TCP 与 UDP 如何互通
今天再来个花式玩法。
TCP 连接的报文，结果却送到了 UDP socket，有趣…
既然以太帧既可以在铜线上传输，也可以在光纤上，甚至空气里传输，那么 SOCK_STREAM socket 也就可以在 UDP 上传输，反之，TCP 报文也可以被 SOCK_DGRAM 接收。
上周实现了 TCP 的不可靠传输：不可靠不重传的假 TCP。但还可以更花式，将 TCP 数据送到 SOCK_DGRAM socket 如何？很简单，协议转换一下而已。
先展示实验。
服务端不启动 iperf -s，反而启动 nc -u -l -p 12345.
客户端发起 iperf -c 192.168.1.248 -i 1 -p 12345 -t 5.
下面是服务端 nc -u -l -p 12345 的输出一角：
iperf -c 端的输出：
是不是很神奇？TCP 竟然可将报文送到 UDP。
实现并不难，关键是想到这种玩法。如此一来，socket 和传输协议真解耦：
- 用 TCP 传输 socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)。
- 用 UDP 传输 socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)。
- 一端为 socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)，另一端为 socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)。
- …
由此引申出一种和传统封装型隧道不同的新隧道，协议转换型隧道。这类隧道解决了封装型隧道载荷率变低问题：vxlan 封装 TCP，wg 封装 vxlan，又是个 IPv6 环境，还能留给 payload 多少空间？
为保持原始 payload 的连接性(即五元组)，协议转换型隧道需在隧道两端维护识别原始五元组的虚电路，比如当 tupleX 1.1.1.1:123 tcp 2.2.2.2:321 第一次通过隧道，隧道要建立一个虚电路，tupleX 便可脱去整个 inner TCP/IP 头，用 UDP 携带一个超精简仅携带 seq，ack，rwnd 等字段的小头重新封装通过隧道，在隧道对端由虚电路重组成 tupleX。
借 NAT64 的可行性，IPv4 也可用来做传输 IPv6 的隧道，IPv6 报文转成 IPv4 报文通过网络，从而提高载荷率。
MPLS 大致也是类似，但还是不同，没这么狠。
总之就是用一个相对短的协议封装 payload 通过可控的网络，这也是 overlay 的思路，只是着眼点不同：
- 封装型 overlay 无状态，每包仅封装。
- 转换型 overlay 有状态，事先建立虚电路，保存不变元数据。
为了不让协议头越封装越长，就要消耗点时间建立虚电路，这也是时间换空间。
回到最初，TCP 换 UDP 怎么做到的？代码如下：
// 又一个不可靠，不重传的实现，POC 只能单流玩，不能重入！
#include 这个算法依然不重传，完全是 UDP 的语义。既然接收端是 UDP，为什么大费周章用假 TCP 传输呢？
为了欺骗运营商呗。
还有一个意思，从此以后，TCP 发送端可以和 UDP 接收端对接，这对应用程序而言，意味着可分别改造即可完成适配，甚至故意这么玩，都可。
NAT64 可以将 IPv6 报文转换为 IPv4 报文，同样，TCP 报文也能转换成 UDP 报文。简单试试，有点意思。
浙江温州皮鞋湿，下雨进水不会胖。