udpjavaNAT的简单介绍
本篇文章给大家谈谈udpjavaNAT，以及对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。
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java中UDP,DCP TCP与IP的区别是什么？
答：通用即插即用 (UPnP) 是一种用于 PC 机和智能设备（或仪器）的常见对等网络连接的体系结构，尤其是在家庭中。UPnP 以 Internet 标准和技术（例如 TCP/IP、HTTP 和 XML）为基础，使这样的设备彼此可自动连接和协同工作，从而使网络（尤其是家庭网络）对更多的人成为可能。 答：简单、更多选择和更新颖的体验。包含通用即插即用技术的网络产品只需实际连到网络上，即可开始正常工作。实际上，UPnP 可以和任何网络媒体技术（有线或无线）协同使用。举例来说，这包括：Category 5 以太网电缆、Wi-Fi 或 802.11B 无线网络、IEEE 1394 ("Firewire")、电话线网络或电源线网络。当这些设备与 PC 互连时，用户即可充分利用各种具有创新性的服务和应用程序。 答：UPnP 范围广泛，原因是它面向的是家庭网络、临近网络及小型企业和商住楼中的网络。在网络控制设备的管理下，它支持任何两个设备之间的数据通讯。UPnP 不依赖于特定的操作系统、编程语言或物理媒体。 UPnP 支持零配置网络及自动查找功能，这样以来，设备即可动态加入网络，获取 IP 地址，宣布自己的名称，根据需要提供功能，并了解其它设备的存在和功能。DHCP 和 DNS 服务器为可选项。只要在网络上可用，即可加以使用。此外，设备还可自动平稳地脱离网络，而不会遗留任何不必要的状态。UPnP 汲取了 Internet 的成功之处并继承了它的组件，包括 IP、TCP、UDP、HTTP 及 XML。UPnP 中涉及了多供应商之间的协作，旨在建立标准的设备控制协议 (DCP)。与 Internet 类似，这些协议以公告式线协议为基础，表示为 XML 形式，且通过 HTTP 进行通讯。 以下是BC官方网站对UPnP的解释：UPnP（Universal Plug and Play），通用即插即用，是一组协议的统称，不能简单理解为UPnP=“自动端口映射”。 在BitComet下载中，UPnP包含了2层意思： 1、对于一台内网电脑，BitComet的UPnP功能可以使网关或路由器的NAT模块做自动端口映射，将BitComet监听的端口从网关或路由器映射到内网电脑上。 2、网关或路由器的网络防火墙模块开始对Internet上其他电脑开放这个端口。我倒是觉得微软的解释过于理论化，适合写入牛津大词典；而BC官方网站的解释过于含蓄晦涩。其实对于一般的使用者来讲，简单的把UPnP理解为自动端口映射就可以了。它就是一种基于TCP/IP协议的，针对设备彼此间的通讯而制订的新的Internet协议，目的就是希望未来所有联入Internet中的设备能够不受网关阻碍的相互通信。 1、只有在需要使用一些支持UPnP功能的P2P软件的时候，如BT、电骡eMule、MSN等，我们才需要考虑UPnP这个东东。如果你根本就不用这些软件，仅仅是上网浏览的话，下文就没必要看了； - -关于宽带用户是内网还是外网之完全解析- - 3、如果你是内网用户，但你已经手动为这些P2P软件进行了端口映射，如在使用BC下载时，在“用户列表”中已经看到“远程”，或者是使用电骡eMule连接服务器成功后，已经显示为高ID，那么下文也可以不看了。 但需要注意的是，手动做的端口映射只是针对某个P2P软件起作用，如果再使用新的P2P软件的话，仍然需要针对新的P2P软件做相应的端口映射才可以； - -ADSL MODEM端口映射方法详解- -
NAT穿透（UDP打洞）
NAT有两大类，基本NAT和NAPT。
静态NAT：一个公网IP对应一个内部IP，一对一转换
动态NAT：N个公网IP对应M个内部IP，不固定的一对一转换关系
现在基本使用这种，又分为对称和锥型NAT。
锥型NAT ，有完全锥型、受限制锥型、端口受限制锥型三种：
对称NAT ：
把所有来自相同内部IP地址和端口号，到特定目的IP地址和端口号的请求映射到相同的外部IP地址和端口。如果同一主机使用不同的源地址和端口对，发送的目的地址不同，则使用不同的映射。只有收到了一个IP包的外部主机才能够向该内部主机发送回一个UDP包。对称的NAT不保证所有会话中的(私有地址，私有端口)和(公开IP，公开端口)之间绑定的一致性。相反，它为每个新的会话分配一个新的端口号。
对称NAT是一个请求对应一个端口，非对称NAT是多个请求对应一个端口(象锥形，所以叫Cone NAT)。
连接服务器为A，NAT检测服务器为B。
第一步：当一个接收客户端(Endpoint-Receiver ,简称 EP-R)需要接收文件信息时，在其向连接服务器发送文件请求的同时紧接着向检测服务器发送NAT检测请求。此处再次强调是“紧接着”，因为对于对称型NAT来说，这个操作可以直接算出其地址分配的增量(⊿p)。
第二步：当EP-R收到A或B的反馈信息时发现其外部地址与自身地址不同时就可以确定自己在NAT后面；否则，就是公网IP。
第三步：由服务器A向B发送其获得的EP-R的外部映射地址(IPa/Porta)，服务器B获得后进行比较，如果端口不同，则说明这是对称型NAT，同时可以直接计算出其分配增量：
⊿p=Portb-Porta
第四步：如果端口号相同，则由B向EP-R的Porta发送连接请求，如果EP-R有响应，则说明EP-R没有IP和Port的限制，属于全ConeNAT类型。
第五步：如果没有响应，则由服务器B使用其新端口b’向EP-R的Portb端口发送连接请求，如果有响应，则说明EP-R只对IP限制，属于限制性ConeNAT类型；否则就是对IP和port都限制，属于端口限制性ConeNAT类型。
通过上述五步基本可以全部检测出EP-R是否在公网，还是在某种NAT后面。
这也是一项可选配置任务，可根据需要为NAT 地址映射表配置老化时间，以控制用户对NAT 配置的使用，确保内、外网的通信安全。
配置NAT 地址映射表项老化时间的方法也很简单，只须在系统视图下使用firewall-nat session { dns | ftp | ftp-data | http | icmp | tcp | tcp-proxy | udp | sip | sip-media | rtsp |rtsp-media }aging-time time-value 命令配置即可。参数 time-value的取值范围为1～65 535的整数秒。如果要配置多个会话表项的超时时间需要分别用本命令配置。
缺省情况下，各协议的老化时间为：DNS（120 s）、ftp（120 s）、ftp-data（120 s）、HTTP（120 s）、icmp（20 s）、tcp（600 s）、tcp-proxy（10 s）、udp（120 s）、sip（1 800 s）、sip-media （ 120 s ）、rtsp （ 60 s ）、rtsp-media （ 120 s ）， 可用undo firewall-natsession { all | dns | ftp | ftp-data | http | icmp | tcp | tcp-proxy | udp | sip | sip-media | rtsp |rtsp-media } aging-time 命令恢复对应会话表项的超时时间为缺省值。
1、 中间服务器保存信息、并能发出建立UDP隧道的命令
2、 网关均要求为Cone NAT类型。Symmetric NAT不适合。
3、 完全圆锥型网关可以无需建立udp隧道，但这种情况非常少，要求双方均为这种类型网关的更少。
4、 假如X1网关为Symmetric NAT， Y1为Address Restricted Cone NAT 或Full Cone NAT型网关，各自建立隧道后，A1可通过X1发送数据报给Y1到B1(因为Y1最多只进行IP级别的甄别)，但B2发送给X1的将会被丢弃（因为发送来的数据报中端口与X1上存在会话的端口不一致，虽然IP地址一致），所以同样没有什么意义。
5、 假如双方均为Symmetric NAT的情形，新开了端口，对方可以在不知道的情况下尝试猜解，也可以达到目的，但这种情形成功率很低，且带来额外的系统开支，不是个好的解决办法。
6、 不同网关型设置的差异在于，对内会采用替换IP的方式、使用不同端口不同会话的方式，使用相同端口不同会话的方式；对外会采用什么都不限制、限制IP地址、限制IP地址及端口。
7、 这里还没有考虑同一内网不同用户同时访问同一服务器的情形，如果此时网关采用AddressRestricted Cone NAT 或Full Cone NAT型，有可能导致不同用户客户端可收到别人的数据包，这显然是不合适的。
为什么网上讲到的P2P打洞基本上都是基于UDP协议的打洞？难道TCP不可能打洞？还是TCP打洞难于实现？
假设现在有内网客户端A和内网客户端B，有公网服务端S。
如果A和B想要进行UDP通信，则必须穿透双方的NAT路由。假设为NAT-A和NAT-B。
S也和A B 分别建立了会话，由S发到NAT-A的数据包会被NAT-A直接转发给A，
由S发到NAT-B的数据包会被NAT-B直接转发给B，除了S发出的数据包之外的则会被丢弃。
所以：现在A B 都能分别和S进行全双工通讯了，但是A B之间还不能直接通讯。
并转发给A了（即B现在能访问A了）；再由S命令B向A的公网IP发送一个数据包，则
NAT-B能接收来自NAT-A的数据包并转发给B了（即A现在能访问B了）。
以上就是“打洞”的原理。
pre style="margin: 0px; padding: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word;"为了保证A的路由器有与B的session，A要定时与B做心跳包，同样，B也要定时与A做心跳，这样，双方的通信通道都是通的，就可以进行任意的通信了。/pre
API造成的。
UDP的socket允许多个socket绑定到同一个本地端口，而TCP的socket则不允许。
这是这样一个意思：A B要连接到S，肯定首先A B双方都会在本地创建一个socket，
去连接S上的socket。创建一个socket必然会绑定一个本地端口（就算应用程序里面没写
端口，实际上也是绑定了的，至少java确实如此），假设为8888，这样A和B才分别建立了到
S的通信信道。接下来就需要打洞了，打洞则需要A和B分别发送数据包到对方的公网IP。但是
问题就在这里：因为NAT设备是根据端口号来确定session，如果是UDP的socket，A B可以
分别再创建socket，然后将socket绑定到8888，这样打洞就成功了。但是如果是TCP的
socket，则不能再创建socket并绑定到8888了，这样打洞就无法成功。
**UDP打洞**的过程大致如此：
1、双方都通过UDP与服务器通讯后，网关默认就是做了一个外网IP和端口号 与你内网IP与端口号的映射，这个无需设置的，服务器也不需要知道客户的真正内网IP
2、用户A先通过服务器知道用户B的外网地址与端口
3、用户A向用户B的外网地址与端口发送消息，
4、在这一次发送中，用户B的网关会拒收这条消息，因为它的映射中并没有这条规则。
5、但是用户A的网关就会增加了一条允许规则，允许接收从B发送过来的消息
6、服务器要求用户B发送一个消息到用户A的外网IP与端口号
7、用户B发送一条消息，这时用户A就可以接收到B的消息，而且网关B也增加了允许规则
8、之后，由于网关A与网关B都增加了允许规则，所以A与B都可以向对方的外网IP和端口号发送消息。
TCP打洞 技术：
tcp打洞也需要NAT设备支持才行。
tcp的打洞流程和udp的基本一样，但tcp的api决定了tcp打洞的实现过程和udp不一样。
tcp按cs方式工作，一个端口只能用来connect或listen，所以需要使用端口重用，才能利用本地nat的端口映射关系。（设置SO_REUSEADDR，在支持SO_REUSEPORT的系统上，要设置这两个参数。）
连接过程：（以udp打洞的第2种情况为例（典型情况））
nat后的两个peer，A和B，A和B都bind自己listen的端口，向对方发起连接（connect），即使用相同的端口同时连接和等待连接。因为A和B发出连接的顺序有时间差，假设A的syn包到达B的nat时，B的syn包还没有发出，那么B的nat映射还没有建立，会导致A的连接请求失败（连接失败或无法连接，如果nat返回RST或者icmp差错，api上可能表现为被RST；有些nat不返回信息直接丢弃syn包（反而更好）），（应用程序发现失败时，不能关闭socket，closesocket（）可能会导致NAT删除端口映射；隔一段时间（1-2s）后未连接还要继续尝试）；但后发B的syn包在到达A的nat时，由于A的nat已经建立的映射关系，B的syn包会通过A的nat，被nat转给A的listen端口，从而进去三次握手，完成tcp连接。
从应用程序角度看，连接成功的过程可能有两种不同表现：（以上述假设过程为例）
1、连接建立成功表现为A的connect返回成功。即A端以TCP的同时打开流程完成连接。
2、A端通过listen的端口完成和B的握手，而connect尝试持续失败，应用程序通过accept获取到连接，最终放弃connect（这时可closesocket(conn_fd)）。
多数Linux和Windows的协议栈表现为第2种。
但有一个问题是，建立连接的client端，其connect绑定的端口号就是主机listen的端口号，或许这个peer后续还会有更多的这种socket。虽然理论上说，socket是一个五元组，端口号是一个逻辑数字，传输层能够因为五元组的不同而区分开这些socket，但是是否存在实际上的异常，还有待更多观察。
1、Windows XP SP2操作系统之前的主机，这些主机不能正确处理TCP同时开启，或者TCP套接字不支持SO_REUSEADDR的参数。需要让AB有序的发起连接才可能完成。
上述tcp连接过程，仅对NAT1、2、3有效，对NAT4（对称型）无效。
由于对称型nat通常采用规律的外部端口分配方法，对于nat4的打洞，可以采用端口预测的方式进行尝试。
ALG（应用层网关） ：它可以是一个设备或插件，用于支持SIP协议，主要类似与在网关上专门开辟一个通道，用于建立内网与外网的连接，也就是说，这是一种定制的网关。更多只适用于使用他们的应用群体内部之间。
UpnP ：它是让网关设备在进行工作时寻找一个全球共享的可路由IP来作为通道，这样避免端口造成的影响。要求设备支持且开启upnp功能，但大部分时候，这些功能处于安全考虑，是被关闭的。即时开启，实际应用效果还没经过测试。
STUN（Simple Traversalof UDP Through Network）： 这种方式即是类似于我们上面举例中服务器C的处理方式。也是目前普遍采用的方式。但具体实现要比我们描述的复杂许多，光是做网关Nat类型判断就由许多工作，RFC3489中详细描述了。
TURN(Traveral Using Relay NAT)： 该方式是将所有的数据交换都经由服务器来完成，这样NAT将没有障碍，但服务器的负载、丢包、延迟性就是很大的问题。目前很多游戏均采用该方式避开NAT的问题。这种方式不叫p2p。
ICE(Interactive Connectivity Establishment)： 是对上述各种技术的综合，但明显带来了复杂性。
无法穿透NAT,求指导
A/B向S发包，目的IP需要为S所在的局域网路由器的公网IP地址，不能是S的IP（按你所述，这是一个私网IP，只能在S所在的局域网中用）。所谓S所在的局域网路由器把S监听的端口映射到了S，意思是这个路由器会为S向外提供了一个公网IP以及端口50000，路由器会将收到的目的IP为公网IP，目的端口为50000的报文，修改目的IP为S的IP（目的端口保持不变），转发给S。
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发布于：2022-11-25，除非注明，否则均为原创文章，转载请注明出处。