NAT- STUN和TURN简介

一.ICE框架

ICE，全名叫交互式连接建立（Interactive Connectivity Establishment）,一种综合性的NAT穿越技术，它是一种框架，可以整合各种NAT穿越技术如STUN、TURN（Traversal Using Relay NAT 中继NAT实现的穿透）。ICE会先使用STUN，尝试建立一个基于UDP的连接，如果失败了，就会去TCP（先尝试HTTP，然后尝试HTTPS），如果依旧失败ICE就会使用一个中继的TURN服务器。

在实际用途中，ICE会试着找最好的路径来让客户端建立连接,他会尝试所有可能的选项,然后选择最合适的方案,ICE首先尝试P2P连接,如果失败就会通过Turn服务器进行转接.

换一个说法就是:

1,STUN服务器是用来取外网地址的.

2,TURN服务器是在P2P失败时进行转发的.

每个TURN服务器都支持STUN,ICE处理复杂的NAT设置,同时NAT打洞要求不止一个公网IP和端口.

NAT的实现方式有4种，分别如下：

1. Full Cone NAT

完全锥形NAT，所有从同一个内网IP和端口号发送过来的请求都会被映射成同一个外网IP和端口号，并且任何一个外网主机都可以通过这个映射的外网IP和端口号向这台内网主机发送包。

2.Restricted Cone NAT

限制锥形NAT，它也是所有从同一个内网IP和端口号发送过来的请求都会被映射成同一个外网IP和端口号。与完全锥形不同的是，外网主机只能够向先前已经向它发送过数据包的内网主机发送包。

3. Port Restricted Cone NAT

端口限制锥形NAT，与限制锥形NAT很相似，只不过它包括端口号。也就是说，一台IP地址X和端口P的外网主机想给内网主机发送包，必须是这台内网主机先前已经给这个IP地址X和端口P发送过数据包。

4.Symmetric NAT

对称NAT，所有从同一个内网IP和端口号发送到一个特定的目的IP和端口号的请求，都会被映射到同一个IP和端口号。如果同一台主机使用相同的源地址和端口号发送包，但是发往不同的目的地，NAT将会使用不同的映射。此外，只有收到数据的外网主机才可以反过来向内网主机发送包。

二.STUN

STUN（Simple Traversal of UDP over NATs，NAT 的UDP简单穿越）是一种网络协议，它允许位于NAT（或多重NAT）后的客户端找出自己的公网地址，查出自己位于哪种类型的NAT之后以及NAT为某一 个本地端口所绑定的Internet端端口。这些信息被用来在两个同时处于NAT路由器之后的主机之间建立UDP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。

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。这也就是STUN发挥作用的地方。

服务器就会向STUN客户端报告NAT路由的公网IP地址以及NAT为允许传入流量传回内网而开通的端口。

四种主要类型中有三种是可 以使用的：完全圆锥型NAT、受限圆锥型NAT和端口受限圆锥型NAT——但大型公司网络中经常采用的对称型NAT（又称为双向NAT）则不能使用。

简单来说STUN就是用来找出自己对应的外网的ip和端口，并且可以知道自己所处的网络NAT

三.TURN

TURN又称SPAN(Simple Protocol for Augmenting NATs）方式

TURN可以看作时STUN的扩张，TURN与STUN的共同点都是通过修改应用层中的私网地址达到NAT穿透的效用，异同点是TUN采用了两方通讯的“中间人”方式实现穿透，突破了原先STUN协议无法在两台主机不能够点对点直接连接下提供作用的限制。

简单来说就是TURN服务器实现理一个中间人的功能，让两者间的传输数据通过它进行一次转发，达到穿网的目的。

四.SNAT和DNAT

nat主要有snat和dnat两张

SNAT：源的地址转化 用于内部共享ip访问外部，局域网内用户上网，内部主动发起连接

DNAT：目的地址转化 用于外部访问内网服务器，外部主动发起连接