现在大部分的个人主机都是通过路由器连接外网，整个内网使用一个公共IP，由路由器进行内网IP、端口和外网IP、端口的映射（NAT）。
而这种映射方式只能由内网主动向外发送请求时才会建立，并通过映射出的该端口监听返回消息。
根据映射方式的不同，建立映射的规则也不同，允许接收消息的范围也不同。如（参考:）
1、对称 NAT（Symmetric NAT） 尽量会保持内网端口和映射端口相同。但是同一端口发出的指向不同外网服务器\端口的请求会映射不同的端口。
2、锥形NAT（Cone NAT）同一内网主机/端口的消息都会映射到相同的端口
2.1 完全锥形映射(Full Cone NAT )：映射的端口允许接收任意公网IP的消息
2.2 限制锥形( Restricted Cone NAT):映射的端口只允许接收建立映射时对应的公网IP发送的消息
2.3 端口限制锥形 NAT ( Port Restricted Cone NAT ):在2.2的基础上增加了接收端口限制
在锥形NAT的情况下进行udp打洞是相对容易实现的，具体思路如下：
1、需要一台作为中继的公网服务器S
2、假设有内网主机A、B，首先A主动向S发出请求，此时NAT建立映射（ip1,port1）->(ipa,porta)。然后B向S发出请求，建立（ip2,port2）->(ipb,portb)。
3、此时服务器S拥有A、B的公网映射信息，并将A的信息发给B，B的信息发给A。
4、如果是完全锥形映射，此时AB可以直接发送消息通信。但是另外两种并不能行。
5、此时A主动向B发送消息，A的NAT会建立A->B的映射，映射端口同样是porta。该消息会被B的NAT阻拦，并不会被接收，但此时A已经向B打开了通道。
6、此时再由B向A发送消息，打开B->A 的通道，由此A、B已经可以正常进行通讯
简单demo如下
Sever.py
import socket
import _thread
import json
import time
udpSocket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
udpSocket.bind(("***.***.***.***", 40002))#注意如果使用云服务器，此处应绑定云服务器内网ip
add=[]#保存所用连接用户
severPort=30001
def acc(sc):
cont,destinf=sc.recvfrom(1024)
print(cont.decode("utf-8"))
print(destinf)
jsn=json.loads(cont.decode("utf-8"))
if(jsn["cod"]==1):#用户连接
if(len(add)>0):
for x in add:
print(x)
jtt={"cod":2,"msg":destinf}
sc.sendto(json.dumps(jtt).encode("utf-8"),x)#向所有用户广播新加入用户的地址
jtn={"cod":3,"msg":add}
sc.sendto(json.dumps(jtn).encode('utf-8'),destinf)
add.append(destinf)
acc(sc)
_thread.start_new_thread(acc,(udpSocket,))
s=input("")
while(1==1):
time.sleep(10)
|
Client.py
import socket
import _thread
import json
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
s.connect(('www.baidu.com', 0))
ip = s.getsockname()[0]#获取本机局域网IP
udpSocket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
udpSocket.bind((ip, 30001))#绑定端口
otherAddr=[]#保存其他用户的地址信息
severAddr="***.***.***.***"
severPort=40002
def acc(sc):
global otherAddr
cont,destinf=sc.recvfrom(1024)
jsn=json.loads(cont.decode("utf-8"))
if(jsn["cod"]==2):#0打洞1初始连接2服务器向其他用户广播新加入地址3向新加入用户通知已在线人员4用户消息
print(str(jsn['msg'])+"进入聊天")
otherAddr.append(jsn['msg'])#把新加入用户添加到otherAddr
sc.sendto('{"cod":0}'.encode('utf-8'),tuple(jsn['msg']))#打洞
if(jsn["cod"]==3):
otherAddr=jsn['msg']
print("进入聊天，其他人有"+str(jsn['msg']))
for x in jsn['msg']:
sc.sendto('{"cod":0}'.encode('utf-8'),tuple(x))#打洞
if(jsn["cod"]==4):
print(str(destinf)+":"+jsn['msg'])
acc(sc)
_thread.start_new_thread(acc,(udpSocket,))
jsn={"cod":1,"msg":"a"}
udpSocket.sendto(json.dumps(jsn).encode("utf-8"),(severAddr,severPort))#向服务器第一次请求
while(1==1):
s=input("")
if(s!=""):
jsn={"cod":4,"msg":s}
for x in otherAddr:#向所有其他用户广播
udpSocket.sendto(json.dumps(jsn).encode("utf-8"),(x[0],x[1]))
|
