Nat
P2P原理
关键字
stun协议\P2P\UDP打洞\NAT
常用方法
中继
使用中继服务器连接两台内网设备，受限于中继节点性能。
逆向连接
当客户端A、B之一有公网地址时可以使用该方法。
UDP打洞
最常见的方法
利用锥形NAT（下文将介绍NAT分类）会将 内网ip+端口 绑定一个 外网ip+端口 的特性实现。理论上来说，利用该特性就可以实现任意主机间的通信，但往往NAT会做很多限制，导致这种直接通信无法完成。下面以限制最多的 Restricted-Port NAT 为例说明：
网络拓扑图
Client A和B仅具有内网地址，有Restricted-Port NAT功能的router A和B将他们的内网地址及端口和外网地址及端口进行绑定，Server S具有外网地址。
限制前提
Restricted-Port NAT 会直接丢弃其他主机 主动 发送过来的报文，只有它向另一台主机发送一个报文后，它才会接收该主机发送过来的一个报文。所以即使A和B映射了公网地址也不能直接通信。
打洞过程
- Client A和B分别向S发送一条报文，S会记录下A和B的出口地址及端口（即：1.1.1.1:7777和2.2.2.2:8888）
- S分别向A和B返回对方的出口地址及端口
- A和B分别向对方的出口地址发送一个报文，由于Restricted-Port NAT的限制，该报文均会被丢弃。但同时，由于都向对方发送了报文，后面就能接收对方发送的报文。此时A和B就可以P2P通信了
NAT分类
基础NAT
只有主机本身就具有公网IP的情况下才能使用，此时基础NAT中会记录一张内网ip和公网ip的映射表
| 内网地址 | 外网地址 |
|---|---|
| 192.168.1.111 | 1.1.1.1 |
| 192.168.1.222 | 2.2.2.2 |
| 192.168.1.333 | 3.3.3.3 |
NAPT
允许多个内网主机公用一个公网IP，通过端口区分，此时NAT中会记录如下映射（有时间限制，超时删除）
| 内网地址 | 外网地址 |
|---|---|
| 192.168.1.111:1111 | 1.1.1.1:1111 |
| 192.168.1.222:1111 | 1.1.1.1:2222 |
| 192.168.1.333:5555 | 1.1.1.1:3333 |
完全锥型
内网地址+端口 和 外网地址+端口 一一绑定，不因访问资源地址变化而变化
出口地址可自由接收 任意外部主机的任意端口 发送来的报文
受限锥型
内网地址+端口 和 外网地址+端口 一一绑定，不因访问资源地址变化而变化