p2p的nat研究
第一部分：nat介紹
第二部分：nat型別檢測
第一部分： nat介紹
各種不同型別的nat(according to rfc)
full cone nat:
內網主機建立乙個udp socket(localip:localport) 第一次使用這個socket給外部主機傳送資料時nat會給其分配乙個公網(publicip:publicport),以後用這個socket向外面任何主機傳送資料都將使用這對(publicip:publicport)。此外，任何外部主機只要知道這個(publicip:publicport)就可以傳送資料給(publicip:publicport)，內網的主機就能收到這個資料報
restricted cone nat:
內網主機建立乙個udp socket(localip:localport) 第一次使用這個socket給外部主機傳送資料時nat會給其分配乙個公網(publicip:publicport),以後用這個socket向外面任何主機傳送資料都將使用這對(publicip:publicport)。此外，如果任何外部主機想要傳送資料給這個內網主機，只要知道這個(publicip:publicport)並且內網主機之前用這個socket曾向這個外部主機ip傳送過資料。只要滿足這兩個條件，這個外部主機就可以用自己的(ip,任何埠)傳送資料給(publicip:publicport)，內網的主機就能收到這個資料報
port restricted cone nat:
內網主機建立乙個udp socket(localip:localport) 第一次使用這個socket給外部主機傳送資料時nat會給其分配乙個公網(publicip:publicport),以後用這個socket向外面任何主機傳送資料都將使用這對(publicip:publicport)。此外，如果任何外部主機想要傳送資料給這個內網主機，只要知道這個(publicip:publicport)並且內網主機之前用這個socket曾向這個外部主機(ip,port)傳送過資料。只要滿足這兩個條件，這個外部主機就可以用自己的(ip,port)傳送資料給(publicip:publicport)，內網的主機就能收到這個資料報
symmetric nat:
內網主機建立乙個udp socket(localip,localport),當用這個socket第一次發資料給外部主機1時,nat為其對映乙個(publicip-1,port-1),以後內網主機傳送給外部主機1的所有資料都是用這個(publicip-1,port-1)，如果內網主機同時用這個socket給外部主機2傳送資料，第一次傳送時，nat會為其分配乙個(publicip-2,port-2), 以後內網主機傳送給外部主機2的所有資料都是用這個(publicip-2,port-2).如果nat有多於乙個公網ip，則publicip-1和publicip-2可能不同，如果nat只有乙個公網ip,則port-1和port-2肯定不同，也就是說一定不能是publicip-1等於 publicip-2且port-1等於port-2。此外，如果任何外部主機想要傳送資料給這個內網主機，那麼它首先應該收到內網主機發給他的資料，然後才能往回傳送，否則即使他知道內網主機的乙個(publicip,port)也不能傳送資料給內網主機，這種nat無法實現udp-p2p通訊。
第二部：nat型別檢測
前提條件:有乙個公網的server並且繫結了兩個公網ip(ip-1,ip-2)。這個server做udp監聽(ip-1,port-1),(ip-2,port-2)並根據客戶端的要求進行應答。
第一步：檢測客戶端是否有能力進行udp通訊以及客戶端是否位於nat後？
客戶端建立udp socket然後用這個socket向伺服器的(ip-1,port-1)傳送資料報要求伺服器返回客戶端的ip和port, 客戶端傳送請求後立即開始接受資料報，要設定socket timeout（300ms），防止無限堵塞. 重複這個過程若干次。如果每次都超時，無法接受到伺服器的回應，則說明客戶端無法進行udp通訊，可能是防火牆或nat阻止udp通訊，這樣的客戶端也就不能p2p了（檢測停止）。
當客戶端能夠接收到伺服器的回應時，需要把伺服器返回的客戶端（ip,port）和這個客戶端socket的（localip，localport）比較。如果完全相同則客戶端不在nat後，這樣的客戶端具有公網ip可以直接監聽udp埠接收資料進行通訊（檢測停止）。否則客戶端在nat後要做進一步的nat型別檢測(繼續)。
第二步：檢測客戶端nat是否是full cone nat？
客戶端建立udp socket然後用這個socket向伺服器的(ip-1,port-1)傳送資料報要求伺服器用另一對(ip-2,port-2)響應客戶端的請求往回發乙個資料報,客戶端傳送請求後立即開始接受資料報，要設定socket timeout（300ms），防止無限堵塞. 重複這個過程若干次。如果每次都超時，無法接受到伺服器的回應，則說明客戶端的nat不是乙個full cone nat，具體型別有待下一步檢測(繼續)。如果能夠接受到伺服器從(ip-2,port-2)返回的應答udp包，則說明客戶端是乙個full cone nat，這樣的客戶端能夠進行udp-p2p通訊（檢測停止）。
第三步：檢測客戶端nat是否是symmetric nat？
客戶端建立udp socket然後用這個socket向伺服器的(ip-1,port-1)傳送資料報要求伺服器返回客戶端的ip和port, 客戶端傳送請求後立即開始接受資料報，要設定socket timeout（300ms），防止無限堵塞. 重複這個過程直到收到回應（一定能夠收到，因為第一步保證了這個客戶端可以進行udp通訊）。
用同樣的方法用乙個socket向伺服器的(ip-2,port-2)傳送資料報要求伺服器返回客戶端的ip和port。
比較上面兩個過程從伺服器返回的客戶端(ip,port),如果兩個過程返回的(ip,port)有一對不同則說明客戶端為symmetric nat，這樣的客戶端無法進行udp-p2p通訊（檢測停止）。否則是restricted cone nat，是否為port restricted cone nat有待檢測(繼續)。
第四步：檢測客戶端nat是否是restricted cone nat還是port restricted cone nat？
客戶端建立udp socket然後用這個socket向伺服器的(ip-1,port-1)傳送資料報要求伺服器用ip-1和乙個不同於port-1的埠傳送乙個udp資料報響應客戶端, 客戶端傳送請求後立即開始接受資料報，要設定socket timeout（300ms），防止無限堵塞. 重複這個過程若干次。如果每次都超時，無法接受到伺服器的回應，則說明客戶端是乙個port restricted cone nat，如果能夠收到伺服器的響應則說明客戶端是乙個restricted cone nat。以上兩種nat都可以進行udp-p2p通訊。
注：以上檢測過程中只說明了可否進行udp-p2p的打洞通訊，具體怎麼通訊一般要借助於rendezvous server。另外對於symmetric nat不是說完全不能進行udp-p2p達洞通訊，可以進行埠**打洞，不過不能保證成功
P2P之NAT型別檢測方法
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網上找到的一些描述，留著備忘。第一部分 nat介紹 各種不同型別的nat according to rfc 1 full cone nat 內網主機建立乙個udp socket localip localport 第一次使用這個socket給外部主機傳送資料時nat會給其分配乙個公網 publici...