在什么条件下以及如何在没有TURN服务器的情况下使用Webrtc PeerConnection？

Question

阅读关于WebRTC的内容，我感觉“除了一些企业防火墙案例之外，它将显著降低服务器带宽使用率”，在这些案例中需要TURN服务器来中转对等方之间的整个流量。

例如，虽然与WebRTC无关，但类似的想法，维基百科文章 Chatroulette 指出：该网站使用Adobe Flash来显示视频并访问用户的网络摄像头。 Flash的点对点网络功能（通过RTMFP）允许几乎所有视频和音频流直接在用户计算机之间传输，而不使用服务器带宽。 但是，某些路由器组合将不允许UDP流量在它们之间流动，因此必须退回到RTMP。

还有类似的WebRTC文章专注于“是的，防火墙可能会出现问题，所以您需要一个TURN服务器，但请忽略此问题，并查看我的精彩PeerConnection javascript代码”。

我不理解的是：

两个对等方之间的连接需要打开服务器套接字，以便对等方可以连接到它。即使UDP也需要UDP服务器套接字的概念。由于几乎所有非服务器Internet连接的对等方都在某种类型的路由器后面。例如，每个智能手机都使用WiFi路由器，桌面PC使用服务提供商的路由器，... 因为路由器/防火墙的原因，不应该可以连接到在智能手机上托管（浏览器WebRTC服务器套接字）或桌面计算机上的服务器套接字。

因此，我的理解是几乎没有需要通过Internet发送其流量的两个对等方将能够使用直接的P2P连接，对吧？ 那么只有在类似于局域网的环境中使用Webrtc才有用，对吧？ 对于像Chatroulette这样基于WebRTC的视频聊天服务，在中继几乎所有流量的情况下都需要使用一堆TURN服务器。这使得Webrtc在服务器带宽方面与托管自己的解决方案相同。

所以我的问题是：我是对的吗？如果不是，是什么技术细节允许PeerConnection在没有TURN服务器的情况下用于两个节点之间分开的Internet？如何在第4层TCP / UDP传输层上建立连接？它是否使用UDP，所有WiFi路由器都允许托管UDP服务器套接字或类似的内容？这不会因为NAT和安全而没有意义。

更新1： 深入研究后，我发现“对称nat”意味着什么，以及它与企业有什么关系：在大多数企业中，似乎已实现对接到互联网的设备有“对称nat”。这意味着将内部“内部IP：内部端口”元组映射到“互联网IP：互联网端口”的路由表还存储“目标IP：目标端口”。因此，这样的路由/ NAT存储每个（TCP？）连接的表，具有6个列“内部IP：内部端口：互联网IP：互联网端口：目标IP：目标端口”。这意味着除了目标之外，没有人被允许与内部IP：内部端口通信。 而非企业路由器似乎只存储“内部IP：内部端口：互联网IP：互联网端口”组合。这也就是所

- John Doe

Answer 1

你说得不对。所有的节点都有IP地址以便通信，并且可以使用这些地址访问它们，前提是防火墙允许。

NAT通常只针对客户端发起的客户端-服务器流量进行优化。这通常意味着它们最初仅允许出站流量，并且仅在出站流量发生后才在同一线路上允许入站流量。非常适合服务器。有关问题简介，请参见this WebRTCHacks article。

这就是ICE的作用，它试图从内部（客户端）打洞防火墙，以便在两个节点之间直接建立通信线路，而不需要任何“服务器”套接字，无论这意味着什么。

ICE的工作方式相当复杂，详细说明在RFC中。

但总体而言，它分为多个步骤：

1. 每个节点（例如浏览器）都有一个“ICE代理”，用于收集候选项。候选项是此节点可被访问的地址（IP:端口号），包括：
2. 主机候选项：例如，机器的即时LAN / wifi / VPN IP。
3. 服务器反射候选项：机器的公共（NAT外部）地址，通过将请求反弹到互联网上的镜像（STUN）服务器来获取。
4. 中继候选项：地址指向共享的TURN服务器，以便在所有其他方法均失败时转发数据。
5. 一旦发现了候选项，它们将被插入本地SDP，并通过信令通道向另一个节点滴入，在那里它们将被插入其远程描述中，对方代理将看到它们。
6. 一旦ICE代理具有本地和远程候选项，它将开始配对本地和远程候选项，并通过在它们上发送STUN请求（实际上是尝试访问对等方）来检查它们的连通性。
7. 成功的配对是两个ICE代理都已经收到响应的配对（如果您愿意，这是一个四次握手过程）。
8. 如果有多个成功的配对，则按某个度量标准进行排序，并选择最佳配对。
9. 然后，所选的配对用于发送媒体。每个（视频或音频）媒体轨道都需要一对。
10. 如果稍后找到更好的配对，则所选的配对可能会更改，从而影响发送媒体的地址。

TURN只在以下情况下需要使用：当两个客户端都处于对称NAT之后，或UDP流量被完全阻止。

- jib

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关于“server-socket”这个术语，我建议阅读有关网络编程的资料，或者首先从Java文档开始 https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/net/ServerSocket.html - John Doe

我已经阅读了你提到的文章，但它恰好停在我的问题开始的地方。例如，文章的第一部分说“这就是nat的工作方式”，“这会对p2p造成问题”。底部指出：“一旦WebRTC会话得到适当的信令并被接受，NAT/防火墙发现和穿越的过程就开始了。完成后，建立通信路径并可以传输媒体。”作者进一步阐述说，他只是讲述了为什么NAT会导致问题，而没有涉及WebRTC如何解决它。 - John Doe

所以我的问题目前尚未得到答案，尽管我对这可能如何工作有一个大致的想法。但是你的话“它是如何工作的相当复杂”正是我所问的。希望你能详细说明这是如何工作的，谢谢你的时间。 - John Doe

@JohnDoe 我已经更新了答案并加入了更多细节。希望对你有所帮助。 - jib