用TCP穿透NAT（TCP打洞）的實現

tcp穿透原理

程式思路

宣告上**

執行示例

我們假設在兩個不同的區域網後面分別有2臺客戶機a和 b，ab所在的區域網都分別通過乙個路由器接入網際網路。網際網路上有一台伺服器s。

現在ab是無法直接和對方傳送資訊的，ab都不知道對方在網際網路上真正的ip和埠， ab所在的區域網的路由器只允許內部向外主動傳送的資訊通過。對於b直接傳送給a的路由器的訊息，路由會認為其「不被信任」而直接丟棄。

要實現 ab直接的通訊，就必須進行以下3步：a首先連線網際網路上的伺服器s並傳送一條訊息（對於udp這種無連線的協議其實直接初始會話傳送訊息即可），這樣s就獲取了a在網際網路上的實際終端（傳送訊息的ip和埠號）。接著 b也進行同樣的步驟，s就知道了ab在網際網路上的終端（這就是「打洞」）。接著s分別告訴a和b對方客戶端在網際網路上的實際終端，也即s告訴a客戶b的會話終端，s告訴b客戶a的會話終端。這樣，在ab都知道了對方的實際終端之後，就可以直接通過實際終端傳送訊息了（因為先前雙方都向外傳送過訊息，路由上已經有允許資料進出的訊息通道）。

1：啟動伺服器，監聽埠8877

2：第一次啟動客戶端（稱為client1），連上伺服器，伺服器將返回字串first，標識這個是client1，同時，伺服器將記錄下這個客戶端的（經過轉換之後的）ip和埠。

3：第二次啟動客戶端（稱為client2），連上伺服器，伺服器將向其返回自身的傳送埠（稱為port2)，以及client1的（經過轉換之後的）ip和埠。

4：然後伺服器再發client1返回client2（經過轉換之後的）ip和埠，然後斷開與這兩個客戶端的連線（此時，伺服器的工作已經全部完成了）

5：client2嘗試連線client1，這次肯定會失敗，但它會在路由器上留下記錄，以幫忙client1成功穿透，連線上自己，然後設定port2埠為可重用埠，並監聽埠port2。

6：client1嘗試去連線client2，前幾次可能會失敗，因為穿透還沒成功，如果連線10次都失敗，就證明穿透失敗了（可能是硬體不支援）,如果成功，則每秒向client2傳送一次hello, world

7：如果client1不斷出現send message: hello, world，client2不斷出現recv message: hello, world，則證明實驗成功了，否則就是失敗了。

伺服器端：

/*
檔案：server.c
ps：第乙個連線上伺服器的客戶端，稱為client1，第二個連線上伺服器的客戶端稱為client2
這個伺服器的功能是：
1：對於client1，它返回"first"，並在client2連線上之後，將client2經過轉換後的ip和port發給client1；
2：對於client2，它返回client1經過轉換後的ip和port和自身的port，並在隨後斷開與他們的連線。
*/#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#define maxline 128
#define serv_port 8877
//發生了致命錯誤，退出程式
void error_quit(const
char *str) 
int main(void
) 
//對於第二個鏈結，將其的ip+port傳送給第乙個鏈結，
//將第乙個鏈結的資訊和他自身的port返回給它自己，
//然後斷開兩個鏈結，並重置計數器
else
if( count == 2
) 
//如果程式執行到這裡，那肯定是出錯了
else
error_quit(
"bad required");
}return0;
}

客戶端：

檔案：client.c

ps：第乙個連線上伺服器的客戶端，稱為client1，第二個連線上伺服器的客戶端稱為client2

這個程式的功能是：先連線上伺服器，根據伺服器的返回決定它是client1還是client2，

若是client1，它就從伺服器上得到client2的ip和port，連線上client2,

若是client2，它就從伺服器上得到client1的ip和port和自身經轉換後的port，

在嘗試連線了一下client1後（這個操作會失敗），然後根據伺服器返回的port進行監聽。

這樣以後，就能在兩個客戶端之間進行點對點通訊了。

*/#include

#include

#define maxline 128

#define serv_port 8877typedef

struct

server;

//發生了致命錯誤，退出程式

void error_quit(const

char *str)

int main(int argc, char **ar**)

else

break

; }

strcpy(buffer,

"hello, world\n");

//連線成功後，每隔一秒鐘向對方（客戶端2）傳送一句hello, world

while( 1

)

}//第二個客戶端的行為

else

close(connfd);}}

return0;

}

（第乙個終端）

qch@qch ~/program/tcode $ gcc server.c -o server

qch@qch ~/program/tcode $ ./server &

[1] 4688

qch@qch ~/program/tcode $ gcc client.c -o client

qch@qch ~/program/tcode $ ./client localhost

get: first

ff: 127.0.0.1 38052

send message: hello, world

.................

第二個終端：

qch@qch ~/program/tcode $ ./client localhost

get: 127.0.0.1 38073 38074

connect error

recv message: hello, world

..................

出處：個人注：

我認為，service的作用遠不止這些，service可以做一些驗證連通性、資料校驗等等的事情，只有當a和b真正開始通訊了，這時才考慮斷開a、b與service的鏈結。

用TCP穿透NAT（TCP打洞）的實現

TCP打洞的小問題

使用TCP協議的穿透技術

使用TCP協議的NAT穿透技術

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