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点对点UDP连接（UDP hole punching） 2006-08-04 09:02 点对点UDP连接 UDP hole punching当两个需要通讯的主机可能都在middlebox后面的时候，UDP hole punching依赖于cone NAT和普通防火墙的一些特性，允许合适的P2P应用程序以punch holes方式通过middlebox并且建立彼此之间直接的连接。这种技术在RFC 3027[NAT- PORT]的5.1节中简要的提及，并且在英特网[KEGEL]非证实的提到，也在最近的一些协议[TEREDO, ICE]中用到。正如名字中的所提到的，这种技术只能用于UDP连接。 我们将会考虑两个特别情况，并且考虑应用程序如何完善的处理两者之间的握手连接。第一种情况下，也是较为普通的情况，两个在不通的NAT后面的客户端要求直接的进行P2P连接。第二种情况，两台客户端位于同一个NAT后面，但不能肯定 两台客户端位于同一个NAT后面 。 1、位于不同NAT后面 Peers behind different NATs 假设客户端A和B都有自己的私有IP地址，也都位于不同的NAT后面。P2P应用程序在A、B和服务器S上运行，用的都是UDP端口1234。A和B各自和服务器S建立UDP通讯连接，使NAT A为A的连接分配一个自己的公共端口62000，而NAT B为B的连接分配的是31000端口。 Server S 18.181.0.31:1234 | 牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋 |牋牋牋牋牋?+ 现在推想一下，客户端A想要直接和B建立一个UDP通讯会话。假设A简单的发一个UDP信息包到B的公共地址138.76.29.7:31000，然而NAT B将会丢弃这些进入的数据信息 除非它是一个FULL cone NAT ，原因是NAT B和S已经建立的外部会话，而A发送的信息中的源地址和端口号是和S不匹配的 可以参照一下上面的内容，匹配才能接受 。同样，假如B发送一个条UDP数据包给A的公网地址，NAT A也会丢弃。 但是，假设A发出一个UDP数据信息给B的公网IP地址，同时也通过服务器S传递一个请求给B，要求B也发一个UDP信息给A的公网IP地址。A直接向B的公共IP地址 138.76.29.7:31000 发送的数据包会让NAT A在A的私有地址和B的公网地址之间建立了一个新的连接会话。同时，B到A的公网地址 155.99.25.11:62000 的信息会导致NAT B在B的私有地址和A的公共地址之间建立一个新的连接会话。一旦这种新的UDP连接在两者之间建立起来，客户端A和B就不需要服务器S的介绍就能彼此直接通讯了。 UDP hole punching技术有几个很有用的特点。一旦在两个位于middlebox后面的客户端建立了一个直接的P2P连接，在连接中的任何一方都可以扮演一个介绍人的角色，依次继续和另一个客户端建立连接，减少了最初的服务器S的负担。如果说有[STUN]的话，假如两个中的任意一个或两个都碰巧不在middlebox后面，上述应用程序将同样可以建立P2P通讯通道，应用程序不需要尝试明确middlebox的类型。Hole punching技术甚至可以自动的运用在多级NAT下面，多重NAT就是那些客户端需要经历多级地址转换才能进入公网。 2、位于同一NAT后 Peers behind the same NAT 现在考虑两台客户端 但并不确定 都在同一个NAT后面的情况，因此会有私有IP地址空间。客户端A与服务器S建立一个UDP会话，NAT会分配一个公共端口62000。客户端B与服务器S也建立一个简单的连接，NAT为此分配一个公共端口62001。 Server S 18.181.0.31:1234 牋牋牋?|牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋 |牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋?NAT牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋 A-S 155.99.25.11:62000牋牋牋牋牋box的类型。Hole punching技术甚至可以自动的运用在多级NAT下面，多重NAT就是那些客户端需要经牋牋牋牋牋牋牋 B-S 155.99.25.11:62001牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋牋 |牋牋牋牋牋?+ 假想A和B使用UDP hole punching技术与服务器S的建立一个外部的通讯路线做为中间介绍。然后A和B将可以通过服务器S得到各自公共IP地址和端口号，然后使用这些地址各自向对方发送数据。两个客户能够以这种方式彼此通讯，只要NAT不仅仅允许外网上的主机可以和内网上的主机进行UDP传输会话，也可以允许内网上的主机可以和其他内网的主机进行UDP会话。我们在loopback translati