我在实现 UDP 连接时遇到了问题，因为当我在 LAN 中尝试它时它可以工作，但是当来自 NAT 内部的人试图连接到公共(public)服务器地址时，它失败了，因为从服务器发送的数据包作为响应，永远无法到达客户。
我的协议(protocol)如下:
- 客户端A向服务器发送一个字节作为连接请求。
- 服务器 B 为客户端创建一个新套接字，并从那里向 recvfrom() 调用中报告的客户端端口响应一个字节。永远不会到达客户。
我也试过:
进行多次调用，每个调用都为第 1 步发送一个字节。
进行多次调用，每个调用都为第 2 步发送一个字节。
客户端代码:
#define GPK_CONSOLE_LOG_ENABLED
#include "gpk_stdsocket.h"
#include "gpk_sync.h"
int main() {
::gpk::tcpipInitialize();
sockaddr_in sa_server = {AF_INET};
while(true) {
//#define MAKE_IT_WORK
#if defined MAKE_IT_WORK
::gpk::tcpipAddressToSockaddr({{192,168,0,2}, 9898}, sa_server);
#else
::gpk::tcpipAddressToSockaddr({{201,235,131,233}, 9898}, sa_server);
#endif
::gpk::SIPv4 addrRemote = {};
SOCKET handle = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
ree_if(INVALID_SOCKET == handle, "Failed to create socket.");
sockaddr_in sa_client = {AF_INET};
gpk_necall(::bind(handle, (sockaddr *)&sa_client, sizeof(sockaddr_in)), "Failed to bind listener to address");
char commandToSend = '1';
int sa_length = sizeof(sa_server);
gpk_necall(sendto(handle, (const char*)&commandToSend, (int)sizeof(char), 0, (sockaddr *)&sa_server, sa_length), "Failed to send connect request to server.");
{
sockaddr_in sa_battery = sa_server;
for(uint32_t j=3; j < 3; ++j) {
for(uint32_t i=16*1024; i < 64*1024; ++i) {
sa_battery.sin_port = htons((u_short)i);
gpk_necall(sendto(handle, (const char*)&commandToSend, (int)sizeof(char), 0, (sockaddr *)&sa_battery, sa_length), "Failed to send connect request to server.");
//::gpk::sleep(1);
}}
}
::gpk::tcpipAddressFromSockaddr(sa_server, addrRemote);
info_printf("Send connect request to server: %c to %u.%u.%u.%u:%u", commandToSend, GPK_IPV4_EXPAND(addrRemote));
char connectAcknowledge = 0;
sa_server.sin_port = 0;
gpk_necall(recvfrom(handle, (char *)&connectAcknowledge, (int)sizeof(char), 0, (sockaddr *)&sa_server, &sa_length), "Failed to receive response from server");
addrRemote = {};
::gpk::tcpipAddressFromSockaddr(sa_server, addrRemote);
info_printf("Received connect response from server: %c from %u.%u.%u.%u:%u.", connectAcknowledge, GPK_IPV4_EXPAND(addrRemote));
::gpk::sleep(1000);
gpk_safe_closesocket(handle);
}
::gpk::tcpipShutdown();
return 0;
}
服务器代码:
#define GPK_CONSOLE_LOG_ENABLED
#include "gpk_stdsocket.h"
#include "gpk_sync.h"
int main() {
::gpk::tcpipInitialize();
sockaddr_in sa_server = {};
::gpk::SIPv4 addrLocal = {{}, 9898};
::gpk::tcpipAddress(0, 9898, 1, ::gpk::TRANSPORT_PROTOCOL_UDP, addrLocal);
::gpk::tcpipAddressToSockaddr(addrLocal, sa_server);
SOCKET handle = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
ree_if(INVALID_SOCKET == handle, "Failed to create socket.");
gpk_necall(::bind(handle, (sockaddr *)&sa_server, sizeof(sockaddr_in)), "Failed to bind listener to address");
info_printf("Server listening on %u.%u.%u.%u:%u.", GPK_IPV4_EXPAND(addrLocal));
while(true) {
::gpk::SIPv4 addrLocalClient = addrLocal;
addrLocalClient.Port = 0;
SOCKET clientHandle = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
sockaddr_in sa_server_client = {AF_INET};
::gpk::tcpipAddressToSockaddr(addrLocalClient, sa_server_client);
gpk_necall(::bind(clientHandle, (sockaddr *)&sa_server_client, sizeof(sockaddr_in)), "Failed to bind listener to address");
sockaddr_in sa_client = {AF_INET};
int client_length = sizeof(sa_client);
char connectReceived = 0;
gpk_necall(::recvfrom(handle, (char*)&connectReceived, (int)sizeof(char), 0, (sockaddr*)&sa_client, &client_length), "Failed to receive connect request.");
::gpk::SIPv4 addrRemote;
::gpk::tcpipAddressFromSockaddr(sa_client, addrRemote);
info_printf("Received connect request: %c from %u.%u.%u.%u:%u.", connectReceived, GPK_IPV4_EXPAND(addrRemote));
char commandToSend = '2';
//::gpk::tcpipAddressFromSockaddr(sa_server, addrLocal);
::gpk::tcpipAddress(clientHandle, addrLocal);
info_printf("Sending connect response %c from %u.%u.%u.%u:%u to %u.%u.%u.%u:%u.", commandToSend, GPK_IPV4_EXPAND(addrLocal), GPK_IPV4_EXPAND(addrRemote));
::gpk::sleep(10);
ree_if(INVALID_SOCKET == clientHandle, "Failed to create socket.");
for(uint32_t i=16*1024; i < 65535; ++i)
gpk_necall(::sendto(clientHandle, (const char*)&commandToSend, (int)sizeof(char), 0, (sockaddr*)&sa_client, sizeof(sockaddr_in)), "Failed to respond.");
info_printf("Sent connect response %c from %u.%u.%u.%u:%u to %u.%u.%u.%u:%u.", commandToSend, GPK_IPV4_EXPAND(addrLocal), GPK_IPV4_EXPAND(addrRemote));
if(handle != clientHandle)
gpk_safe_closesocket(clientHandle);
}
::gpk::tcpipShutdown();
return 0;
}
注意:我将样本 udp_server 和 udp_client 项目留在了 https://github.com/asm128/gpk如果您想要一个工作示例，通过取消注释 //#define MAKE_IT_WORK 并将您的 IP 地址替换为我的地址，有条件地编译工作和损坏的案例。
最佳答案
您的响应没有返回给客户端，因为您正在使用单独的套接字发回响应。此套接字与从客户端接收数据包的套接字具有不同的本地端口号，因此对于 NAT，它似乎来自不同的源，因此不会被转发。
当 UDP 数据报退出 NAT 时，NAT 会跟踪目标 IP 和端口以及 NAT 使用的本地 IP 和端口，并将其与内部网络上的原始源 IP 和端口相匹配。传入数据包要传回原始源，传入数据包的源 IP 和端口必须与先前传出数据包的目标 IP 和端口匹配，传入数据包的目标 IP 和端口必须匹配 IP 和端口传出数据包的 NAT。如果满足该条件，NAT 会将数据包转发到原始源 IP 和端口。这称为 UDP hole punching
让我们用一个例子来说明这一点。假设您有以下主机:
- 服务器(NAT 之外):IP 192.168.0.10
- NAT:内部IP 192.168.0.1，外部IP 10.0.0.1
- 客户端(NAT 内部):IP 10.0.0.2
您的服务器创建一个绑定(bind)到指向 9898 的套接字并等待。然后您的客户端创建一个绑定(bind)到端口 0 的套接字，这意味着选择了一个随机端口。假设它是端口 10000。客户端然后将 UDP 数据包发送到 192.168.0.10:9898。所以数据包有:
- 源IP:10.0.0.2
- 目的IP:192.168.0.10
- 源端口:10000
- 目的港:9898
数据包然后通过 NAT，调整源 IP 和端口以便响应可以发送回客户端。它选择端口 15000。所以现在数据包看起来像这样:
- 来源IP:192.168.0.1
- 目的IP:192.168.0.10
- 源端口:15000
- 目的港:9898
如果 NAT 稍后发现来自外部网络的数据包具有上述相同的 IP/端口对，但源/目标相反，它会将其发送到 10.0.0.2:10000。
然后服务器接收到这个数据包。但是现在您在服务器上创建了一个新的套接字并将其绑定(bind)到端口 0，因此选择了一个随机端口，比方说 12000。然后服务器使用这个套接字将响应发送回原来的位置。所以响应数据包看起来像这样:
- 来源IP:192.168.0.10
- 目的IP:192.168.0.1
- 源端口:12000
- 目标端口:15000
然后 NAT 收到这个数据包，需要决定是否将它转发给内部主机。如果源端口是 9898，它会将目标 IP/端口更改为 10.0.0.2:10000 并将其发送到那里。但它不匹配，所以 NAT 丢弃了数据包。
服务器需要使用从客户端接收数据包的同一个套接字来发回响应。如果是这样，数据包将如下所示:
- 来源IP:192.168.0.10
- 目的IP:192.168.0.1
- 源端口:9898
- 目标端口:15000
NAT 会将其转发给客户端，因为它与发出的数据包匹配，但源/目标已交换。
关于服务器处理来自多个客户端的请求，它需要跟踪请求的来源，并有某种机制来保持每个客户端的状态以确定要发送的适当响应。
关于c++ - 客户端未收到 UDP 连接响应，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/57086874/