打开互联网P2P套接字连接

Question

这是一个经常讨论的话题，我知道。但我希望有一些创新的方法或我尚未遇到的方法来实现。基本上，我需要在两台客户机上运行的套接字之间建立点对点连接的方法。当然，主要问题是防火墙（应该可以做到）和需要进行端口转发。

现在，我熟悉UPNP等内容，我知道你有时候可以设置路由器进行端口转发，但那对我来说似乎是非常混乱的实现，更不用说不可靠了，因为用户可能会更换路由器，甚至使用没有UPNP或已禁用UPNP的路由器。

我虽然有些不情愿，但我很乐意添加一个中间服务器来促进连接，如果需要的话。但是除了简单地从一个流复制到另一个流（相当于将两个电话粘在一起，其中一个的扬声器面对另一个的麦克风，反之亦然），但正如这个比喻所暗示的那样，这样做似乎并不是最好的方法。也许有一种方法可以将两个独立连接的不同套接字连接起来？

我看到了很多问题，几乎都是关于我想要的内容，我认识到将其标记为某些问题的重复，但我主要想知道像TeamViewer或Skype这样的应用程序是如何实现的。（尽管我想Skype可能已经转向通过服务器进行所有通信，如果我没记错的话，但至少MSN Messenger曾经是P2P）。

所以问题是：我如何设置一个套接字，无论是否通过中间服务器，都可以从一个客户端机器连接到另一个客户端机器，而不必使用UPNP或类似不可靠的端口转发技术？ 我在路上做了一些笔记：

- 至少 TeamViewer 为自己创建了几个防火墙例外。我没有任何问题这样做。但如果它采用了将两个电话放在一起的方法，为什么需要这些例外呢？出站请求通常会被默认批准。 - 我听说过 HTML5 和 WebSockets 允许浏览器之间进行聊天，但是这是如何工作的？我看过一些关于此的帖子，并介绍了 WebRTC，但类似的技术是否可以在浏览器之外使用？我认为可以，因为网络一般来说对这些行为更具限制性。

仅供参考，我对客户端和必要的服务器都有完全控制权，因此我可以采取任何必要的措施。但是，我非常希望不必在发起请求的客户端上执行操作，因为我希望看到Internet Explorer在那个位置上运行。基本上，我想编写一个P2P代理，因此我肯定可以通过编写自己的套接字来进行一些更高级的操作，并显示它们（它不必工作得很好，只需要足够工作），但如果IE直接连接，则会令人惊叹。

请告诉我，我知道这也比我们在这里看到的要广泛一些，这可能更适合程序员，但我尽力保持尽可能具体。

- Matthew Haugen

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我也对此很感兴趣，因为我正在做类似的事情。你有任何安全方面的顾虑吗？是否需要任何类型的TLS？顺便说一下，我一直在研究ZeroMQ。 - Bill Sambrone

@BillSambrone 我宁愿先让它正常工作，然后再考虑那些东西。但是，我不认为我会费心去做这件事。我正在处理的是一个相当低频的问题，因此从维护的角度来看，添加安全性这样的额外复杂性似乎不值得。 - Matthew Haugen

我认为你的中间服务器方案是唯一的解决方法。这是我对TeamViewer和Skype等软件如何工作的假设。甚至像Hamachi这样的其他软件也是如此。我还认为你的电话类比可能是首选的方法（可能是我会采取的方式），但我没有足够的经验来确定这一点。 - E. Moffat

我预计这个问题会涉及到“孔”和“打孔”的词汇。 - mostruash

Answer 1

Teamviewer、Skype和类似的P2P应用程序使用UDP打洞机制来进行IPv4 NAT穿越，这使得P2P应用程序成为可能。但是如果禁用了UDP或NAT路由器是对称的，则此类打洞机制将无法正常工作。如果网络不支持打洞，所有P2P机制都会回退到中间服务器代理方法。如果您正在为家庭用户构建应用程序，则可以有90％的成功率建立P2P连接。但在企业世界中，只有极少数允许P2P连接，因为大多数人出于安全原因而使用HTTP代理服务器代替NAT。还有一种P2P连接机制是使用IPv6套接字。使用ipv6，不需要NAT，机器可以直接使用全局ipv6地址进行访问。此机制至少在Windows Vista及以上PC上有效，因为它们默认使用像teredo、6to4之类的Ipv6过渡技术具有IPv6地址。您可以在Windows计算机上看到此ipv6地址，前缀为2001：这是使用该地址可以直接与PC建立连接，无需任何中间服务器的全局ipv6地址。即使ipv6有点不可靠，因为一些PC没有启用它。总之，您可以使用上述两种机制来构建应用程序以大多数情况下建立P2P连接，但有时需要回退到中间服务器。

- dvasanth