穿越NAT的迷雾：深入理解网络地址转换和NAT穿透，以及STUN、TURN、ICE的关系

另外，重复一下：NAT后的主机给外网发网络包，网络包在经过NAT的时候，NAT会为该主机分配出口IP:PORT，NAT会用该公网(出口)IP:PORT替换网络包的SRC，这样，接收端收到包之后，查阅包的src信息，会得到NAT出口IP:PORT，如同该包是直接从NAT发送过来的一样。

NAT类型检测的前提条件：需要有一台位于公网的服务器(server)，且该server拥有2个公网IP地址，并在ip1:port1和ip2:port2做监听。

注意：检测步骤中的server通过ip:port向client回包，是指server回包的时候，会把ip:port设置为rsp包的src ip和src port。

检测的步骤：

【步骤1】判断client是否位于NAT后面

很简单，位于NAT后面的主机跟公网通信要做内外网地址转换，两个IP不一样。所以，可以通过以下操作完成：

• client向server ip1:port1发送一个req UDP包。
• server收到udp包之后，从IP头部取出src IP，从UDP头部取出src PORT，作为rsp UDP的payload，发送给client。
• client收到rsp UDP，取出payload里的IP和PORT，跟自己的IP对比，如果相同，则client位于公网，拥有公网IP，检测完成;否则，client位于NAT背后。

【步骤2】判断是否全锥型Full Cone NAT

client向server ip1:port1发送一个req UDP包，请求server通过ip2:port2(以ip2:port2作为rsp UDP的src)向client回UDP包。

根据全锥型NAT的定义，如果client收到了rsp UDP，那说明NAT对外网发包IP都不限制，说明client是全锥型NAT。但全锥型NAT很少，大概率收不到rsp UDP包，如果收不到，则需要继续判断。

【步骤3】判断是否对称型 Symmetirc NAT

client向server ip2:port2发送一个req udp。server收到后，把收到的req udp的src ip和src port取出来，塞进rsp UDP的payload字段，通过ip2:port2(以ip2:port2作为rsp UDP的src)向client回UDP包。

收到的rsp UDP之后，取出payload中的ip和port，跟步骤1中的ip和port对比，如果不一样，则是对称型NAT。

因为根据前面的定义，对称型NAT，会为同一内网IP，根据不同的外网IP，分配不同的NAT出口PORT。

如果一样，那么肯定是锥型NAT，步骤2已经测试了全锥型，那剩下的就只有ip受限锥型和port受限锥型两种NAT类型需要继续判断了。

【步骤4】判断是受限锥型Restricted Cone还是PORT受限锥型

client向server ip2:port2发送一个req udp，要求server用ip2、且不同于port2的端口向client回rsp udp。就是用ip2+不同于port2的其他port作为udp的src向client回包。

如果client能收到rsp udp，那说明只要ip相同，哪怕port不相同，NAT也放行，所以NAT是IP受限型;如果没收到，那就是PORT受限型，说明只能通过port2回包。

至此，所有的NAT类型便都检测出来了，是不是很简单?

对称型NAT不能直接建立P2P连接，只能通过中转服务器relay包。

未完待续。

太长了，后面讲打洞、STUN、TURN、ICE。

（编辑：晋中站长网）

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