01. 홈 서버 구축 - 서버 컴퓨터 기본 설정

개요#

서버 용도로 사용할 컴퓨터를 설정하고 네트워크 환경을 구성한다. 목표는 SSH를 통해 외부에서 홈 서버로 접속이 가능하도록 하는 것이다. SSH(Secure Shell)는 클라이언트와 서버 간의 통신을 암호화하여 안전한 원격 접속을 가능하게 하는 프로토콜이다. SSH는 클라이언트와 서버가 키 교환을 통해 암호화된 연결을 설정하며, 기본적으로 22번 포트를 사용한다. 이를 통해 원격 접속 시, 데이터는 네트워크를 통해 안전하게 전송될 수 있다.

글에서 다룰 내용을 요약하면 다음과 같다

서버 컴퓨터 설정
- 운영체제 (ubuntu) 설치
- wifi 연결
- private IP 확인
공유기 설정 - 네트워크 설정
- private IP 고정 (수동 설정)
- 포트포워딩 설정
- DDNS 설정

서버 컴퓨터 설정#

운영체제 설치#

운영체제는 계획에서 언급한데로 ubuntu server 를 설치한다. ubuntu server 를 설치한 다음, 기본 설정 이후에는 ssh 로 원격 접속해서 사용할 예정이다.

설치 준비하기

우분투 서버 다운로드
- 다운로드 링크 : https://releases.ubuntu.com/
설치 미디어 생성
- Rufus 프로그램을 사용해서 부팅 가능한 USB 장치를 생성한다.
- 사용 방법
  - 사용할 Ubuntu ISO 를 선택하고 시작을 누른다.
  - 우분투를 설치할 컴퓨터에 해당 USB를 낀 후, 부팅한다.
  - 기존 PC에 운영체제가 설치되어 있다면, BIOS 설정에서 부팅 순서를 USB로 변경해야 한다.

설치하기

홈 서버를 이용해야하므로 입력장치랑 모니터, 인터넷을 연결한 후 BIOS 에 진입한다.
보통 컴퓨터 켜면서 특정 키를 연타하면 되는데, 내 컴퓨터의 경우 F2 였다.
컴퓨터 제조사 별로 진입 방법이 다르기 때문에, 본인의 컴퓨터에 맞게 방법을 찾아봐야 한다. 브랜드 및 제조사별 바이오스(bios) 단축키와 실행 와 같이 모아놓은 포스팅도 있기 때문에, 검색해보면 쉽게 찾을 수 있다.

방화벽에서 22번 포트 허용#

원격 접속이 가능하도록 방화벽에서 22번 포트로 들어오는 연결을 허용하자. 이를 위해 iptables 를 이용하여 방화벽을 설정할 수 있다.

iptables 의 정책은 INPUT, OUTPUT, FORWARD 가 있는데, 위에서 언급했듯이 22번 포트로 들어오는 연결에 대한 정책을 설정할 것이기 때문에 INPUT 체인을 설정해보자.

다음과 같이 설정할 수 있다

# 로컬에서 로컬로 (Loopback)의 모든 접속은 허용한다. 
sudo iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT

# ssh, http, https 포트를 개방한다.
sudo iptables -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 22 -j ACCEPT
sudo iptables -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 80 -j ACCEPT
sudo iptables -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 443 -j ACCEPT

# 패키지 업데이트에 관한 패킷들을 허용한다.
sudo iptables -A INPUT -m conntrack --ctstate RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
# 허용되지 않은 모든 패킷은 폐기한다. 
sudo iptables -P INPUT DROP
# 서버를 거쳐 다른 곳으로 가는 모든 패킷도 폐기한다.
sudo iptables -P FORWARD DROP

iptables는 메모리에 규칙을 저장하므로 재부팅 후 유지되지 않는다. 이를 해결하려면 iptables-persistent를 사용해 규칙을 디스크에 저장하고, 부팅 시 자동으로 불러오도록 설정해야 한다.

# 패키지 설치
sudo apt install iptables-persistent

sudo netfilter-persistent save # 저장
sudo netfilter-persistent reload # 갱신

Wifi 연결 (유선 연결 시, 생략 가능)#

ubuntu를 설치할 때는 우선 유선 LAN을 꼽고 설치해주었다. 집 wifi 를 사용하려면 와이파이 비밀번호 연결이 필요하였으므로, 운영체제 설치 후 따로 관련 설정을 작성해준다.

네트워크 인터페이스 확인하기

ip addr show # ifconfig 로도 확인 가능

랜 카드의 네트워크 인터페이스 이름을 확인한다.
보통 무선 네트워크(Wireless LAN)의 식별자는 wlx 로 시작하기 때문에, 해당 인터페이스 이름을 찾아서 복사해둔다.

netplan 파일 생성

/etc/netplan 에서 수정해야 하는 파일을 찾는다.
- 01-network-manager-all.yaml 혹은 50-cloud-init.yaml 이라는 이름의 파일이 존재한다.
해당 파일의 wifis 블록의 내용을 작성한다.

network:
    ethernets:
        enp2s0:
            dhcp4: true
    version: 2
    wifis:
      wlx002666499382:
        access-points:
          "공유기_SSID_NAME":
            password: "와이파이_비밀번호"
        dhcp4: true

설정 적용

sudo netplan apply

private IP (내부 IP) 확인하기#

ubuntu 설치 과정에서 openssh-server 를 설치하지 않았다면, 설치해줘야 한다.
 sudo apt install openssh-server -y

이 후의 작업에 ssh 를 이용하기 위해, private IP 를 확인한다. ifconfig 나 ip addr show 명령어를 통해 현재 네트워크에 연결된 장치 (랜 카드나 ethernet) 를 확인하고 해당 장치에서 inet 을 확인하면 된다.

inet
inet은 인터페이스의 IPv4 주소를 표시한다. 일반적으로 홈 네트워크에서는 아래의 Private IP 대역에 속한 주소를 사용한다.
10.0.0.0 ~ 10.255.255.255(10.0.0.0/8)
172.16.0.0 ~ 172.31.255.255(172.16.0.0/12)
192.168.0.0 ~ 192.168.255.255(192.168.0.0/16)

이제 서버와 연결된 공유기와 같은 공유기에 연결된 컴퓨터에서 해당 private IP를 통해 원격 접속할 수 있다.

같은 공유기에 연결된 기기끼리 사설망에서 통신이 가능한 이유
공유기는 DHCP 서버로서 ISP 가 할당한 public IP 주소를 할당받고, 연결된 기기에게 동일한 서브넷에 속하는 private IP 주소를 할당하여 기기들이 인터넷에 접속할 수 있도록 한다. 이 과정에서 공유기는 연결된 모든 기기를 동일한 로컬 네트워크에 포함시키게 되는데, 포함되어 있는 기기들은 라우팅 없이 직접 통신이 가능하다.

네트워크 설정#

이제 사설망에 속한 기기 뿐만 아니라, 외부에서도 접속이 가능하게 하기 위해 포트포워딩 설정을 진행한다. 목적은 공유기에 부여된 public IP 를 통해서 홈 서버에 접속할 수 있도록 하는 것이다. 이를 위해 공유기 설정에서 특정 포트로 트래픽이 들어왔을 때, 해당 서버로 트래픽이 유입되도록 설정한다.

하지만 DHCP 프로토콜에서는 private IP 를 유동적으로 주게 된다. 따라서 홈 서버의 IP 를 고정시키고, 해당 IP에 대한 포트 포워딩을 진행해야 한다.

홈 서버 IP 고정시키기#

LG 공유기 기준으로 공유기 설정 페이지인 (http://192.168.219.1/etc/intro.asp) 에 접속한 후, 공유기 설정으로 접근한다. (설정 페이지와 비밀번호는 공유기를 확인해보면 된다.)
공유기 설정페이지의 상태 정보 - DHCP 할당 정보 에서 홈 서버의 private IP 주소에 연결되어 있는 하드웨어 주소(MAC 주소)를 확인한다.
DHCP 고정 할당을 추가한다.

포트 포워딩 설정#

포트포워딩은 NAT(Network Address Translation)의 기능 중 하나로, 공유기의 공인 IP로 들어오는 특정 포트의 요청을 사설 IP 주소로 전딜한다. 이를 통해 외부에서 홈 서버에 접근할 수 있 있다. 이제 공유기의 public IP 의 22번 포트를 홈 서버로 포워딩하게 한다. 네트워크 설정 - NAT 설정 에 접속하여 원격 접속 (ssh, 22번 포트) 에 대한 포트 포워딩을 추가한다.

포트 포워딩 설정까지 완료하면, 공유기의 public IP 를 외부에서 홈 서버로의 접속이 가능해진다. 아래 주소로 접속하면 public IP 를 확인할 수 있다. https://www.findip.kr

DDNS 설정하기#

ISP에서 공유기에 할당하는 public IP 도 주기적으로 변경될 수 있기 때문에 DDNS (Dynamic Domain Name System)을 이용하여 public IP 주소가 변하더라도 동일한 도메인 이름으로 접근할 수 있도록 하자.

LG 공유기의 경우, 해당 설정을 공유기에서 관리할 수 있는데, 네트워크 설정 - 세부 설정 에 접속한 후, DDNS 설정을 진행하면 된다.

또는 DuckDNS와 같은 무료 DDNS 서비스도 사용할 수 있다.

마치며#

이번 작업을 완료하고 구성을 간단하게 그림으로 나타내면 다음과 같다.

하지만 현재 서버 구성에서는 네트워크 앞 단에 보안 구성이 없기 때문에 DDOS 등의 공격에 취약할 수 밖에 없다. 따라서 다음 글에서는 홈 서버로 유입되는 외부 트래픽에 대한 보안을 위해 홈 서버 내부의 방화벽, 침입 차단 설정 과 외부 리버스 프록시를 이용한 VPN 을 설정한다.

개요#

서버 컴퓨터 설정#

운영체제 설치#

방화벽에서 22번 포트 허용#

Wifi 연결 (유선 연결 시, 생략 가능)#

private IP (내부 IP) 확인하기#

네트워크 설정#

홈 서버 IP 고정시키기#

포트 포워딩 설정#

DDNS 설정하기#

마치며#

참고 자료#