如何控制对等端的套接字[TCP打孔]

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【中文标题】如何控制对等端的套接字[TCP打孔]【英文标题】:How to control socket on peer[TCP Hole Punching] 【发布时间】:2012-10-18 13:29:02 【问题描述】:

我有一个使用 TCP 连接进行通信的服务器-客户端程序。多个客户端可以同时连接到服务器。我想在这个系统上实现 tcp 打孔。

在客户端,它调用公共服务器来查找我服务器的公共 ip、端口。然后连接到它。

但是在服务器端它必须打开一个端口来连接到公共服务器,并且它还必须在同一个端口上接受客户端的连接请求。

我要做的是打开一个套接字并绑定到端口X,然后连接到公共服务器,然后将此套接字更改为侦听状态以接受传入的连接一段时间,然后开始连接到公共服务器一遍又一遍。

这是正确的方法吗?

编辑:我有另一个想法。就是打开一个新的端口,连接到公共服务器。主服务器端口照常监听传入连接。当客户端想要连接时,公共服务器将通过新端口告诉我的服务器。它将停止主端口监听传入的连接,而是连接到客户端进行打孔。然后它连接到公共服务器,它将服务器公共IP地址转发给客户端,并像往常一样回去监听传入的连接。然后客户端将使用这个地址连接到已经打开 TCP 漏洞的服务器。

【问题讨论】:

【参考方案1】:

最好有两个socket,并保持服务器和客户端之间的独立连接。

    m_nServerTCPSocket- 用于与服务器连接和监听套接字

    m_nPeerPrivateTCPSocket- 与对端连接(公共地址)

    m_nPeerPublicTCPSocket- 与对等点连接(如果其他对等点在同一网络中,则为私有地址)

    m_nListeningTCPSocket - 用于侦听对等方的套接字,您需要接受来自对等方的连接。

    m_nConnectedPeerTCPSocket-> 一旦你与其他对等方连接,你就会得到这个套接字。

    while(end_client)    
    
    
       FD_ZERO(&fdRead);
       FD_ZERO(&fdWrite);
       FD_ZERO(&fdExcept);    
    
       if (pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetListeningTCPSocket()>0)
    
       
    
            FD_SET (pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetListeningTCPSocket(),&fdRead);      
            FD_SET (pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetListeningTCPSocket(),&fdExcept);
        
    
        if (pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetServerTCPSocket()>0)
        
    
            FD_SET (pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetServerTCPSocket(),&fdRead); 
            FD_SET (pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetServerTCPSocket(),&fdExcept);
    
        if (pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetConnectedTCPSocket()>0)
    
        FD_SET (pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetConnectedTCPSocket(),&fdRead);      
        FD_SET (pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetConnectedTCPSocket(),&fdExcept);        
    
    
    timeval tv;
    tv.tv_sec = 2;
    tv.tv_usec = 0;
    
    nSelectRetVal =  select(NULL,&fdRead,NULL,&fdExcept,&tv);
    
    
    if (nSelectRetVal>0)
    
        int nRecvRetVal = 0;
        /* TCP Server Socket handling */
        if ( FD_ISSET(pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetServerTCPSocket(), &fdRead ))
                   
            try
            
                pRecvBuffer =  new char[TCP_RECV_SIZE];
                nRecvRetVal = recv(pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetServerTCPSocket(),
                    pRecvBuffer,TCP_RECV_SIZE,
                    0);
                int n = WSAGetLastError();
                if (nRecvRetVal>0)
                
                    int nPeerNameRetVal = getpeername(pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetServerTCPSocket(),(sockaddr*)&addrRemotePeer,&nSockAddrLen);
                    if ( pControlMgr->HandlePacket(pRecvBuffer,addrRemotePeer)== -1 )                       
                    
                        if ( NULL != pRecvBuffer)
                        
                            delete [] pRecvBuffer;
                            pRecvBuffer = NULL;
                            return 0 ;
                        
                    
                                           
                       
            catch (...)
            
                if ( NULL != pRecvBuffer )
                
                    delete [] pRecvBuffer;
                    pRecvBuffer = NULL;
                
            
    
            if ( NULL != pRecvBuffer)
            
                delete [] pRecvBuffer;
                pRecvBuffer = NULL;
                   
         /* TCP Server Socket handling */      
    
        int n;
        /* TCP Exception Server Socket handling */
        if ( FD_ISSET(pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetServerTCPSocket(), &fdExcept ))
        
            /*FD_CLR(pControlMgr->GetConnectionMgr().GetServerTCPSocket (),&fdRead);
            FD_CLR(pControlMgr->GetConnectionMgr().GetServerTCPSocket (),&fdExcept);*/
            n = WSAGetLastError();
            //return 0;
           
           if (FD_ISSET(pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetListeningTCPSocket(),&fdRead))
        
            sockaddr_in addrConnectedPeer;
            int nAddrLen =sizeof(addrConnectedPeer) ;
            int nConnectedSock = accept( pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetListeningTCPSocket(),
                (sockaddr*)&addrConnectedPeer,
                &nAddrLen);
            int n1 = WSAGetLastError();
            if (nConnectedSock>0)
            
                pControlMgr->GetConnectionMgr()->SetConnectedTCPSocket(nConnectedSock);
                int n = pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetConnectedTCPSocket();
                continue;
            
        
        /* TCP Exception Listening Socket handling */
        if ( FD_ISSET(pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetListeningTCPSocket(), &fdExcept ))
        
            FD_CLR(pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetListeningTCPSocket (),&fdRead);
            FD_CLR(pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetListeningTCPSocket (),&fdExcept);
            //return 0;
           /* TCP Exception Listening Socket handling */   
    
        /* Connected Peer TCP Read Socket handling */
        if ( FD_ISSET(pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetConnectedTCPSocket(), &fdRead ))
                   
            try
            
                pRecvBuffer =  new char[TCP_RECV_SIZE];
                nRecvRetVal = recv (pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetConnectedTCPSocket(),
                    pRecvBuffer,TCP_RECV_SIZE,
                    0);
                if (nRecvRetVal>0)
                
                    int nPeerNameRetVal = getpeername(pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetConnectedTCPSocket(),(sockaddr*)&addrRemotePeer,&nSockAddrLen);
                    if ( pControlMgr->HandlePacket(pRecvBuffer,addrRemotePeer)== -1 )                       
                    
                        if ( NULL != pRecvBuffer)
                        
                            delete [] pRecvBuffer;
                            pRecvBuffer = NULL;
                            return 0 ;
                        
                    
                                           
                       
            catch (...)
            
                if ( NULL != pRecvBuffer )
                
                    delete [] pRecvBuffer;
                    pRecvBuffer = NULL;
                
            
            //FD_CLR(pControlMgr->GetConnectionMgr().GetConnectedTCPSocket(),&fdRead);  
            if ( NULL != pRecvBuffer)
            
                delete [] pRecvBuffer;
                pRecvBuffer = NULL;
                   
         /* Peer TCP Read Socket handling */   
        /* TCP Exception Connected Socket handling */
        if ( FD_ISSET(pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetConnectedTCPSocket(), &fdExcept ))
        
            /*FD_CLR(pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetConnectedTCPSocket (),&fdRead);
            FD_CLR(pControlMgr->GetConnectionMgr()->GetConnectedTCPSocket (),&fdExcept);
            return 0;*/
            n = WSAGetLastError();
        
    

创建套接字的逻辑

      int CConnectionMgr::CreateSocket(const int nSockType)
      
       //TODO: Add code here    
           if (InitWinSock() == -1) 
       
        return -1;      
       
       SetLocalIPAddress(); 

       m_nListeningTCPSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM ,nSockType );                    
       if ( GetListeningTCPSocket() <0 )
        return -1;  
       if (BindSocket(GetListeningTCPSocket())<0)
        return -1;
       int nListenRet = listen(GetListeningTCPSocket(),SOMAXCONN);

        if (nListenRet!=0)
        
        return -1;
               
         m_nPeerPrivateTCPSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM ,nSockType );
         if (GetPeerPrivateTCPSocket()<0)
         return -1; 
        if (BindSocket(GetPeerPrivateTCPSocket())<0)
         return -1;

         m_nPeerPublicTCPSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM ,nSockType );
         if ( GetPeerPublicTCPSocket()<0)
           return -1;
          if (BindSocket(GetPeerPublicTCPSocket())<0)
           return -1;

          m_nServerTCPSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM ,nSockType );
          if (GetServerTCPSocket()<0)
           return -1;
          if (BindSocket(GetServerTCPSocket())<0)
           return -1;
        return 1;
         

【讨论】:

无论如何,当我通过多个 ISP 连接到公共服务器时,我遇到了一些问题,即公共服务器返回各种端口号。你有过这样的问题吗?我已经在这里发布了; superuser.com/questions/498262/hole-punching-over-multiple-isp

以上是关于如何控制对等端的套接字[TCP打孔]的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

UDP打孔到期[关闭]

如何在 VB.NET 中检查 TCP 服务器(套接字)与 TCP 客户端的连接状态

TCP套接字:检测对等方是不是在发送前关闭? (Linux)

为啥这种方式的 TCP 打孔不起作用?

为啥不尝试 I/O 就不可能检测到 TCP 套接字已被对等方优雅地关闭?

c#用TCP/IP协议打孔NAT网络