快速确定NAT类型的方法

介绍

常见的NAT分为

  • 完全锥形NAT,NAT1
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    只要内网主机通过NAT开通一个“洞”,任何外网主机都可以通过这个“洞”访问内网主机

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  • IP限制型锥型NAT,NAT2
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内网主机通过NAT开通一个“洞”,只有内网主动连接的外网主机可以通过这个“洞”访问内网主机

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  • 端口限制型NAT,NAT3
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内网主机通过NAT开通一个“洞”,只有内网主动连接的外网主机的端口发出的请求才可以通过这个“洞”访问内网主机

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  • 对称型NAT,NAT4
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和端口限制型的区别在于,内网主机对外的每个连接都会使用不同的端口,而端口限制型对外的每个连接都会使用相同的端口

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  • 动态NAT,NAT5
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动态NAT是指,内网主机在主动连接外网时为NAT3,主机被动连接外网时为NAT4。
具体表现:
1)内网主机给外网主机A的PORT1发送请求时,为NAT3;
2)外网主机A的PORT2给 1)的映射端口进行请求,NAT会将该IP+PORT2列入黑名单
3)内网主机给A的PORT2主动发送请求时,将不会使用1)的端口,而使用新的NAT端口,变为NAT4

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常规的NAT类型检测方法

目前常规的NAT类型检测方法,需要最多5步

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优化后的检测方法

腾讯公司一篇专利中介绍的优化方法,一次探测就可以完成NAT类型的检测,但不支持NAT5类型:

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一、client 发送a、b请求给stunA的X、Y端口
二、stunA接收到报文后(分别为addr+porta和addr+portb),通知Z端口及stun B 的S端口进行回应,共4个回应包:
- 1 addr+porta
- 2 addr+portb
- 3 addr+portb
- 4 addr+portb
三、client接收到回应报文进行逻辑处理:
1)收不到1、2回应,类型为阻塞型
2)收到1、2、3、4回应,类型为NAT1
3)收到1、2、3回应,类型为NAT2
4)收到1、2回应,如果porta!=portb,NAT4类型;如果porta=portb,NAT3类型

支持NAT5

对检测方法进行优化,增加一个过程:

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在检测到NAT3类型时,再进行一次探测,增加a`消息,并对5的回应消息的porta`和portb进行比较;如果porta`==portb,NAT3类型;否则NAT5类型。

现实场景

NAT3、NAT4为目前NAT的主要类型