udpnat穿透源码（udp 穿透）
本文目录一览：
- 1、广域网实现p2p文件传输 如何实现nat穿透 求java或C++源代码
- 2、用udp来实现以上3步不存在什么理论上的问题，因为udp是无连接的协议，它允许socket
- 3、C#UDP穿越NAT，UDP打洞，UDP Hole Punching源代码，该怎么处理
- 4、udp协议怎么穿透Symmetric NAT
- 5、TCP、UDP穿透NAT
- 6、TCP穿透NAT
广域网实现p2p文件传输 如何实现nat穿透 求java或C++源代码
假设有两台分别处于各自的私有网络中的主机：A和B；N1和N2是两个NAT设备；S是一个使用了一个众所周知的、从全球任何地方都能访问得到的IP地址的公共服务器
步骤一：A和B分别和S建立UDP连接；NAT设备N1和N2创建UDP转换状态并分配临时的外部端口号
步骤二：S将这些端口号传回A和B
步骤三：A和B通过转换好的端口直接联系到对方的NAT设备；NAT设备则利用先前创建的转换状态将分组发往A和B
源码已发送请查收
用udp来实现以上3步不存在什么理论上的问题，因为udp是无连接的协议，它允许socket
其实很早我就已经实现了使用TCP协议穿透NAT了，但是苦于一直没有时间，所以没有写出来，现在终于放假有一点空闲，于是写出来共享之。
一直以来，说起NAT穿透，很多人都会被告知使用UDP打孔这个技术，基本上没有人会告诉你如何使用TCP协议去穿透（甚至有的人会直接告诉你TCP协议是无法实现穿透的）。但是，众所周知的是，UDP是一个无连接的数据报协议，使用它就必须自己维护收发数据包的完整性，这常常会大大增加程序的复杂度，而且一些程序由于某些原因，必须使用TCP协议，这样就常常令一些开发TCP网络程序的人员“谈穿透色变”。那么，使用TCP协议是不是就不能实现穿透呢？答案当然是否定的：TCP协议不仅能实现NAT穿透，而且实现起来比UDP穿透甚至还简单一些。
要了解如何使用TCP穿透NAT，就要首先看看如何使用UDP穿透NAT。
我们假设在两个不同的局域网后面分别有2台客户机A和 B，AB所在的局域网都分别通过一个路由器接入互联网。互联网上有一台服务器S。
现在AB是无法直接和对方发送信息的，AB都不知道对方在互联网上真正的IP和端口， AB所在的局域网的路由器只允许内部向外主动发送的信息通过。对于B直接发送给A的路由器的消息，路由会认为其“不被信任”而直接丢弃。
要实现 AB直接的通讯，就必须进行以下3步：A首先连接互联网上的服务器S并发送一条消息（对于UDP这种无连接的协议其实直接初始会话发送消息即可），这样S就获取了A在互联网上的实际终端（发送消息的IP和端口号）。接着 B也进行同样的步骤，S就知道了AB在互联网上的终端（这就是“打洞”）。接着S分别告诉A和B对方客户端在互联网上的实际终端，也即S告诉A客户B的会话终端，S告诉B客户A的会话终端。这样，在AB都知道了对方的实际终端之后，就可以直接通过实际终端发送消息了（因为先前双方都向外发送过消息，路由上已经有允许数据进出的消息通道）。
用UDP来实现以上3步不存在什么理论上的问题，因为UDP是无连接的协议，它允许socket进行“多对一”的通讯（即几个具有不同IP和端口号的socket向一个接收socket发送消息）。但是使用TCP就出现了问题：在一般情况下，TCP socket不允许在已经建立连接的端口上再进行监听和使用该本地端口。换句话说，当AB连接上服务器S后，S将AB的实际终端告诉对方，下一步本该是AB利用对方的实际终端进行直连，但这时你会发现对方的实际终端已经被占用了（就是各自连接到服务器S的会话占用了终端），无法同时listen和 connect。于是很多人得出结论：TCP无法实现NAT穿透。
于是问题的关键变成了如何复用一个TCP连接的本地终端，这其实不是协议的问题，而是一个API的问题。幸运的是，所有主流操作系统都支持一个特定的TCP套接字选项——SO_REUSEADDR。这个选项允许将多个socket绑定到同一个本地终端。我们建立socket的时候只要加上这么一行：
setsockopt(socket, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, flag, len) ; //C++就这么做
_Client.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket, SocketOptionName.ReuseAddress, True) '这是vb.net 更加简单
知道上面的知识就很好办了，下面我来说说TCP协议的穿透流程：
机器布局还是和上面使用UDP的一样。现在假设客户A想和客户B建立TCP连接。
首先还是 AB分别和服务器S分别建立连接，S记录AB的互联网实际终端。然后S分别向AB发送对方的实际终端。接着，从A和B向S连接时使用的端口，AB都异步调用connect函数连接对方的实际终端（就是S告诉的终端），同时，AB双方都在同一个本地端口监听到来的连接（也可以先监听，再connect更好）。由于双方都向对方发送了connect请求（假设各自的SYN封包已经穿过了自己的NAT），因此在对方connect请求到达本地的监听端口时，路由器会认为这个请求是刚刚那个connect会话的一部分，是已经被许可的，本地监听端口就会用SYN-ACK响应，同意连接。这样，TCP穿透NAT的点对点连接就成功了。
下面是示例代码下载，VB.NET代码，演示如何用TCP协议穿透NAT实现文件传送，请用vs2005打开解决方案
代码中有一个我自己封装的模仿vb6 winsock的控件ZXMSocket，这个socket可以让你设置是否使用SO_REUSEADDR参数，socket是事件驱动的。
如果你要测试代码，需要使用一个bat来启动发送和接收程序（文件格式请参照bin/Debug文件夹下的run.bat文件），这个bat的功能是以命令行的方式告诉程序登录服务器缩使用的用户名，对于服务器来说，这个用户名必须是唯一的，当然，这可能有点不科学，但是这毕竟只是一个demo。
C#UDP穿越NAT，UDP打洞，UDP Hole Punching源代码，该怎么处理
首先要有一个没有nat的公网服务器,
每个用户使用一个端口与服务器通讯 ,服务器在收到用户连入请求后把用户的标识符跟用户的端口号匹配保存起来
当另一个用户请求该用户时把该用户对应的端口号返回 然后用户之间互相用指定端口号联系 就是打洞了
服务器要维系连接要定时发心跳包
udp协议怎么穿透Symmetric NAT
把4种类型分别标为1234，有两台主机A:portA和B:portB（port都为外网端口，是与打洞服务器通信的端口），以及打洞服务器S，情景是B拿到了A:portA的信息，要与A通信。
（1）、A为类型1；无论B为哪种类型，都可以直接与A:portA tcp连接；
（2）、A为类型2；无论B为哪种类型，在A知道B之前都无法直接连接，B给S发一个打洞请求，S转发该请求到A。若B的类型为1，则A:portA可直接tcp连接到B:portB；若B的类型为2或3，则A:portA和B:portB各自向对方发送一个一字节的udp包，分别在自己的路由器上打洞，从此A:portA和B:portB可进行udp通信；若B为类型4，则portB在与不同的ip:port通信时会不一样，所以A:portA先向B发送一个一字节的udp包，在路由器上打洞，然后等待B:portB先发送数据，A:portA接收到B:portB的数据后，即知道portB，也可互通数据了；
（3）、A为类型3；无论B为哪种类型，在A知道B之前都无法直接连接，B给S发一个打洞请求，S转发该请求到A。若B的类型为1，则A:portA可直接tcp连接到B:portB；若B的类型为2或3，则A:portA和B:portB各自向对方发送一个一字节的udp包，分别在自己的路由器上打下洞，从此A:portA和B:portB可进行udp通信；若B为类型4，则portB在与不同的ip:port通信时会不一样，而A又要求知道portB的才可让B:portB连进来，所以这种情况A只能猜测与A:portA通信的portB，通信概率小；
（4）、A为类型4；无论B为哪种类型，在A知道B之前都无法直接连接，B给S发一个打洞请求，S转发该请求到A。若B的类型为1，则A:portA可直接tcp连接到B:portB；若B的类型为2，则B:portB先向A发送一个一字节的udp包，在路由器上打洞，然后等待A:portA先发送数据，B:portB接收到A:portA的数据后，即知道portA，也可互通数据了；若B的类型为3，见（3）中B为类型4的描述；若B为4，双方无法知道对方的端口，无法通信。
希望可以帮到你
TCP、UDP穿透NAT
A与B如果IP相同，则用内网方案。
A与B的IP不相同的话，
A请求服务器让B给A发个打洞消息。如果能接收到B的应答，就说明通了。（在这里是通过线程，有一个最大尝试次数）
A - 发送打洞请求给C
C - 发送命令给B，B接到命令后
B - 发送打洞回应消息给A，一直尝试N次
如果A能接受到B的回应，就通了。
不知道描述的对不对。
TCP穿透NAT
谈谈我的理解：
首先，tcp不同于udp，tcp天生就是不对等的连接，因此穿透nat就显得很困难。
最为简单的一种方式：
客户端：a，b
服务器端（公网）c
a发送消息给c，同时c拿到a的ip端口等信息，将a提出的请求转发给已与c连接的b，b表示同意后发送消息给c，c将消息反馈给a，同时为a和b的通信做准备（分配端口等等），整个过程是客户端到服务器再到客户端，c起中转作用，a与b建立连接实际是a与c，b与c建立的连接。
一般对于可靠性要求较低的应用会使用udp实现。
优点：适用于所有类型网络，简单；
缺点：占用带宽，速度慢。
早期的msn就是这种方式。
第二种方式：TCP的p2p技术。
这种方式是目前最热门的，我也正在看。
转一下来自cmu（卡耐基梅隆）牛人们的研究：
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原文：
由于工作需要，在网上找了很长时间P2P的资料，好像只有《P2P 之 UDP穿透NAT的原理与实现（附源代码）》比较有实际意义，可惜又是用UDP实现的，无奈只好找了份英文资料啃，发现很有参考价值，就根据理解翻译了一部分，分享给大家，由于水平有限，有错望多多包涵。如果有人能够继续翻译下去别忘了通知我哦呵呵，wanfeng_001@126.com，感谢。
摘要
防火墙和网络地址转换（NAT）设备对于传统的P2P协议存在一定的问题。一些中间设备抑制了来自外部网络到内部网络的TCP请求，这篇文章的目的就是寻找一个能够在两个NAT设备内部的主机间建立TCP连接的方法。我们已经在两个普通的硬件条件下实现了这个功能。
1.入门
由于32位IP地址的减少，现在出现了很多通过一个internet地址代理内部网络上网的设备，这就是NAT技术。这些设备对于INTERNET已经越来越重要了，但是它们的独立发展因为缺乏标准而对现在的internet协议造成危害。
2.技术
典型的NAT和防火墙设备都是不允许外部地址主动请求而进入内部网络的，如果用户的程序需要在两个内部网络间建立直接性的连接，那么两个内部设备之间必须是相互信任的。如果A和B两个部分都初始化了TCP连接，NAT设备就会认为它们之间是相互信任的，也就允许它们之间的连接了。
图1是一个例子，目标是能够让A和B（分别在NATA和NATB后）建立TCP连接。
我们讨论了多种在特定的NAT设备环境下的TCP连接方案。
如果我们的情况如下：
1、可预测NA的端口，可预测NB的端口，可指定源IP的特定路由
2、可预测NA的端口，可预测NB的端口，不可指定源IP的特定路由
3、随机的NA端口，可预测NB的端口，可指定源IP的特定路由
4、随机的NA端口，可预测NB的端口，不可指定源IP的特定路由
5、随机的NA端口，随机的NB端口，可指定源IP的特定路由
6、随机的NA端口，随机的NB端口，不可指定源IP的特定路由
我们必须作出这4种假设：
1、 两个主机都不受NAT设备所限制；
2、 我们可以配置网络设备使得主机看不到来自外部网络的ICMP包（TTL超过限制），因为这些ICMP数据包无论被任何一方接收到都是中断TCP连接。我们讨论的一些解决方案就依赖通过发送一个初始TTL很小的SYN包来建立TCP连接。一旦SYN包被路由器丢弃，ICMP TTL 超时包就会被传送到NAT设备，我们不允许NAT设备将这个超时TTL的返回包传送到内部网络，即使NAT会将这个包传送到内部，也需要通过配置防火墙来限制这个包到达主机；
3、 即使NAT设备看到ICMP超时的数据包，设备本身的映射表将不会作任何改动；
4、 内部网络的其它主机不会占用抢占这个端口，因为如果网络特别繁忙，这个端口可能会无效。
3.1第一种情况
我们可以通过图2表示的顺序解决问题:
1）A和B可以设定LSR(IP报头中的一个选项)通过X路由发送SYN数据包.
2）X可以缓存它们的数据包并且发送欺骗的SYN+ACKS给NA和NB.
3）A和B可以通过由X发送来的数据进行应答.
4）X丢弃这两个ACK包,因为它已经可以确定A和B相互应答成功.
图2是假设A和B都事先彼此的NAT的通信端口，A知道B的通信端口是NB:5000,B知道A的是NA:4000,并且要求X不在任何NAT设备的后面.实际中这两个端口是预测得到的，预测过程如图3：
3.2第二种情况
第一种情况依赖与自由设定路由，但是现在很多路由器大多都限制这样做，并且会丢弃这样的服务请求包。因此在实际应用中，这种方案失败的可能性很大。如果自由设定路由不可行，我们可以通过out-of-band通道(他们预先与X连接好的TCP连接)来传送原本必须将数据包路由到X才能看到的包。注意在图二的第二步X已经知道了TCP的序号Q和P，因为X已经收到了这两个SYN包，但是如果数据包没有路由经过X就不可能收到它们。为了初始化这个连接，两个主机发送初始SYN包，并且他们都知道是不可能到达目标的，但是它们都可以记住自己的SYN号(个人看法,通过钩子获得发送的数据SYN包)并且可以发送给X，X得到了它们的SYN包，就可以欺骗它们发送ACK包了。有两种方法可以发送无法到达目标的数据包。简单的方法就是每个主机发送一个SYN给对方，要求应答包不会到达内部网络.如果NAT(防火墙)会将应答包传回给内部网络,通常是发送TCP的reset包(RST)，如果NAT生成RST包，A和B就不能简单地发送一个向图2中SYN给彼此，因为如果这样NA和NB就无法打洞了呵呵，如果NAT不发送RST包，那么这个TCP连接就不会被中断。另外一个发送无法到达目标网络的SYN包的方法是减小TTL值，使它们无法彼此到达。如果用户无法配置防火墙丢弃这个ICMP应答包，或者NAT不继续传送这个ICMP，这个TCP就不会立即关闭。这个解决方案不能使用一种简单的欺骗，因为我们必须保证源地址的SYN包发送者不会没有收到ICMP的RST包，否则会导致中间设备建立错误路由.仅仅依靠SYN包，NAT就可以建立从internet IP和端口到外部IP和端口的路由.由于欺骗的SYN包是错误的源IP(并非发出者X)，这个路由将不会发送到X而是发送到NA或者NB。另外，这种方案都需要设置TTL到足够小，以便于对方的NAT不会收到到各自发出的初始SYN包，否则就无法完成打洞。(图4)
3.3第三种情况
比前两种简单，但是X将无法预见NA或者NB的端口。B将先给X发送一个SYN包告诉以便于X知道它所选用的端口号，然后X将这个信息发送到A，A就可以向这个确定的地址和端口发送SYN，图5是第一种情况的变形:：
1)X向图3一样预测端口，但是它不能预测到NA的下一个端口号，但是可以预测NB的下一个端口号是5000，并且可以通知A和B这个节点已经建立了连接；
2)A和B同步节点X；
3)X可以欺骗A和B；
4)A和B相互发送ACK；
5)X丢弃发给它的ACK,因为它已经可以确认它们已经建立连接。
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第三种：实现vpn，通过安全的虚拟连接实现，而这样的话就不存在穿透问题，因为vpn是个虚拟网络，tcp在其中是被信任的。
