STUN: NAT 类型检测方法

时间:2023-03-08 21:14:04
STUN: NAT 类型检测方法

STUN(Simple Transversal of UDP through NATs)[21]是RFC3489 规定的一种NAT 穿透方式,它采用辅助的方法探测NAT 的IP 和端口。

STUN 的探测过程需要有一个公网IP的STUN 服务器,在NAT 后面的客户端必须和此服务器配合,互相之间发送若干个UDP数据包。

UDP 包中包含有客户端需要了解的信息,比如NAT 外网IP,PORT 等等。客户端通过是否得到这个UDP 包和包中的数据判断自己的NAT 类型。

前提条件:有一个公网的Server 并且绑定了两个公网IP(IP1,IP2)。这个Server 做UDP 监听(IP1,Port1),(IP2,Port2)并根据客户端的要求进行应答。

STUN: NAT 类型检测方法

STUN: NAT 类型检测方法

STUN: NAT 类型检测方法

STUN: NAT 类型检测方法

第一步:检测客户端是否有能力进行UDP 通信以及客户端是否位于NAT 后面。客户端建立UDP socket,然后用这个socket 向服务器的(IP1,Port1)

发送数据包要求服务器返回客户端的IP 和Port, 客户端发送请求后立即开始接受数据包,要设定socketTimeout(300ms),防止无限堵塞,重复这个过程若干次。

如果每次都超时,无法接受到服务器的回应,则说明客户端无法进行UDP 通信,可能是防火墙或NAT 阻止UDP 通信,这样的客户端也就不能建立P2P 连接了 。

当客户端能够接收到服务器的回应时,需要把服务器返回的客户端(IP,Port)和这个客户端socket 的 (LocalIP,LocalPort)比较,

如果完全相同则客户端不在NAT 后,这样的客户端具有公网IP 可以直接监听UDP端口接收数据进行通信(检测停止)。

否则客户端在NAT后要做进一步的NAT类型检测(检测继续)。

第二步:检测客户端NAT 是否是Full Cone NAT。客户端建立UDP socket 然后用这个socket 向服务器的(IP1,Port1)发送数据包

要求服务器用另一对(IP2,Port2)响应客户端的请求往回发送一个数据包,客户端发送请求后立即开始接受数据包,要设定socket Timeout(300ms),防止无限堵塞. 重复这个过程若干次。

如果每次都超时,无法接受到服务器的回应,则说明客户端的NAT 不是一个Full Cone NAT,具体类型有待下一步检测(继续)。

如果能够接受到服务器从(IP2,Port2)返回的应答UDP 包,则说明客户端是一个Full Cone NAT,这样的客户端能够进行UDP-P2P 通信,检测停止。

第三步:检测客户端NAT 是否是Symmetric NAT。客户端建立UDP socket 然后用这个socket 向服务器的(IP1,Port1)发送数据包要求服务器返回客户端的IP 和Port,

因为第一步保证了这个客户端可以进行UDP 通信,那么肯定能够获得返回的数据。

用同样的方法用一个socket 向服务器的(IP2,Port2)发送数据包要求服务器返回客户端的IP和Port。

比较上面两个过程从服务器返回的客户端(IP,Port),如果两个过程返回的(IP,Port)有一对不同则说明客户端为Symmetric NAT,

这样的客户端无法进行UDP-P2P通信。否则是Restricted Cone NAT,是否为Port Restricted Cone NAT 有待检测。

第四步:检测客户端NAT 是否是Restricted Cone NAT 还是Port Restricted ConeNAT。

客户端建立UDP socket 然后用这个socket 向服务器的(IP1,Port1)发送数据包要求服务器用IP1 和一个不同于Port1 的端口发送一个UDP 数据包响应客户端,

客户端发送请求后立即开始接受数据包,要设定socket Timeout(300ms),防止无限堵塞. 重复这个过程若干次。

如果每次都超时,无法接受到服务器的回应,则说明客户端是一个Port Restricted Cone NAT,如果能够收到服务器的响应则说明客户端是一个Restricted Cone NAT。

以上两种NAT 都可以进行UDP-P2P 通信。

注:以上检测过程中只说明了可否进行UDP-P2P 的打洞通信,具体怎么通信一般要借助于另外的中间服务器。

另外对于Symmetric NAT 不是说完全不能进行UDP-P2P 打洞通信,可以进行端口预测打洞, 不过不能保证成功。

STUN: NAT 类型检测方法

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