[發明專利]一種確定NAT類型的方法及裝置

有效

• 申請號: 201010143479.6
• 申請日: 2010-03-03
• 公開（公告）號: CN102196057A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 王志華;陳謙;魯小鎖;邵穎哲
• 申請（專利權）人: 騰訊科技(深圳)有限公司
• 主分類號: H04L29/12
• 分類號: H04L29/12;H04L29/06
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 張穎玲;蔣雅潔

技術領域

本發明涉及網絡地址轉換(NAT)技術，尤指一種確定NAT類型的方法及裝置。

背景技術

隨著接入Internet的計算機數量的不斷猛增，因特網協議(IP)地址資源也就愈加顯得捉襟見肘，在這種情況下，網絡地址轉換(NAT)技術便應運而生了。一時間，NAT作為一種解決IPv4地址短缺以避免保留IP地址困難的方案而流行起來。不僅如此，通過使用NAT技術還能夠有效地避免來自網絡外部的攻擊，隱藏并保護網絡內部的計算機。雖然NAT技術在解決IP地址資源短缺以及保護內部計算機方面起到了積極作用，但是，另一方面，NAT技術也無疑與互聯網的開放特性背道而馳，使許多應用受到了極大的影響。為此，人們開始研究如何穿越NAT，STUN協議在此起到了積極的作用，通過使用STUN協議，可以檢測出位于NAT之后的客戶端的NAT類型以及經過轉換后所對應的公網IP地址和端口，為后期的打洞以及端到端(P2P)系統中的節點選擇起到了至關重要的作用。

常見的NAT類型可分為四種，分別是完全圓錐型NAT(Full?Cone?NAT)、受限圓錐型NAT(Address?Restricted?Cone?NAT)、端口受限圓錐型NAT(Port-Restricted?Cone?NAT)，以及對稱NAT(Symmetric?NAT)。下面分別對這四種NAT類型進行簡單介紹。

1)完全圓錐型NAT，也就是一對一的NAT。

一旦一個內部地址(iAddr：port1)映射到外部地址(eAddr：port2)，所有發自(iAddr：port1)的包都經由(eAddr：port2)向外發送。任意外部主機都能通過給(eAddr：port2)發包到達(iAddr：port1)。

2)受限圓錐型NAT。

一旦一個內部地址(iAddr：port1)映射到外部地址(eAddr：port2)，所有發自(iAddr：port1)的包都經由(eAddr：port2)向外發送。在內部地址(iAddr：port1)之前發送過包到任意外部主機(hostAddr：any)的情況下，任意外部主機(hostAddr：any)都能通過給(eAddr：port2)發包到達(iAddr：port1)，其中，“any”也就是說端口不受限制。

3)端口受限圓錐型NAT。類似受限圓錐型NAT(Restricted?cone?NAT)，還包括端口限制。

一旦一個內部地址(iAddr：port1)映射到外部地址(eAddr：port2)，所有發自(iAddr：port1)的包都經由(eAddr：port2)向外發送。在內部地址(iAddr：port1)之前發送過包到外部主機(hostAddr：port3)的情況下，一個外部主機(hostAddr：port3)能夠發包到達(iAddr：port1)。

4)對稱NAT。

每一個來自相同內部IP與port的請求到一個特定目的地的IP地址和端口，都被映射到一個獨特的外部來源的IP地址和端口。同一個內部主機發出一個信息包到不同的目的端，將使用不同的映射。

STUN協議的全稱是Simple?Traversal?of?User?Datagram?Protocol?ThroughNetwork?Address?Translate-ors，主要功能是檢測是否位于NAT后面，如果位于NAT后面，經過NAT轉換后的地址和端口是什么，另外可以檢測NAT的類型。

STUN協議的基本思想是：在私網內部安裝一個STUN客戶端(STUNClient)，在公網上安裝兩個STUN服務器(STUN?Server)，STUN協議定義了一些消息格式，大體上分成請求/響應Request/Response，STUN?Client向STUNServer發送Request，STUN?Server發送Response給STUN?Client。在STUN?Server收到來自STUN?Client的UDP包后，STUN?Server將接收到該用戶數據報協議(UDP)包的地址和端口，并利用UDP傳回給STUN?Client，STUN?Client將收到的地址和端口與本機的IP地址和端口進行比較，如果不同，說明在NAT后面，否則，說明就位于NAT之前(即沒有經過地址轉換的IP)。

為了檢測出不同類型的NAT，STUN協議定義了一些消息屬性，要求STUNServer有不同的動作，比如發送響應時使用不同的IP地址和端口，或者改變端口等等。