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P2P 之 UDP 穿透 NAT 的原理与实现--增强篇(附源代

码)

关键词: P2P UDP NAT 原理 穿透 Traveral Symmetric Cone

原始作者: Hwycheng Leo(FlashBT@Hotmail.com)

源码下载:

http://www.ppcn.net/upload/2005_08/05080112299104.rar

开发工作，比较有代表性的是个人开发的 BitTorrent 下载软件 - FlashBT(变态快车). 对 P2P

下载或者 P2P 的开发感兴趣的朋友可以访问软件的官方主页: http://www.hwysoft.com/ch

s/ 下载看看，说不定有收获。写这篇文章的主要目的是懒的再每次单独回答一些网友的提

问, 一次性写下来, 即节省了自己的时间，也方便了对于 P2P 的 UDP 穿透感兴趣的网友阅

读和理解。对此有兴趣和经验的朋友可以给我发邮件或者访问我的个人 Blog 留言: http://h

wycheng.blogchina.com.

您可以自由转载此篇文章，但是请保留此说明。

再次感谢 shootingstars 网友的早期贡献. 表示谢意。

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NAT(The IP Network Address Translator) 的概念和意义是什么?

html

内网 IP 地址: 是指使用 A/B/C 类中的私有地址, 分配的 IP 地址在全球不惧有唯一性，也因

此无法被其它外网主机直接访问。

公网 IP 地址: 是指具有全球唯一的 IP 地址，能够直接被其它主机访问的。

NAT 最初的目的是为使用内网 IP 地址的计算机提供通过少数几台具有公网的 IP 地址的计

算机访问外部网络的功能。NAT 负责将某些内网 IP 地址的计算机向外部网络发出的 IP 数

据包的源 IP 地址转换为 NAT 自己的公网的 IP 地址，目的 IP 地址不变, 并将 IP 数据包转发

给路由器，最终到达外部的计算机。同时负责将外部的计算机返回的 IP 数据包的目的 IP 地

址转换为内网的 IP 地址，源 IP 地址不变，并最终送达到内网中的计算机。

图一: NAT 实现了私有 IP 的计算机分享几个公网 IP 地址访问 Internet 的功能。

换为 NAPT 自己的公网的 IP 地址，源端口转为 NAPT 自己的一个端口。目的 IP 地址和端口

不变, 并将 IP 数据包发给路由器，最终到达外部的计算机。同时负责将外部的计算机返回

的 IP 数据包的目的 IP 地址转换内网的 IP 地址，目的端口转为内网计算机的端口，源 IP 地

址和源端口不变，并最终送达到内网中的计算机。

图

二: NAPT 实现了私有 IP 的计算机分享一个公网 IP 地址访问 Internet 的功能。

在我们的工作和生活中, NAPT 的作用随处可见，绝大部分公司的网络架构，都是通过 1 至

N 台支持 NAPT 的路由器来实现公司的所有计算机连接外部的 Internet 网络的。包括本人在

写这篇文章的时候，也是在家中使用一台 IBM 笔记本通过一台宽带连接的台式机来访问 Int

连接数用过少，下载速度很难上去。因此 P2P 软件必须要解决的一个问题就是要能够在一

定的程度上解决 NAPT 内的计算机不能被外部连接的问题。

NAT(The IP Network Address Translator) 进行 UDP 穿透的原理是什么?

TCP/IP 传输时主要用到 TCP 和 UDP 协议。TCP 协议是可靠的，面向连接的传输协议。UDP

是不可靠的，无连接的协议。根据 TCP 和 UDP 协议的实现原理，对于 NAPT 来进行穿透，

主要是指的 UDP 协议。TCP 协议也有可能，但是可行性非常小，要求更高，我们此处不作

讨论，如果感兴趣可以到 Google 上搜索，有些文章对这个问题做了探讨性的描述。下面我

们来看看利用 UDP 协议来穿透 NAPT 的原理是什么: