一文读懂p2p实现原理和NAT的类型

P2P网络的原理与协议

P2P网络的原理与协议随着互联网技术的不断发展，P2P网络成为人们熟知的一种网络架构。

P2P网络，即点对点网络，不依赖中心节点，构成了一个分布式的网络系统。

本文将介绍P2P网络的原理和协议。

一、P2P网络的基本概念和原理P2P网络是指一种网络拓扑结构，相对于传统的客户端/服务器模型，P2P网络更加分散去中心化，它采取的是“多点互联”的方式。

在P2P网络中，每个节点都可以作为其他节点的客户端或服务器，相互之间可以进行数据传输和资源共享。

节点之间没有固定的客户端和服务器之分，每个节点都有能力向其它节点发送请求，也可以响应其它节点的请求。

因此，仅由各个节点之间的互联和协议规范来维持整个P2P网络的运行。

P2P网络的作用在于优化数据传输、提高资源利用率、降低成本、提高系统的可扩展性，节省网络资源，同时保证了系统的可靠性。

二、P2P网络的优缺点P2P网络拥有以下优点：1、去中心化：P2P网络没有中心节点，节点之间互相连接，即便其中某些节点失效了，其他节点依然可以保持运行。

2、节点资源可共享：每个节点既是客户端，也是服务器，节点之间的资源得到了充分共享，资源利用率得到了提高。

3、提高运行效率：通过P2P网络，可以提高数据传输速度和质量，时间和成本得到了减少。

4、易于扩展：P2P网络的架构具有可扩展性，可以很方便地加入或退出节点，其可用性也不会受到影响。

然而P2P网络也存在一些缺点：1、安全性难以保证：因为P2P网络的节点都是均等的，没有特定的安全节点，所以可能会存在黑客攻击和网络盗窃的风险。

2、维护成本高：由于P2P网络的结构非常分散，因此维护成本也很高。

同时，在P2P网络中，需要依靠其他节点共享资源，如果不能找到有效的共享节点，那么这个节点的运行效率将大大降低。

3、连接不稳定：由于P2P网络的结构不稳定，有些节点可能会离线或是连接非常缓慢，这样就会使得整个网络的传输效率受到影响。

三、P2P网络的协议为了保证P2P网络的协调性和运行稳定性，需要在P2P网络中制定一套协议，这里我们介绍两种最常用的P2P协议：1、BitTorrent协议BitTorrent协议是一种高效的P2P协议，其优点在于在传输过程中可以将文件进行分块，每块由不同的节点来下载和上传，从而提高了传输速度和效率。

P2P通信原理与实现(C++),NAT,网络穿透原理

P2P通信原理与实现(C++)，NAT，网络穿透原理1.简介当今互联网到处存在着一些中间件(MIddleBoxes)，如NAT和防火墙，导致两个(不在同一内网)中的客户端无法直接通信。

这些问题即便是到了IPV6时代也会存在，因为即使不需要NAT，但还有其他中间件如防火墙阻挡了链接的建立。

当今部署的中间件大多都是在C/S架构上设计的，其中相对隐匿的客户机主动向周知的服务端(拥有静态IP地址和DNS名称)发起链接请求。

大多数中间件实现了一种非对称的通讯模型，即内网中的主机可以初始化对外的链接，而外网的主机却不能初始化对内网的链接，除非经过中间件管理员特殊配置。

在中间件为常见的NAPT的情况下（也是本文主要讨论的），内网中的客户端没有单独的公网IP 地址，而是通过NAPT转换，和其他同一内网用户共享一个公网IP。

这种内网主机隐藏在中间件后的不可访问性对于一些客户端软件如浏览器来说并不是一个问题，因为其只需要初始化对外的链接，从某方面来看反而还对隐私保护有好处。

然而在P2P应用中，内网主机（客户端）需要对另外的终端（Peer）直接建立链接，但是发起者和响应者可能在不同的中间件后面，两者都没有公网IP地址。

而外部对NAT公网IP和端口主动的链接或数据都会因内网未请求被丢弃掉。

本文讨论的就是如何跨越NAT实现内网主机直接通讯的问题。

详解，网络穿透，P2P，打洞的核心原理视频讲解：「链接」P2P丨网络穿透与NAT原理分析：「链接」2.术语防火墙（Firewall）：防火墙主要限制内网和公网的通讯，通常丢弃未经许可的数据包。

防火墙会检测(但是不修改)试图进入内网数据包的IP地址和TCP/UDP端口信息。

网络地址转换器（NAT）：NAT不止检查进入数据包的头部，而且对其进行修改，从而实现同一内网中不同主机共用更少的公网IP（通常是一个）。

基本NAT（Basic NAT）：基本NAT会将内网主机的IP地址映射为一个公网IP，不改变其TCP/UDP端口号。

p2p的工作原理

p2p的工作原理
P2P（点对点）网络是一种分布式网络架构，允许互联网用户之间直接进行通信和共享资源，而无需通过中心化的服务器。

P2P网络的工作原理如下：
1. 用户节点加入网络：当一个新用户加入P2P网络时，它需要连接至少一个已知节点（种子节点）。

这些种子节点负责帮助新用户找到其他已连接节点。

2. 节点发现和连接：新用户通过与种子节点通信，获取其他已连接节点的信息，并与这些节点建立直接连接。

节点之间可以通过网络发现协议（如DHT或Gnutella协议）来找到其他节点。

3. 资源共享：一旦节点建立连接，它们可以开始共享自己的资源，例如文件、带宽或计算能力。

其他节点可以通过P2P协议请求并下载这些资源。

4. 路由和数据传输：当节点之间需要交换数据时，P2P网络使用分布式路由算法来确定最佳的数据传输路径。

这些路由算法可以基于距离向量、链路状态或有向无环图（DAG）等方式进行。

5. 数据验证：在接收到数据后，节点可能会采取一些验证机制来确保接收到的数据的完整性和正确性。

例如，通过校验和、哈希算法或数字签名等方式验证数据。

6. 弹性和鲁棒性：P2P网络通常具有天然的弹性和鲁棒性。

如果一个节点离线或停止工作，其他节点可以继续通过其他路径找到目标资源，并在网络中继续传输，从而减少了单一故障点的影响。

总体而言，P2P网络通过使所有节点都充当服务提供者和服务接收者的角色，实现了资源的共享和直接通信。

这种分布式的方式具有高度的可扩展性和鲁棒性，从而使得P2P网络成为一种非常灵活且高效的通信和资源共享方式。

p2p的原理

p2p的原理P2P（Peer-to-Peer）技术是一种去中心化的网络通信模式，其原理是将网络节点平等对待，所有的节点不再依赖一个中央服务器来进行通信和数据传输。

在P2P网络中，每个节点既是客户端又是服务器，它们可以直接与其他节点进行通信，同时也可以充当中转站来传输数据。

节点之间通过建立连接，相互交换和共享资源，使得每个节点都可以充当网络的接入点和提供者。

P2P网络的通信过程主要分为三个步骤：1. 节点发现：每个节点加入网络后，需要通过某种方式发现其他的节点，并与之建立连接。

常见的方法包括使用中央服务器进行节点列表的维护，或是使用分布式哈希表（DHT）等算法来实现节点的自动发现。

2. 连接建立：节点之间通过协议来建立连接，常用的协议包括TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）。

连接建立后，节点可以直接进行数据传输和通信，不需要经过中央服务器进行转发。

3. 数据传输：节点之间可以通过直接连接来传输数据，也可以通过中继节点进行转发。

数据在P2P网络中会被分割成多个小块，然后分布在不同的节点上。

当节点需要获取某个数据块时，它可以从其他节点请求该块并进行下载，直到将完整的数据下载完成。

由于P2P网络的去中心化特性，它具有较高的可靠性和弹性。

即使网络中的某些节点无法正常工作或离线，其他节点仍然可以继续运行和提供服务。

同时，P2P网络也具有较好的扩展性，可以支持大规模的节点加入并提供更强大的计算和存储能力。

总的来说，P2P网络通过节点之间的直接连接和资源共享，实现了无需中央服务器的通信和数据传输，从而提供了一种高效、可靠且灵活的网络通信模式。

P2P网络通信中NAT穿越技术的研究及实现

P2P网络通信中NAT穿越技术的研究及实现P2P网络通信中，NAT（网络地址转换）是一个经典的问题。

由于大多数用户都位于防火墙后面并尝试与其他用户通信，因此NAT穿透技术成为了P2P网络通信的必要条件。

本文将介绍关于P2P网络通信中NAT穿越技术的研究及其实现。

NAT穿透技术通过各种技术手段，使得两个设备都能够进行P2P通信，即使它们位于不同的内部网络中。

最常见的NAT 类型是家庭中典型的家庭路由器，这些路由器使NAT成为P2P通信的主要障碍。

当设备连接到家庭路由器时，路由器将分配一个本地IP地址（例如192.168.1.1），并将其与Internet 上的唯一IP地址相关联。

当前，P2P通信中NAT穿透技术有以下实现：1.端口映射技术这是最常见的NAT穿透技术。

当一个设备试图与其他用户通信时，它尝试打开一个本地端口，并将该端口映射到Internet 上一个唯一的IP地址。

然后，远程用户可以使用该唯一IP地址和相应的端口来建立连接。

2.反向连接技术这种技术允许NAT防火墙控制的设备向外部设备发起连接。

当远程设备试图与NAT设备进行通信时，NAT设备将打开一个本地端口，并将其映射到一个公共IP地址。

远程设备的连接将被路由到该本地端口上。

3.中转服务器技术这种技术需要一个中介服务器来充当两个设备之间的桥梁。

当P2P通信设备之间存在一些NAT限制时，数据将通过中介服务器进行传输。

虽然这种技术可以轻松地克服NAT限制，但它需要更高的带宽，因此可能会增加整体通信的延迟。

在实际应用过程中，NAT穿透技术可以通过TCP / UDP协议，STUN / TURN服务以及ICE框架等来实现。

ICE (Interactive Connectivity Establishment)是一种计算机网络协议，在WebRTC、P2P网络通信中被广泛使用。

ICE协议在允许P2P通信的同时，允许两个设备在没有额外的服务器的情况下相互连接。

NAT原理与P2P穿越技术

NAT原理与P2P穿越技术2NAT诞生背景及作用NAT即Net Address Translation，网络地址转换，用于解决IPv4地址不足问题：NAT部署在网络出口的位置，位于内网跟公网之间，是内网和公网的桥梁，双向流量都经过NAT。

固定宽带与移动通信NAT功能分别由BRAS设备、PGW设备承载，NAT设备拥有公网IPNAT 是一项神奇的技术，它的出现使IPv4起死回生。

在IPv4已经被认为行将结束历史使命之后近30年时间里，人们几乎忘了IPv4的地址空间即将耗尽这样一个事实——在新技术日新月异的时代， 30年可算一段漫长的历史。

更不用说，在NAT 产生以后，网络终端的数量呈加速上升趋势，对IP 地址的需求剧烈增加。

因此足见NAT 技术之成功，影响之深远。

NAT 的神奇，更因为NAT 给IP 网络模型带来了深远影响，其身影遍布网络每个角落。

几乎所有的个人终端设备位于NAT 网关以内，包含家庭宽带网络、物联网、2G/3G/4G/5G 通信网络。

InternetPGW（承载NAT功能）eNodeB宽带网关手机OLT （承载NAT功能）SGW3NAT原理及特点NAT原理：内网主机向外网主机发送的报文，经NAT时，IP/PORT会被转换为NAT为该主机分配的公网IP/PORT；内网主机的本地地址对外界不可见，外网主机只能通过NAT为该内网主机分配的公网IP/PORT，向它发送报文。

通过PAT(Port Address Translation)端口多路复用，让NAT背后的多台内网主机共享一个公网IP，最大限度节省外网IP资源NAT 的几个关键特点：1.网络被分为私网和公网两个部分， NAT 网关设置在私网到公网的路由出口位置，双向流量必须都要经过NAT 网关；2.网络访问只能先由私网侧发起，公网无法主动访问私网主机；3.NAT 网关在两个访问方向上完成两次地址的转换或翻译，出方向做源信息替换，入方向做目的信息替换；4.NAT 网关的存在对通信双方是保持透明的；5.NAT 网关为了实现双向翻译的功能，需要维护一张关联表，把会话的信息保存下来。

P2P协议概述

P2P协议概述协议名称：P2P协议概述一、引言P2P（Peer-to-Peer）协议是一种分布式计算和网络架构模式，其中各个节点（对等体）之间具有相同的功能和权限。

本协议旨在概述P2P协议的基本原理、架构、通信方式和安全性等方面的内容。

二、背景随着互联网的快速发展，P2P技术被广泛应用于文件共享、实时通信、流媒体传输等领域。

P2P协议的设计和实现对于确保节点之间的高效通信、数据安全和系统的可扩展性至关重要。

三、P2P协议的基本原理1. 对等体：P2P网络中的节点被称为对等体，它们具有相同的功能和权限，能够充当客户端和服务器。

2. 分布式寻址：P2P网络使用分布式寻址机制，节点之间可以直接通信，无需中心化服务器进行转发。

3. 数据共享：P2P网络中的节点可以共享自己的资源，如文件、带宽、计算能力等。

4. 自组织网络：P2P网络是一个自组织的网络，节点可以自动加入和离开网络，动态调整网络拓扑结构。

四、P2P协议的架构1. 超级节点：P2P网络中的一部分节点被选为超级节点，它们负责维护整个网络的拓扑结构和路由表。

2. 路由协议：P2P网络使用路由协议来确定节点之间的通信路径，常见的路由协议有Gnutella、BitTorrent等。

3. 数据传输协议：P2P网络使用数据传输协议来实现节点之间的数据传输，如TCP、UDP等。

4. 数据管理：P2P网络需要一套有效的数据管理机制来处理数据的存储、索引和检索等操作。

五、P2P协议的通信方式1. 直接通信：P2P网络中的节点可以直接通信，无需经过中心化服务器进行转发。

节点之间可以建立TCP或UDP连接进行数据传输。

2. 中继通信：当两个节点之间无法直接通信时，可以通过其他节点进行中继转发，以实现数据的传输。

3. NAT穿越：P2P网络中的节点通常位于不同的局域网中，需要通过NAT （网络地址转换）设备进行通信。

NAT穿越技术可以帮助节点克服NAT设备的限制，实现跨网通信。

p2p的原理

p2p的原理
P2P网络是一种去中心化的网络体系结构，其中所有节点都可
以扮演客户端和服务器角色，实现资源共享和信息传输。

它工作的原理可以通过以下步骤来解释：
1. 发现节点：每个节点在P2P网络中需要发现其他节点的存在。

这可以通过预设的节点列表、中央服务器或其他节点帮助实现。

节点将自己的IP地址和端口号注册到网络中，其他节
点可以通过这些信息找到它。

2. 建立连接：当一个节点发现其他节点后，它需要与其他节点建立连接。

为了建立连接，节点之间必须通过协议来进行握手，以建立通信的基础。

在握手过程中，节点交换关于其能力和可用性的信息。

3. 资源共享：一旦节点之间建立了连接，它们可以共享资源。

这些资源可以是文件、带宽、计算能力等。

当一个节点需要资源时，它可以请求其他节点提供。

其他节点可以选择提供所需的资源或拒绝请求。

4. 路由和传输：在P2P网络中，数据和信息不是通过中央服
务器传输，而是通过多个节点之间的路由传输。

节点可以根据节点之间的连接状态和其他相关因素决定将数据传输到哪个节点上。

5. 数据验证：由于P2P网络中，每个节点都可以充当服务器
角色，因此数据的可靠性和准确性变得尤为重要。

节点可以使
用多种技术（例如哈希校验、数字签名等）来验证数据的完整性，并确保数据在传输过程中没有被篡改。

P2P网络的工作原理使得数据和资源可以在参与网络的所有节点之间进行共享，提高了网络的可靠性和灵活性。

与传统的中心化网络相比，P2P网络可以更好地处理大量用户和高负载情况下的数据传输，并且在某些情况下具有更高的安全性和鲁棒性。

P2P原理和NAT穿透简介

NAT的分类/静态地址NAT
▪ NAT的类型主要有静态NAT、动态地址NAT、网络地址端口转换NAT(一般称为NAPT)。
注意：这里所说的NAT类型并非平时所说的NAT类型。平时说的NAT类型是指NAPT的细分类型。我们将在后面解释NAPT类型分类。
静态地址NAT：
静态NAT设置起来是最为简单和最为容易实现的一种。它直接将内部网络中的每个主机都永久映射成网络中全球唯一合法的地址。简单一点的理解就
动态NAT的特点是，在不同时期与外部交换数据
NAT的分类/网络地址端口转换NAPT
➢网络地址端口转换NAPT：
▪ 网络地址端口转换NAPT（Network Address Port Translation）是我们最常遇到的NAT类型。它将内部网络 IP地址+端口转换到外网的全球唯一IP地址 +外网端口上。对于前二种NAT类型，同一外网IP地址仅能为一个内部一台主机服务。而这NAPT最大的特点就是，同一外网IP地址，可以为不同的内网主机提供连接外部网络的提供条件。
NAT的分类/动态地址NAT
➢动态地址NAT：动态NAT，就是将内部网络的主机，在有需要的
时候，动态的分配一个外部IPV4地址供其使用，在连接完成后再回收。
这种NAT一般用于拔号类业务中使用(例如ADSL， VPN等) 。因为地址转换是在有需要时才进行转发映射，且具有回收公网地址机制，一定程度上节省了 IPV4地址。
P2P原理和NAT穿透简介
主要内容
▪ P2P介绍 ▪ NAT介绍 ▪ NAT穿越简介 ▪ UPNP介绍 ▪ 端口映射介绍 ▪ P2P设备端注册流程 ▪ P2P建立连接
2
什么是P2P
▪ 在计算机网络领域的P2P是指对等网络，又称工作组，也称点对点网络（即Peer to Peer的缩写）。

p2p网络工作原理

p2p网络工作原理
P2P网络是一种基于对等连接的网络架构，其中不同的计算机（也称为对等节点）可以相互连接和通信，而不需要集中的服务器。

P2P网络的工作原理如下：
1. 对等连接：P2P网络中的每个计算机都被称为对等节点，这
些节点之间通过互联网相互连接。

每个对等节点既可以充当客户端，也可以充当服务器，可以接收和发送数据。

2. 自组织：P2P网络中的对等节点可以自动发现其他节点，并
建立连接。

这是通过使用一种种子节点（seed node）或中央服务器的帮助来实现的。

一旦连接建立，节点之间可以直接通信，并共享资源。

3. 分散式存储：P2P网络中的对等节点可以共享和存储各种类
型的资源，如文件、数据、计算能力等。

这些资源可以根据需要分散地存储在不同的节点上，以提高可靠性和可扩展性。

4. 数据传输：在P2P网络中，数据可以直接从一个对等节点
传输到另一个对等节点，而无需通过中央服务器。

这样可以提高传输速度和降低网络拥塞。

数据可以根据需要分割成小的数据块，并通过多个路径进行传输，以提高传输效率。

5. 动态性：P2P网络中的对等节点可以动态地加入和离开网络，而不会对整个网络的可用性造成影响。

当一个节点离开网络时，其他节点可以找到新的连接，并确保网络的连通性。

P2P网络的工作原理使得它在许多应用中具有广泛的用途，如文件共享、流媒体传输、语音和视频通信等。

由于其分散的特点，P2P网络具有更好的可扩展性和鲁棒性，不易受单点故障影响，使其成为许多现代互联网应用的首选网络结构。

p2pnet的原理

p2pnet的原理P2P网络原理P2P网络（Peer-to-Peer Network）是一种分布式计算与通信模式，它的原理是将网络中的每个节点都视为对等的个体，每个节点既是客户端，又是服务器。

P2P网络的工作方式与传统的客户-服务器模式不同，它不依赖于中心服务器，而是通过相互连接的节点来实现数据传输和共享。

P2P网络的原理可以简单地理解为一种点对点的连接方式。

在传统的客户-服务器模式中，客户端通过与服务器建立连接来获取所需的信息，而服务器则负责存储和分发数据。

而在P2P网络中，每个节点都可以充当客户端和服务器，节点之间可以直接通信，彼此共享资源和数据。

P2P网络的优势主要体现在以下几个方面：1. 去中心化：P2P网络不依赖于中心服务器，每个节点都可以提供和获取数据，从而实现资源的分布式存储和共享。

这种去中心化的特点使得P2P网络更加灵活和鲁棒，降低了单点故障的风险。

2. 自组织性：P2P网络中的节点可以自主地选择和加入其他节点，形成一个动态的网络拓扑结构。

节点之间可以相互发现和交换信息，通过协议和算法来实现自组织和自管理，从而提高了网络的可扩展性和稳定性。

3. 高效性：P2P网络可以利用节点之间的空闲资源，实现更高效的数据传输和共享。

例如，某个节点拥有大量的带宽和存储空间，其他节点可以通过该节点来获取所需的数据，从而提高了数据传输的效率。

4. 安全性：P2P网络采用了分布式的存储和传输方式，使得数据更加安全。

由于数据分散存储在各个节点中，即使某个节点发生故障或被攻击，其他节点仍然可以提供相同的数据，从而保证了数据的可靠性和安全性。

P2P网络在实际应用中有着广泛的应用场景，例如文件共享、视频点播、在线游戏等。

以文件共享为例，P2P网络可以将一个文件分割成多个小块，每个节点只需下载其中的一部分，然后通过节点之间的相互连接来交换和合并数据，最终完成文件的下载。

这种分布式的方式不仅提高了下载速度，还减轻了服务器的负载压力。

p2p的工作原理

p2p的工作原理
P2P（对等网络）是一种去中心化的网络架构，其中每个节点（计算机）既可以作为客户端发送请求，又可以作为服务器响应请求。

P2P网络没有中心服务器来处理所有的请求和数据传输，而是由所有连接的节点共同合作完成。

P2P网络的工作原理如下：当一个节点需要请求某个资源时，
它会广播这个请求到与之相连的其他节点。

其他节点接收到这个请求后，会检查自己的存储空间中是否有所需资源。

如果有，它们会将资源返回给请求节点；如果没有，它们会将请求广播到自己连接的其他节点。

这个过程会一直持续，直到所需资源被找到或者没有更多的节点可以查询。

P2P网络的好处是可以有效地利用网络中的带宽和存储资源。

每个节点都有能力提供和接收数据，这意味着没有单点故障，网络的可靠性更高。

另外，P2P网络很灵活，可以根据网络拓
扑结构自动适应节点的加入和离开，无需对整个网络进行重组。

然而，P2P网络也面临一些挑战。

由于节点的数量很大，节点
之间的通信可能会变得复杂。

数据的一致性和安全性也是问题，因为网络中的节点可以随时加入和离开。

尽管有一些机制来解决这些问题，如数据冗余和加密，但它们始终存在一定的风险。

总的来说，P2P网络基于节点之间的相互连接和合作，可以更
高效地利用网络资源。

它的去中心化特点使其具有弹性和可靠性，但也需要解决一些与分布式网络相关的问题。

p2p穿透原理

p2p穿透原理
P2P穿透原理是指在P2P网络中，不同设备之间通过中转服务器相互连接的技术。

在P2P网络中，不同设备之间可能存在防火墙、路由器等网络设备的限制，导致无法直接连接。

而P2P穿透技术可以通过巧妙地利用中转服务器来实现设备之间的直接连接，从而提高P2P网络的稳定性和速度。

P2P穿透技术的原理主要包括以下几个方面：
1. NAT穿透：由于NAT设备的存在，P2P通信常常被阻断。

而NAT穿透技术可以通过UDP或TCP协议数据包的特殊处理，使得数据包能够穿透NAT设备，直接到达目标设备。

2. STUN服务：STUN（Simple Traversal of UDP through NATs）服务可以通过中转服务器转发数据包，实现设备之间的直接通信。

在STUN服务中，客户端向服务器发送请求，服务器则返回客户端的地址和端口信息，从而实现设备之间的通信。

3. TURN服务：TURN（Traversal Using Relay NAT）服务与STUN服务类似，但是相比之下，TURN服务可以解决更复杂的网络环境下的穿透问题。

在TURN服务中，服务器将客户端的数据包中转到目标设备，从而实现设备之间的直接通信。

总之，P2P穿透技术在P2P网络中起着非常重要的作用。

通过利用中转服务器转发数据包，可以实现不同设备之间的直接连接，从而提高P2P网络的稳定性、速度和安全性。

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NAT穿越的原理和介绍(p2p核心协议和原理)

3.端口受限制锥形(Port Restricted Cone) 端口受限制锥形类似于受限制锥形,但限制更加严格.只有当内部主机曾经向外部主机地址上的某个特定端口发送过数据包,这个外部主机才可以用该特定端口向内部主机发送数据.可以理解为对外部主机的IP地址和端口同时进行了限制.图3表示了端口受限制锥型的概念.
三,STUN协议协议
一旦客户端得知了Internet端的UDP端口,通信就可以开始了.如果NAT是完全圆锥型的, 那么双方中的任何一方都可以发起通信.如果 NAT是受限圆锥型或端口受限圆锥型,双方必须一起开始传输. 需要注意的是,要使用STUN RFC中描述 STUN 的技术并不一定需要使用STUN STUN协议——还可以 STUN 另外设计一个协议并把相同的功能集成到运行该协议的服务器上. SIP之类的协议是使用UDP分组在Internet 上传输音频和/或视频数据的.不幸的是,由于通信的两个末端往往位于NAT之后,因此用传统的方法是无法建立连接的.这也就是STUN STN Client只设置了"改变端口" 标志.
图5 NAT类型判断图
该流程中使用了3个测试. 在测试I中,STUN Client发送STUN绑定请求给 STUN Server,没有设置CHANGE-REQUEST 和RESPONSE-ADDRESS属性,这引起服务器用收到请求的地址和端口发送回复. 在测试II中,STUN Client设置了CHANGEREQUEST属性中的"改变IP"和"改变端口" 标志.则STUN Server用另外一个地址和端口为客户端发送响应回复. 在测试III中,STUN Client只设置了"改变端口" 标志.

p2p工作原理

p2p工作原理P2P代表点对点，是一种计算机网络架构，它的工作原理是将通信的任务分配给网络中的每个节点，提供了去中心化的数据传输和共享方式。

以下是P2P的工作原理的详细说明：1. 去中心化：在传统的客户端-服务器网络架构中，所有的通信都要通过中央服务器进行转发和管理。

而P2P网络中，每个节点都是平等的，可以作为客户端与其他节点直接通信，也可以作为服务器提供服务。

这种去中心化的结构使得P2P网络具有更高的鲁棒性和可扩展性。

2. 发现节点：当一个节点加入P2P网络时，它需要发现其他节点以建立连接。

通常，节点会通过向已知的节点发送请求或使用特定的发现协议来获取其他节点的信息。

这些信息可以包括节点的IP地址、端口号等。

通过发现节点，一个节点可以加入到网络中，并与其他节点进行通信。

3. 数据传输：一旦两个节点建立了连接，它们可以通过直接交换数据来进行通信。

P2P网络中的数据传输通常采用分布式的方式，即将数据分割成若干个块，并将这些分块分发到网络中的不同节点上。

当一个节点需要获取某个文件或数据块时，它可以从连接的节点请求相应的数据，并通过数据传输协议（如TCP或UDP）获取数据。

4. 节点管理：P2P网络中的节点数量通常是动态变化的，可能有节点加入或离开网络。

为了维护网络的稳定性和性能，P2P网络需要一些节点管理机制。

例如，当一个节点离开网络时，它需要将其资源和任务转移给其他节点，以确保网络的正常运行。

通常使用分布式哈希表（DHT）或类似的技术来管理节点和数据。

总体而言，P2P网络的工作原理是基于节点之间的直接通信和共享资源。

它提供了去中心化的数据传输和共享方式，使得节点可以互相交换数据、共享资源，并共同维护网络的稳定性和性能。

p2p技术原理简单理解

p2p技术原理简单理解P2P（Peer-to-Peer）技术是一种去中心化的网络通信模式，它将网络中的每个节点都视为对等的、具有相同的地位和权力。

这种技术的原理是通过直接连接互联网上的多个计算机，实现资源共享和通信交互。

P2P技术的出现，不仅改变了传统的中心化网络架构，也为用户提供了更加便捷和高效的互联网体验。

P2P技术的核心原理是直接连接。

在传统的中心化网络中，数据传输往往需要经过服务器进行中转，而P2P技术则消除了这一中间环节，实现了点对点的直接连接。

每个节点既是数据的提供者，也是数据的接收者，它们之间可以直接交换数据，无需通过中心服务器的干预。

这种直接连接的方式，大大提高了数据传输的效率，减少了数据传输的延迟。

P2P技术的实现依赖于两个核心组件：节点发现和内容分发。

节点发现是指通过某种机制，让每个节点在网络中找到其他节点的过程。

在P2P网络中，每个节点都有一个唯一的标识符，可以通过这个标识符来识别和连接其他节点。

常用的节点发现机制包括基于服务器的中心化发现和基于DHT（分布式哈希表）的去中心化发现。

中心化发现需要依赖特定的服务器来实现节点的注册和查询，而去中心化发现则通过将节点信息分散存储在整个网络中的节点中，实现节点的查找和连接。

内容分发是指将数据从一个节点传输到另一个节点的过程。

在P2P 网络中，数据会被分割成多个小块，并通过多个节点进行传输。

每个节点不仅可以从其他节点获取数据，也可以将自己拥有的数据分享给其他节点。

通过多个节点的协同工作，数据可以以更高的速度和更好的可靠性传输。

此外，为了提高数据的可用性，P2P网络通常采用冗余储存的方式，即将同一份数据存储在多个节点上，以防止节点的故障或离线导致数据丢失。

P2P技术的优势在于它的去中心化特性。

相比传统的中心化网络，P2P网络更加稳定和弹性，因为它不依赖于单个服务器的稳定性。

即使网络中的某个节点故障或离线，其他节点仍然可以正常工作，不会影响整个网络的运行。

计算机网络-NAT与P2P

| Client A
锥形NAT
• 建立在（私网IP、私网端口）和（公网IP、公网端口）之间端口旳绑定之后，假如Cone NAT 再次创建一种从同一（私网IP、私网端口）建立旳会话时，不会新分配一种端标语，而是用原来分配旳端标语，只要这个会话使绑定旳端口依然有效。
服务器 S1
服务器 S2
18.181.0.31:1235
18.181.0.31
138.76.29.7
Internet
155.99.25.11
4U
NAT
10.0.0.254/16
10.0.0.0/16
10.0.0.1/16 10.0.0.2/16 10.0.0.3/16
服务器 S1 18.181.0.31:1235
服务器 S2 138.76.29.7:1235
• 网络地址/端口转换器(NAPT)
NAPT检验、修改包旳IP地址和TCP/UDP端口信息。这么，更多旳内部主机就能够同步使用一种公网IP地址。
NAPT
• 当一种内部网主机经过NAT打开一种外流旳 TCP或UDP会话时，NAPT分配给这个会话一种公网IP和端口，用来接受外网旳响应旳数据包，并经过转换告知内部网旳主机。这么做旳效果是，NAPT在[私网IP：私网端口]和[公网 IP：公网端口]之间建立了一种端口绑定。端口绑定指定了NAPT将在这个会话旳生存期内进行地址转换任务。对通信双方而言，这种IP地址和端口旳转换是完全透明旳。
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7.2.1 P2P网络中UDP穿越NAT的原理与实现_P2P技术全面解析_[共6页]

P2P技术全面解析7.2 P2P网络中典型NAT穿越技术详解7.2.1 P2P网络中UDP穿越NAT的原理与实现P2P网络中，UDP穿越NAT方式主要有以下几种。

1．中转方式（Relay）中转方式是最简单的，也是比较可靠的NAT穿越方法，它将P2P通信简单地转换为客户端/服务器通信模式。

现假设A和B两个客户端都有一个到公共服务器S的已初始化的UDP连接，客户端位于各自的私有网络中，其各自的NAT阻止任何其他客户端直接向其发起连接。

如果不直接连接，两个客户端可以简单地使用服务器S为它们转发信息。

例如，为了向客户端B发送信息，客户端A可以沿着它已经建立的连接服务器S发送信息，然后S 使用与B现存的连接向B转发该信息，达到A与B通信的目的。

这种方式下，只要客户端能够连接到服务器，中转就可以工作，是最有效的。

但是，其最大缺点是消耗了服务器的处理能力和网络带宽，多了中转环节，节点间反应时间也会增加，因而效率也是最低的。

2．反向连接（Connection Reversal）反向连接方式只适合仅有一个主机在NAT后面，另外的主机拥有合法公网IP地址的情况。

两个客户端都需要与一个公共服务器S存在连接，这种方式的使用范围有明显的局限性。

如果A想要初始化一个到B的连接，直接连接就可以了，因为B没有在NAT后面，A的NAT 认为这是外出的会话，不会阻拦。

如果B想要初始化一个到A的连接，直接连接就会被A 的NAT阻止，B通过服务器S向A发送连接请求，请求A反向连接到B。

3．UDP打洞（UDP Hole Punching）[7]UDP打洞技术假定客户端A和B可以与公网内的已知的服务器S建立UDP连接（可以互发UDP数据包）。

当一个客户端在S上登录的时候，服务器S记录下该客户端的两个endpoints（IP地址，UDP端口），一个是该客户端确信自己是通过该IP和端口与服务器S进行通信的，另一个是服务器S记录下的由服务器“观察到”的该客户端实际与自己通信所使用的IP和端口。