传输文件时，BitTorrent 和 Gnutella 使用什么绕过 NAT？答案

【问题标题】：What does BitTorrent and Gnutella uses for bypassing NAT when transferring files?传输文件时，BitTorrent 和 Gnutella 使用什么绕过 NAT？
【发布时间】：2011-08-01 12:00:50
【问题描述】：

我正在尝试用 Java 做一个 p2p 文件共享原型/软件。我有兴趣学习使用套接字，所以我不会使用 JXTA 或任何类型的 API。

我阅读了有关 TCP 打孔的信息，它可能不适用于所有 NAT 类型。但我可以看到 Gnutella 和 BitTorrent 总是可以在我尝试的每台机器/NAT 上运行。那么他们是否使用 TCP Hole Punching 来启动主机之间的连接？

另外，这样的代码可以进行 TCP 打孔吗？

    final ServerSocket s = new ServerSocket(7777);
    Thread t = new Thread(new Runnable(){

        public void run() {
            try
            {
                s.accept();
            }
            catch(Exception ex)
            {

            }
        }
    });

    Socket sock = new Socket();
    sock.connect(new InetSocketAddress("IP ADDRESS", 7777), 50000);

【问题讨论】：

非常有趣的问题（+1）

标签： java tcp bittorrent

【解决方案1】：

我认为Universal Plug and Play (UPnP) 是一种协议，可让您以编程方式在路由器中设置端口转发。不过，我不确定这是否是这些程序使用的唯一方法。

查看UPnP PortMapper project 的Java 实现。

这篇 CodeProject 文章看起来也不错，虽然不是 Java：Using UPnP for Programmatic Port Forwardings and NAT Traversal。

【讨论】：

我不明白... 这个 UPnP 在 NAT 路由器中创建端口转发规则？但我不想那样做，我想使用 Tcp Hole Punching 或其他技术进行连接，如 bittorrent、gnutella，确实......我写的上面的代码也不起作用
@fredcrs - 我对 TCP 打孔一无所知。我所知道的是，µTorrent 和 Azureus 都可以使用 UPnP 来允许来自新 IP 地址的传入连接（尽管在某些情况下它们也可能使用 TCP 打孔）。
我发现大多数路由器默认禁用 UPnP（至少在我的国家）
@fredcrs - 是的，我一直必须进入路由器设置并启用 UPnP 才能正常工作。（或者你的意思是永久禁用？）

【解决方案2】：

你应该先阅读维基百科上的NAT traversal。

但实际上，主要使用的方式是UPnP、STUN、TURN，以及由STUN和TURN组合而成的ICE。

由于 TCP 是一种面向连接的协议，NAT 可以对每个连接进行控制，并在连接结束时丢弃所有数据包。
但是 UDP 是无连接的，响应可能来自不同的端口或不同的地址（与您的原始目的地相比）。此外，UDP 消息没有确切的超时时间。因此，NAT 上的 UDP 限制通常较少。
因此，这些 P2P 实现中的许多都使用 UDP 或某些基于 UDP 的协议，例如 microTP、RUDP、UDT，甚至是 SCTP over UDP（WebRTC 就是基于它）。

您还可以从有关 NAT 遍历、RFC 和 BEP（BitTorrent 文档）的文章中学习。

编辑：还有一种更有趣的方式——ICMP 遍历。事实上，ICMP（尤其是超过 TTL 的消息）在 NAT 上的限制甚至比 UDP 还要小，因为错误消息可以从 Internet 的各个角落发送，而具有 NAT 的路由器无法意识到这些消息不是真实的。但是，在类 Unix 系统上发送 ICMP 数据包需要 root 权限，在 Windows 上需要管理员权限。

【讨论】：

【解决方案3】：

经过研究，我发现 TCP 不适合绕过 NAT，而且 TCP 打孔也不是 100% 成功的技术。

最好的方法是使用 UDP 并在其上实现一个容错层，这样它就可以像 TCP 一样工作。

还有一些 API，例如用于 Java 的 UDT。但我还没试过 http://sourceforge.net/projects/udt-java/

【讨论】：

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