🚀 4to6 - 高性能自适应双栈网络中转网桥 (Any-to-Any Network Bridge)

4to6 是一个使用 Go 语言（Go 1.20+） 开发的、高性能、零外部依赖、自适应双栈 的网络端口转发代理工具。

虽然命名为 4to6，但由于项目底层采用自适应网络协议栈解析，它已经进化为了一个通用的 Any-to-Any 双栈网桥。它能够完美运行在单栈/双栈服务器或树莓派（Raspberry Pi）上，支持将 TCP 和 UDP 流量在 IPv4 与 IPv6 之间进行随心所欲的高并发、高性能双向中转。

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✨ 核心技术亮点

• ⚡ 高性能零拷贝 (Zero-Copy Splice)： TCP 转发采用并发双向 Copy 机制，底层完美接轨 Go 标准库与 Linux 内核的 splice 系统调用。数据直接在内核态 socket 缓冲区间流转，避免了用户态内存拷贝，极大地降低了大流量中转时的 CPU 与内存消耗。
• 🌀 有状态全双工 UDP 异步引擎： UDP 采用工作协程（Worker Pool）与“专属后台接收协程”相结合的全双工异步设计。每个客户端拥有一个独立接收协程，工作协程只进行非阻塞的单向 Write，彻底消灭了高并发下数据/协议响应乱序、相互抢占以及超时导致的雪崩式延迟 Bug。
• 🔒 操作系统自愈与安全熔断保护：
  • FD 物理极限提升：程序在启动第一秒自动调升进程的文件描述符上限（RLIMIT_NOFILE）至系统的 硬限制上限 (如 1,048,576)，彻底打破传统转发软件的连接瓶颈。
  • 应用层安全熔断：内置 MaxUdpClients = 10000 并发连接熔断器。当遭遇外网恶意高频扫描或 DDoS 攻击时，自动熔断、静默丢包，绝对不会耗尽系统套接字句柄，确保整机运行安全。
• 📊 轻量级（会话级）高吞吐可观测性：
  • 前台运行：实时、精准打印会话轨迹（如 UDP 建立会话、释放 UDP 会话 等）。每会话生命周期仅产生两行日志，比起逐个数据包打印，降低了 95% 以上的 IO 阻塞开销，网络性能不打折。
  • 后台守护：使用守护进程（-d）运行时，所有前台输出将无感重定向、追加保存到当前工作目录下的 4to6.log。
• 🤖 会话隔离守护模式 (Setsid)： -d 守护进程模式深度集成了 syscall.Setsid 独立会话控制，子进程完全脱离原控制终端 TTY 的生命周期。即使终端断开、SSH 客户端关闭，后台代理也绝对不会因为 SIGHUP 信号而离线挂掉。
• 🧱 静态链接，零依赖： 未引入任何外部第三方包，纯标准库打造。编译脚本集成了 CGO 禁用、全静态编译以及 upx 高强度体积压缩，生成的可执行文件仅几百 KB，开箱即用，极致兼容 Alpine 等微型容器及树莓派等嵌入式设备。

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🌐 支持的 4 大网络拓扑场景

由于底层的原生级自适应设计，本工具支持在双栈服务器上进行任意跨协议栈中转：

                    ┌──────────────────────────────┐
                    │ 4to6 (A)：IPv4 监听 ──> IPv6   │
                    ├──────────────────────────────┤
IPv4/IPv6 Client ──>│ 4to4 (B)：IPv4 监听 ──> IPv4   │ ──> Target Host
                    ├──────────────────────────────┤
                    │ 6to6 (C)：IPv6 监听 ──> IPv6   │
                    ├──────────────────────────────┤
                    │ 6to4 (D)：IPv6 监听 ──> IPv4   │
                    └──────────────────────────────┘

1. IPv4 监听 \rightarrow IPv6 目标 (4to6)：适用于仅 IPv4 的设备通过代理访问远端 IPv6 资源。
2. IPv4 监听 \rightarrow IPv4 目标 (4to4)：传统的 IPv4 端口中转。
3. IPv6 监听 \rightarrow IPv6 目标 (6to6)：IPv6 节点之间的流量转发。
4. IPv6 监听 \rightarrow IPv4 目标 (6to4)：纯 IPv6 局域网/移动网设备，通过代理访问公网 IPv4 后端服务。

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🛠️ 编译与安装

本工具需要 Go 1.20+ 环境，执行以下命令进行一键静态编译并压缩：

git clone https://git.aixiao.me/aixiao/4to6.git
cd 4to6
bash build.sh

编译完成后，会在项目根目录生成两个跨平台的静态压缩包：

• 4to6-linux-amd64：适用于常规 Linux AMD64 服务器。
• 4to6-linux-arm64：适用于树莓派 4B 等 ARM64 设备。

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📝 配置文件规范 (4to6.conf)

手写自适应配置解析器支持非常简单、直观的 DSL 映射关系。支持使用 // 或 # 进行行首或行尾注释：

global {
    // TCP 转发规则 (本地监听地址 -> 目标服务器地址)
    LT = 0.0.0.0:2222 -> v6.aixiao.me:22  // 将本地所有 IPv4 网卡的 2222 端口，转发到目标主机的 SSH
    LT = [::]:8080 -> 192.168.1.50:80    // 同时接受客户端 IPv4/IPv6 连接，转发至后端内网 IPv4 网页

    // UDP 转发规则 (本地监听地址 -> 目标服务器地址)
    LU = 0.0.0.0:853 -> [2408:8221:9915::ebc5]:53  // 将本地 853 端口中转至远端公网 IPv6 DNS 服务器
}

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🚀 生产环境部署：白金级实践 (Best Practices)

在实际生产环境中，强烈建议不要使用 -d 命令行参数。相反，推荐将程序保持前台运行（可完美打印会话轨迹），并全权委托给操作系统的 Systemd 进行进程管理和磁盘防爆隔离。

1. 编写 Systemd 服务配置文件

在您的服务器 /etc/systemd/system/4to6.service 写入以下规范配置：

[Unit]
Description=High Performance Any-to-Any Network Bridge
After=network.target

[Service]
Type=simple
# 指向您解压后的可执行程序和配置文件路径
ExecStart=/usr/local/bin/4to6-linux-amd64 -c /etc/4to6/4to6.conf
# 💥 崩溃自愈：进程若由于遭遇系统 OOM 或断电挂掉，3秒后自动复活，实现 7x24 小时高可用常驻
Restart=always
RestartSec=3s

# 操作系统级别 FD 限制调优 (在极高并发时双重保险)
LimitNOFILE=65535

# 操作系统级安全沙箱隔离限制 (推荐)
ProtectSystem=full
ProtectHome=true
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

2. 启用系统级的日志自循环 (彻底解决磁盘占满风险)

Systemd 托管程序后，程序的前台标准输出日志会被系统组件 journald 统一捕获。我们可以对日志的最大存储体积进行系统层面的物理约束，永远不撑爆磁盘： 在 /etc/systemd/journald.conf 中追加/修改：

SystemMaxUse=500M   # 💥 整个系统的 journal 日志总占用绝不超过 500MB，溢出后自动覆盖旧日志！

执行 sudo systemctl restart systemd-journald 即可。

3. 日志查阅与维护

# 启动 4to6 代理服务
sudo systemctl start 4to6

# 设置开机自动启动
sudo systemctl enable 4to6

# 实时追踪并查看最新的 100 行会话转发日志
journalctl -u 4to6.service -f -n 100

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⚖️ 开源协议

本项目采用 MIT License 授权。 如有更多特定性能调优或协议桥接需要，欢迎发起 PR 共同完善该项目！