遇到不同的协议问题。

IPv4 与 IPv6 的差异

IPv4：DHCP 独占问题

在 IPv4 下，地址分配通常依赖 DHCP 。

DHCP 协议在同一个子网内通常只能存在一个 DHCP Server 。如果强行设置两个 DHCP Server ，最终会变成“谁回复快谁生效”的抢答游戏，容易导致网关、DNS 、地址池混乱。

IPv6：RA 可控性更好

在 IPv6 下，地址分配、路由宣告和 DNS 宣告主要通过 ICMPv6 Router Advertisement （ RA ）完成。

RA 可以指定：

• 默认路由优先级
• 默认路由生存时间
• DNS 服务器
• DNS 生存时间

因此，通过控制 RA 的优先级和生存时间，可以实现不侵入主路由的旁路由接管。

IPv4 仍然存在的问题

IPv4 侧仍然存在 DHCP 无法无侵入接管的问题。

不过好消息是，现在大部分设备，例如 Windows 和 Android ，会优先使用 IPv6 DNS ，并优先解析 IPv6 地址进行外呼。

因此，在接管 IPv6 之后，实测 Android 体验几乎等同于 VPN Service 并且部分场景优于，比如不会被各类金融 APP 检测到代理强制退出。

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技术实现细节

ICMPv6 Router Advertisement 协议

IPv6 使用 ICMPv6 替代了 IPv4 中的 ARP ，以及部分 DHCP 功能。

RA （ Router Advertisement ）是 ICMPv6 Type 134 报文，由路由器定期组播发送到：

ff02::1

即所有节点地址。

当路由器收到主机发送的 RS （ Router Solicitation ，Type 133 ）时，也会立即响应 RA 。

RA 报文核心字段

字段	长度	含义
Router Lifetime	2 字节	宣告自身作为默认路由的有效期，单位为秒；设为0表示撤销
Preference	2 位	路由优先级：01 = high，00 = medium，11 = low
Current Hop Limit	1 字节	后续发往互联网的报文使用的默认 Hop Limit

RA Option 字段

RA 还可以通过 Option 字段携带附加信息：

Option 类型	编号	作用
Source Link-Layer Address	1	发送方 MAC 地址
MTU	5	建议链路 MTU
RDNSS	25	递归 DNS 服务器地址

优先级与生存时间的协同控制

这是实现旁路由无侵入接入的关键。

假设：

设备	Preference	Lifetime
旁路由	high	180 秒
主路由	medium	1800 秒

此时流程如下：

1. 客户端收到两个路由器的 RA 。
2. 客户端优先选择 preference = high 的旁路由作为默认网关。
3. 即使旁路由下线，主路由的 RA 依然有效。
4. 如果旁路由正常退出，会发送 lifetime = 0 的撤销报文。
5. 客户端收到撤销报文后，会立即回切到主路由。

RDNSS：DNS 服务器宣告

RDNSS 是 IPv6 旁路由接管中的关键设计。

RA 报文中的 RDNSS Option （ Type 25 ）可以携带一个或多个 DNS 服务器地址。

与 IPv4 DHCP 不同，RDNSS 与地址分配解耦。旁路由无需参与地址分配，只需要宣告 DNS 即可。

RDNSS Option 格式：

Type:      8 bits ，值为 25
Length:    8 bits ，单位为 8 字节，计算方式为 1 + 2 * address_count
Lifetime:  32 bits ，单位为秒
Addresses: 可变长度，一个或多个 IPv6 地址

Windows 10+ 和 Android 系统会优先使用通过 RDNSS 获取的 DNS 服务器，且优先级通常高于 DHCPv4 分配的 DNS 。

因此实际效果是：

• IPv4 不经过旁路由，DHCP 仍由主路由负责。
• IPv6 DNS 解析通过旁路由。
• DNS 请求进入旁路由后，可按 Clash 规则转发或直连。
• 业务流量在 IPv4 下仍走主路由默认网关。
• 业务流量在 IPv6 下，如果旁路由 RA 优先级为 high，则走旁路由。

实测 Android：由于大部分 App 会优先通过 IPv6 进行外呼，即使 IPv4 回退，也能正常解析和访问，用户体验基本不受影响。

内核预备条件

Linux 内核默认不会主动发送 RA ，需要启用 IPv6 转发。

代码中可以通过写入 sysctl 控制文件实现：

func enableIPv6Forwarding(ifName string) {
    writeSysctl("/proc/sys/net/ipv6/conf/all/forwarding", "1")
    writeSysctl("/proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/forwarding", "1")
    writeSysctl("/proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/accept_ra", "2")
}

含义如下：

配置项	作用
conf/all/forwarding = 1	启用全局 IPv6 转发，是内核允许发送 RA 的前提
conf/eth0/forwarding = 1	在目标接口上启用 IPv6 转发
conf/eth0/accept_ra = 2	即使启用了转发，仍然接受其他路由器的 RA

其中，accept_ra = 2 很关键。它可以确保旁路由本身仍然能从主路由获取 IPv6 路由。

RA 数据包构造

RA 报文可以直接在内存中构造为字节数组，无需依赖外部库。

func buildRouterAdvertisement(
    iface *net.Interface,
    preference byte,
    lifetime uint16,
    dnsServers []net.IP,
    dnsLifetime uint32,
) []byte {
    packet := make([]byte, 16, 32)

    packet[0] = icmpv6RouterAdvertisement // Type = 134
    packet[4] = raDefaultCurrentHopLimit  // Hop Limit = 64
    packet[5] = preference                // 路由优先级

    binary.BigEndian.PutUint16(packet[6:8], lifetime)

    // Source Link-Layer Address Option
    if len(iface.HardwareAddr) == 6 {
        packet = append(packet, 1, 1) // Type = 1, Length = 1
        packet = append(packet, iface.HardwareAddr...)
    }

    // MTU Option
    if iface.MTU > 0 {
        // Type = 5, Length = 1, MTU value
    }

    // RDNSS Option
    if len(dnsServers) > 0 {
        packet = append(packet, buildRDNSSOption(dnsServers, dnsLifetime)...)
    }

    return packet
}

RDNSS 的 lifetime 可以设置为 router lifetime 的 3 倍：

advertisement := buildRouterAdvertisement(
    iface,
    preference,
    lifetime,
    []net.IP{src},
    uint32(lifetime)*raRDNSSLifetimeMultiplier,
)

// raRDNSSLifetimeMultiplier = 3

这样即使路由宣告过期，DNS 信息仍然可以维持一段时间，避免 DNS 抖动。

主动刷新与被动响应

func (r *routerAdvertiser) loop() {
    ticker := time.NewTicker(r.interval) // 默认 30s

    // 监听 RS 请求
    go func() {
        for {
            n, cm, _, err := r.packetConn.ReadFrom(buf)
            if err != nil {
                return
            }

            if n > 0 && buf[0] == icmpv6RouterSolicitation {
                r.send(r.advertisement)
            }

            _ = cm
        }
    }()

    // 定期发送 RA
    for {
        select {
        case <-ticker.C:
            r.send(r.advertisement)

        case <-r.done:
            return
        }
    }
}

工作机制：

• 定时器每 30 秒发送一次 RA 。
• goroutine 监听 RS 请求。
• 收到 RS 后立即回复 RA 。
• 新设备接入网络时发送 RS ，旁路由立即响应。

因此，新设备几乎可以立即感知到旁路由的存在。

优雅退出

Clash Meta 关闭时，可以发送 3 次 lifetime = 0 的撤销 RA：

func (r *routerAdvertiser) Close() error {
    r.closeOnce.Do(func() {
        close(r.done)

        for i := 0; i < 3; i++ {
            r.send(r.withdraw)
            time.Sleep(100 * time.Millisecond)
        }

        r.rawConn.Close()
    })

    return nil
}

这会通知所有客户端：该路由器已经不可用。

客户端随后会自动回切到主路由。

这正是“不侵入”的关键：不修改主路由配置，也不破坏现有网络拓扑。

配置方式

在 Clash Meta 的 TUN 配置段中启用：

tun:
  enable: true
  stack: mixed
  router-advertise:
    enable: true
    interface: eth0
    default-preference: high
    default-lifetime: 180
    interval: 30

字段说明：

配置项	含义
enable	是否启用 TUN
stack	TUN 使用的网络栈
router-advertise.enable	是否启用 RA 宣告
router-advertise.interface	发送 RA 的物理接口
router-advertise.default-preference	默认路由优先级，可选high、medium、low
router-advertise.default-lifetime	默认路由 lifetime ，单位为秒
router-advertise.interval	RA 发送间隔，单位为秒

实测验证

在同一广播域内抓包，可以看到旁路由定时发出的 RA：

fe80::xxxx:xxxx:xxxx:xxxx > ff02::1:
  ICMPv6 Router Advertisement
  hop limit 64, Flags [none], pref high
  router lifetime 180s
  source link-address option: xx:xx:xx:xx:xx:xx
  mtu option: 1500
  rdnss option, lifetime 540s, addr: fe80::xxxx:xxxx:xxxx:xxxx

也可以主动发送 RS 触发 RA 响应：

python3 -c "
import socket
import struct

sock = socket.socket(socket.AF_INET6, socket.SOCK_RAW, socket.IPPROTO_ICMPV6)
sock.setsockopt(socket.IPPROTO_IPV6, socket.IPV6_MULTICAST_HOPS, 255)

rs = struct.pack('!BBHI', 133, 0, 0, 0)
sock.sendto(rs, ('ff02::2', 0))
"

抓包验证：

tcpdump -i eth0 -vv -n 'icmp6 && ip6[40] == 134'

如果能够看到旁路由立即返回 RA ，即说明“新设备无感接入”能力生效。

总结

通过 IPv6 RA 实现旁路由接管的核心思路是：

1. 不接管 IPv4 DHCP ，避免与主路由冲突。
2. 通过 IPv6 RA 宣告更高优先级的默认路由。
3. 通过 RDNSS 宣告旁路由自身作为 DNS 。
4. 正常运行时以较短周期刷新 RA 。
5. 退出时发送 lifetime = 0 的撤销 RA 。
6. 主路由始终保留较长 lifetime ，确保旁路由异常时客户端可自动回切。

这种方式可以在不修改主路由配置的情况下，实现对支持 IPv6 设备的无侵入旁路由接管。

代码在这直接 patch 到 clash meta 就能运行 ra-feature.patch