stun检查nat类型

nat（Session Traversal Utilities for NAT）会话穿越应用程序，可以让位于nat后的客户端找出自己的公网地址以及对应的Internet端口，最重要的是可以判断自己处于哪种nat类型之后，它是通过udp进行通信的。

下面重点讲怎么判断nat的类型。

一般将nat类型可以分为四种：全锥形，受限锥形，端口受限锥形，对称形。之所以是叫锥，可以想象一下圆锥，一个圆集中映射到一个点，也就是本地ip端口映射到nat服务器上面的公网ip和端口，其他任何远端ip和端口的网络都可以连接进来，这种就是全锥形，如果只有接收过连接的远端ip才能反向连接到本地ip，那这种就是受限形，其实就是ip受限形，如果再进行限制，只有接受过连接的远端ip和端口才能反连到本地ip，那这种就叫端口受限形。一般来说，本地服务器发起一个连接到任何远端ip，它对应的nat的端口都是不变的，如果发到不同的远端ip，它对应的nat的端口也不一样（公网ip也就是出口ip肯定是不变的），那这种就是对称形了，不同的远端ip对应不同的nat端口，形成一个对应关系，这种nat类型是不太好进行穿透的。

知道了上面的原理，检测nat的类型也就变得方便了。

首先本地程序发起一个udp连接到stun服务器，这个服务器你自己开发一个就行，stun接受的udp请求后，可以根据from记录下该请求的ip和端口，这个就是nat服务器是的出口ip了，然后根据这个ip和端口回复一条信息，把获取到的ip和端口作为信息回复回去，如果本地能接收到，说明网络是没有问题的，如果接收不了，说明block了。

这里获取到了出口ip后，可以和本地ip做对比，如果一样，那说明压根就没有nat了，可以直接bind一下，能绑定成功就说明没有nat。

本地重新发起一个请求到另外的stun服务器，通过同样的方法获取到出口ip和端口，将该端口和第一次的出口端口对比，如果变了，说明是对称形。
本地程序再发起一个请求给stun， stun服务器接收到该请求后，换一个出口ip给回复回去（重新发起一次请求），如果本地能收到回复，说明是全锥形的，换了一个ip也能接收到请求。如果接收不到请求了，对于非nat模式，那说明本地可能存在防火墙，nat下那还得继续探测。
本地发起一个请求到stun服务器，让stun换一个端口进行回复，如果本地能接收到，那说明是ip受限形，否则就是端口受限形。

至此，nat类型检测完成，这是udp通信下测试的结果，对于全锥形，需要使用tcp进行反连接探测，如果连接不上，可能服务器对tcp做了限制。如果能连接上，说明可以正常穿透使用，可以将nat改为0，注意，本地要有保活的措施，定期对外发起tcp连接，以获取公网ip和端口，反连就是对公网ip和端口重新发起连接的。

本文作者： nephen
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