实战rfc5766-turn-server和ice4j广域网通讯
原文连接：http://www.hankcs.com/program/network/actual-rfc5766-turn-server-and-ice4j-wide-area-network-communication.html
前段时间上手了NAT打洞类库ice4j（ICE框架），当时使用了numb.viagenie.ca的公共STUN服务器。最近又编译了rfc5766-turn-server，于是今天将两者结合起来，一个作为服务端，一个作为Peer端的协议，试验广域网穿透多级路由即时点对点通讯，并取得了成功。
服务端
编译安装
rfc5766-turn-server是谷歌推荐的turn开源项目，经常作WebRTC的服务器端使用。关于rfc5766-turn-server在Windows或Ubuntu（Linux）下的编译，请参考 http://www.hankcs.com/program/network/compile-rfc5766-turn-server-to-build-turn-server.html 。这里假定你已经编译完成，输入
- $ turnserver -h
得到如下结果说明编译成功：
配置
rfc5766-turn-server是利用配置文件来定义自己的功能表现的，安装完成后，在下列路径都有默认的配置文件：
- /usr/local/etc/turnserver.conf.default
- rfc5766-turn-server检出目录/examples/etc/turnserver.conf
随便cp一个出来就能用，如果你实在找不到，可以从我这里下载一个
turnserver-conf.zip。
配置项很多，但是初级用户用得上的只有两个。
配置外网IP
在配置文件中加入一句
external-ip=180.160.188.246
后面的IP是你的服务器的外网IP，比如：
我的试验条件比较简陋，没有自己的服务器，而是把自己的PC当作了服务器使用。又由于自己的PC是位于局域网中，没有自己的外网IP，所以需要在路由器上做一个端口映射：
其中，192.168.1.103是服务器的内网IP，3478是turnserver服务占用的端口。
配置用户名和密码
在产品级的场景中，rfc5766-turn-server支持数据库和动态增删用户。而在我的这种实验中，我选择静态定义两个用户，在配置文件中加入:
- user=u1:p1
- user=u2:p2
这代表两个用户，遵从 用户名:密码 的格式。
启动rfc5766-turn-server
- sudo turnserver -c /你的路径/turnserver.conf
此时会输出：
0: log file opened: /var/log/turn_2409_2014-11-10.log0:RFC 3489/5389/5766/5780/6062/6156 STUN/TURN ServerVersion Citrix-3.2.4.6 'Marshal West'0:Max number of open files/sockets allowed for this process: 40960:Due to the open files/sockets limitation,max supported number of TURN Sessions possible is: 2000 (approximately)0:==== Show him the instruments, Practical Frost: ====0: TLS supported0: DTLS supported0: Redis supported0: PostgreSQL supported0: MySQL supported0: OpenSSL compile-time version 0x1000106f: fresh enough0: Default Net Engine version: 3 (UDP thread per CPU core)=====================================================0: WARNING: Cannot find userdb file: turnuserdb.conf: going without flat file user database.0: WARNING: cannot find certificate file: turn_server_cert.pem (1)0: WARNING: cannot start TLS and DTLS listeners because certificate file is not set properly0: WARNING: cannot find private key file: turn_server_pkey.pem (1)0: WARNING: cannot start TLS and DTLS listeners because private key file is not set properly0: NO EXPLICIT LISTENER ADDRESS(ES) ARE CONFIGURED0: ===========Discovering listener addresses: =========0: Listener address to use: 127.0.0.10: Listener address to use: 192.168.1.1030: Listener address to use: ::10: =====================================================0: Total: 1 'real' addresses discovered0: =====================================================0: NO EXPLICIT RELAY ADDRESS(ES) ARE CONFIGURED0: ===========Discovering relay addresses: =============0: Relay address to use: 192.168.1.1030: Relay address to use: ::10: =====================================================0: Total: 2 relay addresses discovered0: =====================================================0: pid file created: /var/run/turnserver.pid0: IO method (main listener thread): epoll (with changelist)0: WARNING: I cannot support STUN CHANGE_REQUEST functionality because only one IP address is provided0: Wait for relay ports initialization...0: relay 192.168.1.103 initialization...0: relay 192.168.1.103 initialization done0: relay ::1 initialization...0: relay ::1 initialization done0: Relay ports initialization done0: IO method (general relay thread): epoll (with changelist)0: turn server id=0 created0: IPv4. TCP listener opened on : 127.0.0.1:34780: IPv4. TCP listener opened on : 192.168.1.103:34780: IPv6. TCP listener opened on : ::1:34780: IO method (general relay thread): epoll (with changelist)0: turn server id=1 created0: IPv4. TCP listener opened on : 127.0.0.1:34780: IPv4. TCP listener opened on : 192.168.1.103:34780: IPv6. TCP listener opened on : ::1:34780: IPv4. UDP listener opened on: 127.0.0.1:34780: IPv4. UDP listener opened on: 192.168.1.103:34780: IPv6. UDP listener opened on: ::1:34780: Total UDP servers: 00: Total General servers: 20: IO method (auth thread): epoll (with changelist)0: IO method (cli thread): epoll (with changelist)0: IPv4. CLI listener opened on : 127.0.0.1:5766
这样就成功启动了。
Peer端
检出代码
我已将全部代码开源到https://github.com/hankcs/IceNAT ，需要读者添加ice4j的依赖项，并参考如下步骤进行试验。
修改配置项
Peer端的基础知识请参考我写的《试验UDP打洞穿透NAT》，这次我不再使用别人的服务器，编辑IceClient，修改turnServers和stunServers的地址和密码为：
- private String[] turnServers = new String[]{"180.160.188.246:3478"};
- private String[] stunServers = new String[]{"180.160.188.246:3478"};
- private String username = "u1";
- private String password = "p1";
编译一份，备用，我称它为Peer1。Pee1运行于我宿舍的工作站上，外网IP和服务器相同（位于同一局域网），都是：
然后将用户名和密码修改为：
private String username = "u2";private String password = "p2";
拷贝到另一台电脑上去作为Peer2，其中Peer2的外网IP为：
这是校园网的外网IP，全校上万台PC分布在层层路由和防火墙之下，我的另一台PC也是其中一台，我的目标就是穿透障碍，达到广域网通讯的目的。
开始试验
获取信令
Peer1和Peer2运行，分别通过rfc5766-turn-server获取到了自己的SDP信息（信令）：
Peer1——
- v=0
- o=ice4j.org 0 0 IN IP4 180.160.188.246
- s=-
- t=0 0
- a=ice-options:trickle
- a=ice-ufrag:2mu8s196cnbrvi
- a=ice-pwd:3rapigabe9fl3b1949nb1c9637
- m=text 59229 RTP/AVP 0
- c=IN 180.160.188.246 IP4
- a=mid:text
- a=candidate:1 1 udp 2130706431 192.168.1.100 8888 typ host
- a=candidate:2 1 udp 2130706431 fe80:0:0:0:38f0:a64b:a7a6:e8b6 8888 typ host
- a=candidate:4 1 udp 2113937151 fe80:0:0:0:2891:b74a:6050:22b3 8888 typ host
- a=candidate:3 1 udp 2113932031 192.168.124.1 8888 typ host
- a=candidate:5 1 udp 1677724415 180.160.188.246 11252 typ srflx raddr 192.168.1.100 rport 8888
- a=candidate:6 1 udp 2815 180.160.188.246 59229 typ relay raddr 180.160.188.246 rport 11252
Peer2——
v=0o=ice4j.org 0 0 IN IP4 180.160.188.246s=-t=0 0a=ice-options:tricklea=ice-ufrag:8q3b1196cnip55a=ice-pwd:7ua73q9prlqn1jbal7143fprsdm=text 52430 RTP/AVP 0c=IN 180.160.188.246 IP4a=mid:texta=candidate:1 1 udp 2130706431 10.2.203.96 6666 typ hosta=candidate:2 1 udp 2130706431 fe80:0:0:0:448b:e2e1:7f4b:f0b8 6666 typ hosta=candidate:3 1 udp 1677724415 58.32.217.55 6666 typ srflx raddr 10.2.203.96 rport 6666a=candidate:4 1 udp 2815 180.160.188.246 52430 typ relay raddr 58.32.217.55 rport 6666
同时可以在rfc5766-turn-server的终端看到输出：
- 7: handle_udp_packet: New UDP endpoint: local addr 192.168.1.103:3478, remote addr 180.160.188.246:10898
- 7: session 000000000000000001: user <>: incoming packet BINDING processed, success
- 7: session 000000000000000001: user <>: incoming packet message processed, error 401: Unauthorised
- 7: IPv4. Local relay addr: 192.168.1.103:54837
- 7: session 000000000000000001: new, username=<u1>, lifetime=600
- 7: session 000000000000000001: user
: incoming packet ALLOCATE processed, success
交换信令
由于我还没有实现自己的信令服务器（SIP），所以通过类似电子邮件复制粘贴的方式交换了两者的信令。
交换后，两个Peer开始配对，配对过程的输出请参考交换信息配对，这里不再赘述。
聊天
之后两者就可以聊天了：
Peer1
/192.168.1.103:52430 says: hello, i am from helloi get it,hi/192.168.1.103:52430 says: 试试中文没问题/192.168.1.103:52430 says: 我在校园网，似乎不能走p2p，幸亏有turn服务器对，你的ip是turn服务器的ip，也就是说我这条消息是从turn服务器那里获取的/192.168.1.103:52430 says: 好吧，这样也算广域网通讯成功了行，就这样，再见/192.168.1.103:52430 says: bye
Peer2
- hello, i am from hello
- /192.168.1.100:8888 says: i get it,hi
- 试试中文
- /192.168.1.100:8888 says: 没问题
- 我在校园网，似乎不能走p2p，幸亏有turn服务器
- /192.168.1.100:8888 says: 对，你的ip是turn服务器的ip，也就是说我这条消息是从turn服务器那里获取的
- 好吧，这样也算广域网通讯成功了
- /192.168.1.100:8888 says: 行，就这样，再见
- bye
可以看到虽然两者处于不同的局域网，拥有不同的外网IP，但是由于Peer1（192.168.1.100）与服务器（192.168.1.103）处于同一局域网，所以Peer1一直在用局域网和rfc5766-turn-server通讯。
而Peer2与Peer1直连失败，通过turn服务器中转数据，所以在Peer1看来，Peer2的IP是192.168.1.103，与turn服务器一摸一样。
题外话，我是有多寂寞才能跟自己聊的那么开心的？
Reference
http://blog.wnotes.net/blog/article/stun-server-on-aws-ec2
https://code.google.com/p/rfc5766-turn-server/wiki/turnserver