利用P2P點對點技術實現UDP內網穿透

點對點技術在近幾年應用很廣，主要代表有qq、skype、bt、迅雷、ppstream、pplive、qvod。我們可以看到，只要是資料量很大，而一般利用中轉伺服器又需要一定規模投入的應用，我們都可以考慮用p2p技術。有兩個好處：1.可以降低成本與投入。2.提高傳輸效能。

從上面的描述，我們可以得出兩個結論，做好p2p應用至少需要解決兩個問題：1.實現內網之間機器的網路通訊。2.需要解決udp出現的資料傳輸不穩定問題。

先說第一點，內網穿透，假設一台在nat211.133.*後的192.168.1.77:8000要向nat211.134.*後的192.168.1.88:9000傳送資料，假設你向211.134.*這個ip位址的9000埠直接傳送資料報，則資料報在到達nat211.134.*之後，會被當做無效非法的資料報被丟棄，nat在此時相當於乙個防火牆，會對沒有建立起有效session的資料報進行拒絕轉遞。當然，你也不能直接用內網位址192.168.1.88進行傳送資料報，這就好比你在廣州要打**到上海的某個地方，如果你不加區號，直接撥打區域內**是件很愚蠢的事。 　　那我們要怎麼實現穿透？首先我們要認識nat裝置，nat英文全拼是network address translator(網路位址轉換器)，說白了就是凡是經過nat發出去的資料報，都會通過一定的埠轉換（而非使用原埠）再發出去，也就是說內網和外網之間的通訊不是直接由內網機器與外網nat進行，而是利用內網對外網的nat建立起session與外網nat的session進行。然後，根據session的不同，nat主要分成兩種：symmetric napt以及cone napt。簡單的說，symmetric napt是屬於動態埠對映的nat，而cone napt是屬於靜態埠對映的nat。而市場上目前大多屬於後者，cone的英文意思錐，意思就是乙個埠可以對外部多台nat裝置通訊。這個也正是我們做點對點穿透的基本，是我們所希望的，否則現在的大部分點對點軟體將無法正常使用。

像上面的例子，nat211.133.*和nat211.134.*之間需要進行通訊，但開始不能直接就發資料報，我們需要乙個中間人，這個就是外部索引伺服器（我們假設是211.135.*:7000），當nat211.133.*向211.135.*:7000傳送資料報，211.135.*:7000是可以正常接收到資料，因為它是屬於對外型開放的服務埠。當211.135.*:7000收到資料報後可以獲知nat211.133.*對外通訊的臨時session資訊（這個臨時的埠，假設是6000會過期，具體的時間不同，但我個人的測試是每30秒傳送乙個心跳包keep住連線以保證埠維持住通訊連線不斷開），索引伺服器此時應將此資訊儲存起來。而同時，nat211.134.*也在時刻向索引伺服器傳送心跳包，索引伺服器就向nat211.134.*傳送乙個通知，讓它向nat211.133.*:6000傳送探測包（這個資料報最好多發幾個），nat211.133.*在收到通知包之後再向索引伺服器傳送反饋包，說明自己已經向nat211.133.*:6000傳送了探測包，索引伺服器在接收到反饋包之後再向nat211.133.***反饋包，nat211.133.*在接收到資料報之後再向原本要請求的nat211.134.*傳送資料報，此時連線已經打通，實現穿透，nat211.134.*會將資訊**給192.168.1.88的9000埠。 　　對於symmetric napt的情況，網上有人說可以通過探測埠的方式，不過成功率並不高，我建議可用伺服器進行中轉。另外，最好在資料報傳送前先檢測是否進行的是同個nat的情況，也就是內網發內網，如果是，直接傳送即可，而無需通過外網再繞回來。 　　其次關於第二點，解決udp傳輸的不穩定問題，其實這裡涉及到另乙個方面的知識，就是滑動視窗的東西，可以開乙個緩衝區用於迴圈接收資料以及重組，另外加上超時重發機制以及確認傳送機制，有點像tcp的傳輸原理，不過如果處理的好，效率絕對比採用tcp的方式要高。另外對於滑動視窗機制的知識在這裡就不說了，有興趣可以上網找找資料。

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C 下用P2P技術實現點對點聊天

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