一直对p2p都感觉很神秘，第一次听p2p还是快播被抓的时候，才听过p2p，然后一直都觉得p2p比较牛，现在蹭着学习King老师的课程，来总结一下。
1. p2p介绍
现在服务器框架有两种方式，一种是BS，一种是CS，这两种方式都是使用了服务器。
B/S结构（Browser/Server，浏览器/服务器模式），客户机上只要安装一个浏览器（Browser），如谷歌，服务器安装Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server等数据库。在这种结构下，用户界面完全通过WWW浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现。浏览器通过Web Server 同数据库进行数据交互。
C/S是Client/Server的缩写。服务器通常采用高性能的PC、工作站或小型机，并采用大型数据库系统，如Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server。客户端需要安装专用的客户端软件。
这两种方式都是使用了服务器，把服务器当做中心，有服务器的网络拓补图：
客户端跟客户端通信就要通过服务器转发，然而去中心化就比较牛逼了，他可以跳过服务器，可以客户端直接跟客户端通信，减轻了服务器的负担，去中心化的拓补图：
2. 网络地址映射NAT
NAT：Network Address Tranfrom，网络地址映射，NAT的主要作用将公网地址映射为私网地址，我们路由器下面的机器，都是192.168.1.2都是内网IP的，怎么样才能让公网的IP访问到私网的机器呢，就是因为有NAT，NAT把公网地址映射到私网的地址上，这样才能进行通信。
如图所示：192.168.1.23的机器被NAT映射成112.93.114.32:23432的地址，这个地址是可以跟公网服务器直接通信的地址。这就是NAT。
2.1 NAT实现
NAT的实现方案有三种：静态转换，动态转换，端口地址映射。
2.2 静态转换
静态转换看名字就知道是静态的，其实还真是，这个是私网地址和公网地址一对一配置，配置后是不能更改的。因为是固定的，所以并不节省公网IP地址，所以一般不使用。
2.3 动态转换
为私网分配多个公网IP，这些IP组成一个公网的IP地址池，如果使用通信的时候，会从IP地址池里面获取到数据，然后分配给私网机器用于通信，通信完成之后，IP地址池会回收IP地址。
2.4 端口地址映射
私网内部所有主机共享一个IP地址，这是不同的主机使用的端口号不一样，这样形成一种映射。这样能最大限制的节约了IP地址资源，同时也隐藏了私网中所有主机。这种是目前使用最多的一种方式，我们路由器就是这样。
3. NAT种类
NAT从技术的角度可以分为三类：静态转换，动态转换，端口地址映射。
从功能上划分可以分为四类：完全锥形，对称NAT，IP限制NAT，端口限制NAT。
3.1 完全锥形NAT
私网中的一个网络进程被NAT映射到公网地址之后，公网上任何一台服务器往这个端口发送，私网网络进程都可以接受到数据。
3.2 对称NAT
私网机器一个网络进程每与一台公网机器通信，都会重新分配一个地址端口。（穿透时也比较麻烦）
3.3 IP限制锥形NAT
只允许映射关系表中对应的公网IP地址发送数据到私网机器，其他公网IP地址会被路由器丢弃。如果先由私网机器发送报文到公网机器，限制锥形NAT路由器就会自动生成映射关系表，这样公网机器就可以访问到私网的机器了。
3.4 端口限制锥形NAT
在IP限制锥形NAT的基础上，又添加了一层端口限制，限制了发送报文到私网的IP地址和端口。如果由私网地址先发送数据到公网机器的其他端口的话，也会自动形成一个记录，这样会允许该端口发送报文到私网机器。
4. 如何判断网关类型
我们已经了解了NAT有四种类型，那如何判断一个NAT是哪种类型呢？我们可以借助那个二叉树的格式，逐一判断：
4.1 对称NAT和锥形NAT
这个判断比较简单，先复习一个啥是对称NAT，对称NAT就是每次跟服务器通信都会重新分配一个地址端口，而锥形NAT就是固定一个，所以我们要利用这个方式去测试。
准备两台服务器，一台客户端，然后下面我说步骤：
步骤1：客户端往服务器1发送数据，这是服务器1获取到了客户端的NAT地址
步骤2：客户端往服务器2发送数据，这是服务器2获取到客户端的NAT地址
步骤3：服务器1把客户端的NAT地址发送给服务器2，服务器2对比一下两个IP地址是否一样，如果一样则为锥形NAT，否则为对称NAT。
4.2 完全锥形NAT和限制锥形NAT
完全锥形NAT是不限制公网IP地址的，而限制锥形NAT是有限制的。
步骤1：服务器1往客户端发送数据
步骤2：客户端收到服务器1的数据之后返回一个回答
步骤3：服务器1把接收的客户端的NAT地址发送给服务器2
步骤4：服务器2使用这个客户端的NAT地址往客户端发送数据
步骤5：如果能接收到服务器2的数据，就往服务器1发送（则为完全锥形NAT）
如果接收不到服务器2的数据，也就不往服务1发送数据（为限制锥形NAT）
4.3 IP锥形NAT和端口限制锥形NAT
这个就比较简单了，一台服务器一台客户端
步骤一：客户端往服务器一个端口发送数据，这个端口接收到数据之后，用另外一个端口发送数据给客户端
步骤二：如果客户端能收到另外一个端口发送的数据，为IP锥形NAT，如果接收不到数据为限制锥形NAT
步骤三，客户端接收到数据之后，会发送数据给服务器的第一个端口，如果服务器能接收到数据为IP地址限制NAT，否则为端口限制NAT。
5. 如何穿透
讲了这么多，终于来到我们的重点知识了，如何穿透，穿透的本质其实是两个网关相互发送数据，而不经过服务器。
经过上面介绍，我们有4种网关类型，两边的话就有16种，难道我们要穿透16种么，其实不然，我们可以总结一下：
完全锥形 完全锥形
IP限制锥形 IP限制锥形
端口限制锥形 端口限制锥形
对称NAT 对称NAT
因为完全锥形的IP地址固定，并且不限制服务器地址，所以比较好穿透，
5.1 任何一边是完全锥形
穿透的过程就是一台服务器，然后两台客户端在网关下，我们现在是要穿透成功的话，就可以两个网关相互发送消息了。
如图，NAT1是完全锥形NAT，NAT2是任意一种：
步骤1：NAT1发送数据到服务器，服务器获取到NAT1的地址。
步骤2：服务器把NAT1的地址发送给NAT2
步骤3：NAT2直接发送数据给NAT1，因为NAT1是完全锥形NAT，是一个固定的IP，所以能接收到NAT2的数据，并且能获取到NAT2的IP地址。
步骤4：NAT1再直接发送数据到NAT2，这是NAT2能接收到数据（因为不管是哪种NAT，如果获取到IP地址之后，都可以直接发送数据）。然后穿透成功。
这样子16中NAT就减了7种，还剩下10种。
5.2 限制锥形NAT和限制锥形NAT
这个其实也不难，如图：NAT1和NAT2都是限制锥形NAT
步骤1：NAT1发送数据给服务器，服务接收数据后，能获取到NAT1的IP地址。
步骤2：服务器把NAT1的IP地址发送给NAT2。
步骤3：NAT2获取到服务器发送的NAT1地址，直接发送给NAT1。（这时候因为NAT1是限制锥形，所以没接收到数据，NAT2也是限制锥形，但是已经留下NAT1的记录）
步骤4：NAT2发送数据给服务器。
步骤5： 服务器把NAT2IP地址发送给NAT1.
步骤6：NAT1收到NAT2的数据之后，直接发送给NAT2。（NAT2已经有NAT1的记录了，所以能接收到数据）
步骤7：NAT2回复消息给NAT1。NAT1也能接收到数据。穿透成功。
这样子10中NAT就减了4种，还剩下7种。
5.3 任意一边为对称NAT
对称NAT比较麻烦，不同的公网机器的通信，都会直接分配一个新的映射端口。
如图：NAT1为限制锥形NAT，NAT2为对称NAT
步骤1：NAT1发送数据给服务器（8888端口）。服务器接收到数据之后，能获取到NAT1的IP地址。
步骤2：服务器（8888端口）往NAT2发送NAT1的IP地址。
步骤2-1：可以选加：这时候NAT2往服务器（8888端口发送数据）得出NAT2IP1
步骤3：NAT2直接往NAT1发送数据，这时NAT1为限制锥形，所以接收不到数据（如果是对称NAT也接收不到数据），这时候NAT2IP2。
步骤4：NAT2发送数据给服务器(8889端口)，服务器（8889端口）能获取到NAT2IP3（又重新生成了一个新的ip）。
步骤5：服务器（8889端口）会把NAT2IP1和NAT2IP3发送给NAT1。
步骤6：NAT1根据NAT2IP1和NAT2IP3，推测出NAT2IP2，然后发送给NAT2，如果猜测成功，则穿透成功。
步骤7：NAT2接收到数据之后发送数据到NAT1，穿透成功。
这样子7中NAT就减了5种，还剩下3种。
最后一点写的不太好，因为涉及比较多的端口，和夹逼原则，用语言描述只能先这样了，以后有空分享一篇p2p源码的。