NAT类型与穿透协议
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发布时间：2024-10-23 18:52
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时间：2024-11-09 17:56
NAT（网络地址转换）是一种在IP数据包通过路由器或防火墙时重写来源IP地址或目的IP地址的技术，广泛应用于私有网络，当有多台主机通过一个公有IP地址访问因特网时。NAT主要分为以下几种类型：
完全圆锥形NAT（Full Cone NAT）内网主机建立一个UDP socket（LocalIP:LocalPort），首次使用该socket给外部主机发送数据时，NAT为其分配一个公网（PublicIP:PublicPort）。之后使用该socket向外部主机发送数据时，将使用分配的这对（PublicIP:PublicPort）。任何外部主机只需知道这对（PublicIP:PublicPort）即可向内网主机发送数据。
受限圆锥形NAT（Restricted Cone NAT）与完全圆锥形NAT相似，但外部主机需先收到内网主机的数据包才能发送数据给它。
端口受限圆锥形NAT（Port Restricted Cone NAT）类似于受限圆锥形NAT，但还有端口。外部主机必须使用固定源端口才能发送数据给内网主机。
对称NAT（Symmetric NAT）每个来自相同内部IP与端口、到特定目的地地址和端口的请求，都会映射到一个独特的外部IP地址和端口。同一内部IP与端口发往不同目的地和端口的信息包，使用不同的映射。
NAT穿透类型实质上是内网映射，即将内网地址转换成地址以实现端对端数据传输。不同类型的NAT组合具有不同的穿透方式。为了使不同NAT网络下的两个节点建立直接连接，需要知道对方的公网IP和端口，并通过第三方服务器交换这些信息。
在WebRTC中，ICE（Interactive Connectivity Establishment）协议用于处理NAT问题，关键在于让两个终端相互知道对方的公网IP地址，以实现端到端通信。STUN（Session Traversal Utilities for NAT）用于获取公网映射地址和进行连通性检查。TURN（Traversal Using Relays around NAT）在STUN失败时使用，作为中继实现互通。
在WebRTC中，TURN服务器通常作为ICE协议的一部分使用。TURN的优点是保证连接的可用性、稳定性和高效性，但对服务器有较高依赖。
