我正在尝试在Java中实现UDP-Holepunching的简单草图,以测试其概念并在以后将其用于我的C/C++应用程序。
概念:
根据维基百科,我理解的概念如下: 假设A和B是位于未定义网络结构背后的客户端,而C是众所周知的公共可达服务器。
- A向服务器C发送一个数据包,服务器保存其IP地址和端口。 C将获取A的NAT的公共IP地址。通过这样做,A前面的NAT将创建一条路由,该路由将所有经过此端口的数据包传递给A。
- B执行与A相同的操作,向服务器C发送一个数据包,然后服务器将其地址和端口保存下来,B的NAT创建路由,依此类推。
- 此时,C知道每个客户端的地址和端口。 C将把B的地址和端口发送到A,从A发送到B。
- A发送一个数据包到B,该数据包将被B的NAT拒绝,但这样做将在A的NAT中打开一个“洞口”,使得来自B的进一步数据包可以通过。
- B向A发送一个数据包,该数据包将到达A,因为先前已经“打了一个洞”。这样做也将在B的NAT中打开一个“洞口”,使得来自A的进一步数据包可以通过。
- 现在完成了Holepunch,A和B应该能够进行点对点通信
这在本地主机上效果很好(这不是很出乎意料),但在真实世界的例子中会失败。
问题:
A和B都能连接到服务器C,服务器接收它们的数据包,存储它们的地址和端口,并将其传输给另一个客户端。 但在此时,它失败了。 A和B无法相互通信。 所以我想知道我做错了什么。 我花了几天时间在谷歌和stackoverflow上寻找可用的示例,但所有我遇到的都建议使用STUN,而这不是我想要的。
实现:
以下是我在Java中的草图,因为我不知道是概念还是实现有问题。
这是服务器的代码:
public class Server
{
public static void main(String[] args)
{
int port1 = 0, port2 = 0;
String address1 = null, address2;
byte[] bytes = new byte[1024];
try
{
System.out.println("Server waiting");
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(789);
while(!Thread.interrupted())
{
DatagramPacket p = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);
ds.receive(p);
if(port1 == 0)
{
port1 = p.getPort();
address1 = p.getAddress().getHostAddress();
System.out.println("(1st) Server received:" + new String(bytes) + " from " + address1 + " on port " + port1);
}
else
{
port2 = p.getPort();
address2 = p.getAddress().getHostAddress();
System.out.println("(2nd) Server received:" + new String(bytes) + " from " + address1 + " on port " + port1);
sendConnDataTo(address1, port1, address2, port2, ds);
sendConnDataTo(address2, port2, address1, port1, ds);
}
}
ds.close();
}
catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
}
public static void sendConnDataTo(String a1, int p1, String a2, int p2, DatagramSocket ds)
{
byte[] bA, bP;
bA = a1.getBytes();
bP = Integer.toString(p1).getBytes();
DatagramPacket pck;
try
{
pck = new DatagramPacket(bA, bA.length, InetAddress.getByName(a2), p2);
ds.send(pck);
pck = new DatagramPacket(bP, bP.length, InetAddress.getByName(a2), p2);
ds.send(pck);
}
catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
请注意,这仅仅是一些草图,没有真正的应用。服务器只应该接收来自两个客户端的数据包,保存他们的地址和端口并将其传递给另一个客户端。
这是客户端的代码:
public class Client
{
private DatagramSocket socket;
private int init = 0;
private String target;
private int port;
public Client()
{
try
{
socket = new DatagramSocket();
}
catch(SocketException e)
{
e.printStackTrace();
}
Thread in = new Thread()
{
public void run()
{
while(true)
{
byte[] bytes = new byte[1024];
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);
try
{
socket.receive(packet);
bytes = Arrays.copyOfRange(bytes, 0, packet.getLength());
String s = new String(bytes);
System.out.println("Received: " + s);
if(init == 0)
{
target = s;
System.out.println("Target: " + target);
init++;
}
else if(init == 1)
{
port = Integer.parseInt(s);
System.out.println("Port: " + port);
init++;
}
else System.out.println(new String(bytes));
}
catch(IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
};
in.start();
connectToSupervisor();
}
private void connectToSupervisor()
{
byte[] bytes = new byte[1024];
System.out.println("Greeting server");
System.arraycopy("EHLO".getBytes(), 0, bytes, 0, 4);
try
{
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, bytes.length, InetAddress.getByName("localhost"), 789);
socket.send(packet);
System.out.println("Greetings sent...");
}
catch(IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
send();
}
private void send()
{
while(init != 2)
{
try
{
Thread.sleep(20L);
}
catch(InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("Init completed!");
while(true)
{
byte[] b2 = "Hello".getBytes();
byte[] b1 = new byte[6];
System.arraycopy(b2, 0, b1, 0, b2.length);
try
{
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(b1, b1.length, InetAddress.getByName(target), port);
socket.send(packet);
}
catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args)
{
new Client();
}
}
客户端只需向服务器发送一个数据包,监听来自服务器的数据包,从另一个客户端获取连接数据,然后持续不断地向其发送包含“Hello”的数据包。
抱歉代码太长,但我想保持完整性。
如果你们中任何人能指出我犯的错误,解释为什么这样不起作用,给我一个可行的例子或至少指引我一条替代之路,我将不胜感激。