如何做TCP打孔？

Question

问题在下面。这是我当前的测试代码，它没有成功。

static void Main(string[] args)
{
    if (args.Count() != 3)
    {
        Console.WriteLine("Bad args");
    }
    var ep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse(args[0]), int.Parse(args[1]));
    var lp = new IPEndPoint(IPAddress.Any, int.Parse(args[2]));

    var s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
    s.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket, SocketOptionName.ReuseAddress, true);
    s.Bind(lp);

    var c = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
    c.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket, SocketOptionName.ReuseAddress, true);
    c.Bind(lp);

    Task.Run(() => { try { c.Connect(ep); } catch { } });
    s.Listen(10);
    var v = s.Accept();
    v.Close();
}

如何做TCP打孔？我正在使用远程服务器进行测试。我正在运行wget local_public_ip:port/test。我已经为端口80设置了路由器，所以它不需要打孔。我的代码有关联。现在我尝试其他端口，但我不知道如何打孔。

我所做的是(C#代码）

var l = new TcpListener(8090);
l.Start();
try { var o = new TcpClient(); o.Connect("myserverip", 123); }
catch(Exception ex) {}
var e = l.AcceptSocket();
Console.WriteLine(e.RemoteEndPoint.AddressFamily);

TcpClient(new System.Net.IPEndPoint(new System.Net.IPAddress(bytearray), port));

The requested address is not valid in its context

如何做TCP打孔？

Answer 1

我将使用http://www.bford.info/pub/net/p2pnat/index.html中详细介绍的“顺序穿孔技术”。同时连接和套接字重用似乎要简单得多。打孔不一定要同时做任何事情（无论如何，在分布式系统中这是一个毫无意义的概念）。

我已经实现了打孔。我的路由器好像不喜欢。Wireshark显示出的出站打孔SYN是正确的，但远程方无法接通我。我使用tcpview.exe验证所有端口，并禁用所有防火墙。一定是路由器问题。（它是一个奇怪的入侵路由器。）

class HolePunchingTest
{
    IPEndPoint localEndPoint;
    IPEndPoint remoteEndPoint;
    bool useParallelAlgorithm;

    public static void Run()
    {
        var ipHostEntry = Dns.GetHostEntry("REMOTE_HOST");

        new HolePunchingTest()
        {
            localEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("LOCAL_IP"), 1234),
            remoteEndPoint = new IPEndPoint(ipHostEntry.AddressList.First().Address, 1235),
            useParallelAlgorithm = true,
        }.RunImpl();
    }

    void RunImpl()
    {
        if (useParallelAlgorithm)
        {
            Parallel.Invoke(() =>
            {
                while (true)
                {
                    PunchHole();
                }
            },
            () => RunServer());
        }
        else
        {

            PunchHole();

            RunServer();
        }
    }

    void PunchHole()
    {
        Console.WriteLine("Punching hole...");

        using (var punchSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
        {
            EnableReuseAddress(punchSocket);

            punchSocket.Bind(localEndPoint);
            try
            {
                punchSocket.Connect(remoteEndPoint);
                Debug.Assert(false);
            }
            catch (SocketException socketException)
            {
                Console.WriteLine("Punching hole: " + socketException.SocketErrorCode);
                Debug.Assert(socketException.SocketErrorCode == SocketError.TimedOut || socketException.SocketErrorCode == SocketError.ConnectionRefused);
            }
        }

        Console.WriteLine("Hole punch completed.");
    }

    void RunServer()
    {
        using (var listeningSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
        {
            EnableReuseAddress(listeningSocket);

            listeningSocket.Bind(localEndPoint);
            listeningSocket.Listen(0);

            while (true)
            {
                var connectionSocket = listeningSocket.Accept();
                Task.Run(() => ProcessConnection(connectionSocket));
            }
        }
    }

    void ProcessConnection(Socket connectionSocket)
    {
        Console.WriteLine("Socket accepted.");

        using (connectionSocket)
        {
            connectionSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
        }

        Console.WriteLine("Socket shut down.");
    }

    void EnableReuseAddress(Socket socket)
    {
        if (useParallelAlgorithm)
            socket.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket, SocketOptionName.ReuseAddress, true);
    }
}

您可以尝试useparallelalgorithory的两个值。两者都应该管用。

此代码用于服务器。它会在本地NAT中打孔。然后，您可以使用允许选择本地端口的任何客户端从远程端进行连接。我使用了curl.exe。显然，Windows上的telnet不支持绑定到端口。显然也不是。

使用TcpView或Process Explorer验证端口在两侧是否正确。您可以使用Wireshark验证数据包。设置类似tcp.port=1234的筛选器。

当您“调用”来打孔时，您可以启用元组（your-ip,your-port,remote-ip,remote-port）进行通信。这意味着所有进一步的通信都必须使用那些值。所有套接字（入站或出站）必须使用这些确切的端口号。如果您不知道：传出连接也可以控制本地端口。这只是不常见。