WebRTC：P2P 连接过程完全解析

        宏观流程：

• 设置 local sdp；
• 创建一个 transport 对象（启用了 bundle）；
• 收集 local candidates；
• 设置 remote sdp，添加 remote candidates；
• ICE 连通性检查，建立 P2P 连接；
• P2P 数据传输；   

        P2P 关键类:

• AllocationSequence: 负责对单个网络设备（Network 对象）分配 port，分阶段进行；
• 各种 port 类：代表的是一种通讯机制的本地实例，它可以和远端的类似实例一起实现数据通讯；
• Connection: 代表的是一个 local port 和一个 remote port 的通讯链接；
• PeerConnection: WebRTC 核心类；
• JsepTransportController: 管理 P2P 连接；
• 各种 transport 类：P2P 连接的封装，封装了加解密、mux/demux 等逻辑，提供收发数据的接口；
• BasicPortAllocator, PortAllocator: 保存各种配置，管理 PortAllocatorSession；
• BasicPortAllocatorSession, PortAllocatorSession: 遍历所有网络设备（Network 对象），分配 port；

          各种 transport 类的关系 :

• PacketTransportInternal, PacketTransportInterface: packet base transport 的基类；
• P2PTransportChannel, IceTransportInternal: 继承自 PacketTransportInternal，负责 ICE 相关的功能，包括：收集本地 candidate、和远端 candidate 做连通性检查、数据传输；
• DtlsTransport, DtlsTransportInternal: 继承自 PacketTransportInternal，负责 DTLS 相关的功能，包括：DTLS 握手、DTLS 加解密；内含一个 IceTransportInternal.                 

        (P2PTransportChannel)，收发数据通过它实现； 

        不加密时，写入 DtlsTransport 的数据，直接交给 P2PTransportChannel； 

        加密时，数据会交给 SSLStreamAdapter -> StreamInterfaceChannel -> P2PTransportChannel，这是为了桥接加解密的流式接口与 DtlsTransport 的包式接口；       

       ● DtlsTransport, DtlsTransportInternal: 继承自 PacketTransportInternal，负责 DTLS 相关的功能，包括：DTLS 握手、DTLS 加解密；内含一个 IceTransportInternal.         

        ●DtlsSrtpTransport, SrtpTransport: DTLS-SRTP, SRTP 的实现类，继承自 RtpTransport；

        ●JsepTransport: JsepTransportController 管理 transport 的辅助类，sdp 里每个 m line 都对应于一个数据流（音频、视频、应用数据），每个数据流都需要一个 transport，但可以通过 bundle 技术复用同一个 transport，m line 里的 attribute 描述了 transport 的属性； 

• 根据 transport 的加密属性，构造它时会准备无加密的 RtpTransport，或 SDES 加密的 SrtpTransport，或 DTLS 加密的 DtlsSrtpTransport；这一逻辑在 JsepTransportController::MaybeCreateJsepTransport 函数里；

• transport 对象将在设置 sdp 时创建，一个 transport 对象将会对应于一个最终的 P2P 网络连接（socket）；

关键类的数量关系:

        一个 PeerConnection - 一个 JsepTransportController - 一个 JsepTransport（启用了 bundle)。

        一个 DtlsSrtpTransport - 一个 DtlsTransport - 一个 P2PTransportChannel。 

         一个 JsepTransportController - 一个 BasicPortAllocator - 多个 BasicPortAllocatorSession，但一次分配过程只会有一个 session。

        一个 BasicPortAllocatorSession - 多个 AllocationSequence。

         一个 AllocationSequence - 多个 port。

        一个 P2PTransportChannel - 多个 Connection，但最终会选出一个 Connection 使用。

        收集本地 candidate：

        设置 local sdp，开始收集 candidate： 

1. PeerConnection::SetLocalDescription
2. JsepTransportController::MaybeStartGathering
3. P2PTransportChannel::MaybeStartGathering
4. BasicPortAllocatorSession::StartGettingPorts
5. BasicPortAllocatorSession::DoAllocate

        DoAllocate：

        DoAllocate 里会遍历所有网络设备（Network 对象），创建 AllocationSequence 对象，调用其 Init Start 函数，分配 port。 

1. BasicPortAllocatorSession::DoAllocate
2. AllocationSequence::Start
3. AllocationSequence::OnMessage

        AllocationSequence 分配 port 分为三个 phase：UDP, RELAY, TCP。每个 phase 之间间隔一个 step delay。

        UDP phase ：

        UDP phase 会收集两种类型的 candidate：host 和 srflx。

        一旦创建了 AsyncPacketSocket 对象，有了本地 IP 和端口，host 类型的 candidate 也就已经就绪了，而 AsyncPacketSocket 对象在 AllocationSequence::Init 里就已经创建好了，所以可以直接发出 host candidate。 

        host candidate

1. AllocationSequence::OnMessage
2. AllocationSequence::CreateUDPPorts
3. BasicPortAllocatorSession::AddAllocatedPort
4. UDPPort::PrepareAddress
5. UDPPort::OnLocalAddressReady
6. Port::AddAddress
7.  sig slot (SignalCandidateReady)
8. BasicPortAllocatorSession::OnCandidateReady

         srflx candidate

        

         RELAY phase

         WebRTC 目前支持两种中继协议：GTURN 和 TURN。现在基本都是使用标准的 TURN 协议。TURN 协议是 STUN 协议的一个扩展，它利用一个中继服务器，使得无法建立 P2P 连接的客户端（NAT 严格限制导致）也能实现通讯。

        TURN 协议的工作流程如下：

        客户端发送 Allocate request 到 server，server 返回 401 未授权错误（带有 realm 和 nonce），客户端再发送带上认证信息的 Allocate request，server 返回成功分配的 relay address。分配成功后，客户端需要通过发送机制（Send Mechanism）或信道机制（Channels）在 server 上配置和其他 peer 的转发信息。此外 allocation 和 channel 都需要保活。

        WebRTC 使用的是信道机制，因为这一机制的数据开销更低。

        收集 TURN relay candidate 时也可以复用收集 host candidate 时创建的 socket 对象，这一逻辑通过 PORTALLOCATOR_ENABLE_SHARED_SOCKET flag 控制，前面我们就已经知道，默认情况下它是开启的。

        由于 TURN 协议是 STUN 协议的扩展，所以基本的发送请求、接收响应的代码是复用的，下面只描述 TURN 协议独特的部分：

1. AllocationSequence::OnMessage
2. AllocationSequence::CreateRelayPorts
3. BasicPortAllocatorSession::AddAllocatedPort
4. TurnPort::PrepareAddress
5. TurnPort::SendRequest
6. ↓ message
7. StunRequest::OnMessage
8. ↓ 发送请求、接收响应
9. StunRequestManager::CheckResponse
10. TurnAllocateRequest::OnErrorResponse
11. TurnAllocateRequest::OnAuthChallenge
12. TurnPort::SendRequest
13. ↓ 发送请求、接收响应
14. StunRequestManager::CheckResponse
15. TurnAllocateRequest::OnResponse
16. TurnPort::OnAllocateSuccess
17. Port::AddAddress
18. ↓ sig slot (SignalCandidateReady)
19. BasicPortAllocatorSession::OnCandidateReady