1、P2P 之 UDP 穿透 NAT 源码分析说明:有关这方面的介绍很多,请参考 P2P 之 UDP 穿透 NAT 的原理与实现的讲解。主要技术就是 NAT,网络地址转换。要强调的一点是,当内网客户端要连接公网服务器时,会在 NAT 上建一个 Session,并且分配一个端口(十分重要),并且记录相应的公网 IP 地址和端口。这个时候,从该公网服务器发送的数据到该端口的数据,将会被转发到该内网客户端,其它 IP 发送到该端口的数据,将被抛弃。如果客户端的套接字同时向两个不同的公网服务器连接。NAT 的处理是不同的,Symmetric NAT 是会再建一个 Session 并且分配一个新端口号,而
2、Cone NAT 会再建一个Session,但仍然使用原来的端口号。穿透原理:返回到前面讲的内容。我们要收到外网的数据,必须要发送一个数据包,会在 NAT 上建一个 Session,并且分配一个端口(十分重要),并且记录相应的公网 IP 地址和端口。就可以收到该公网发送过来的信息。所以问题就变为:内网客户端 A 发送一个数据包连到 NATB 的公网地址。然后就可以接收到 NATB 公网地址发送过来的数据(其实是由内网用户外发,它只是转发) 。但是现在问题来了: A 客户端通过公网服务器得到了 NATB 的外网 IP 及端口,于是就发数据过去,满怀信心的等待连接,没想到数据到了 NATB 这里,
3、NATB 说:“我内网的用户又没有连接你,那有不请自己来,我不认识你。 ”于是就把数据抛弃了。B 客户端也同样这样。A 和 B都想把公网 NAT 信息告诉对方,只要有一方收到消息就可以通信,问题是双方没有连接,怎么能通知该消息呢?所以这个问题就需要由公网服务器来处理。当 A 想和 B 通信的时候, 需要向公网服务器发送消息,由公网服务器把消息发送给B,B 再向 A 发送连接请求(打洞)。然后 B 就可以接受 A 的消息了。B 想和 A 通信的时候,也是同样的道理。这样 A 即能和公网服务器通信,又可以和 B 客户端通信了。注意:因为 NAT 设备会收回一些不活动的 Session,因此,双方必
4、须经常互发心跳数据包,让 Session 一直存活着。服务器端源码简单分析:服务器启动后,启动消息线程。接受数据,然后,根据消息头(登录,下线,打洞,得到用户列表,发送文件等) 。登录流程:就创建一个用户结构,并把用户的姓名,IP,端口号加入到用户列表中(这里用户的 IP,实际是 NAT 的公网 IP) 。下线流程:直接从用户列表中删除该用户信息。用户列表:定时发送用户列表给用户,或者用户主动请求用户列表。打洞:A 客户端请求连接 B 客户端的,把 B 客户端的 IP,端口号(NAT 外网地址)发送给 B,B 收到之后发送一个数据到 A 的 NAT 外网地址。客户端源码简单分析:登录流程: 把用户信息,发送给公网服务器。退出流程: 发送相应消息,给公网服务器。用户列表: 发送相应消息,从公网服务器得到用户列表信息。连接其它客户:*流程:直接向某个用户的外网 IP 发送消息,如果此前没有联系过* 那么此消息将无法发送,发送端等待超时。* 超时后,发送端将发送一个请求信息到服务端,* 要求服务端发送给客户 C 一个请求,请求 C 给本机发送打洞消息* 以上流程将重复 MAXRETRY 次一个线程接受数据:接受消息:其它用户发来的消息接受公网服务器发来的打洞消息。接受用户列表消息。接收公网服务器发来的心跳数据。