iptables与natcheck(1)

iptables与natcheck(1)

iptables与natcheck配合起来使用绝了，大家可以试试，我在这里为大家讲下他们的知识！

Stun协议(Rfc3489、详见http://www.ietf.org/rfc/rfc3489.txt) 提出了4种NAT类型的定义及其分类，并给出了如何检测在用的NAT究竟属于哪种分类的标准。但是，具体到P2P程序如何应用Stun协议及其分类法穿越NAT，则是仁者见仁、智者见智。(因为Stun协议并没有给出也没有必要给出如何穿越NAT的标准)

在拙作“iptables与stun”一文中，笔者花大幅精力阐述了iptables理论上属于Symmetric NAT而非Port Restricted Cone。对此，很多人(包括笔者最初学习Stun协议时)心中都有一个疑惑，即仅就Stun协议本身来说，Port Restricted Cone和Symmetric NAT的区别似乎不大，虽然两者的映射机制是有点不同，但他们都具有端口受限的属性。初看起来，这两者在穿越NAT方面的特性也差不多，尤其是对于外部地址欲往NAT内部地址发包的情况。既然如此，又为何有必要把iptables分得这么清呢，本文顺带解决了读者在这一方面的疑惑。

网站http://midcom-p2p.sourceforge.net/给出了P2P程序具体如何穿越NAT的一个思路，并提供了一个P2P协议穿越NAT兼容性的测试工具natcheck。让我们仍旧用实例(例1)来说明这一思路吧!

A机器在私网(192.168.0.4)

A侧NAT服务器(210.21.12.140)

B机器在另一个私网(192.168.0.5)

B侧NAT服务器(210.15.27.140)

C机器在公网(210.15.27.166)作为A和B之间的中介

A机器连接过C机器，假使是 A(192.168.0.4:5000)-> A侧NAT(转换后210.21.12.140:8000)-> C(210.15.27.166:2000)

B机器也连接过C机器，假使是 B(192.168.0.5:5000)-> B侧NAT(转换后210.15.27.140:8000)-> C(210.15.27.166:2000)

A机器连接过C机器后，A向C报告了自己的内部地址(192.168.0.4:5000)，此时C不仅知道了A的外部地址(C通过自己看到的210.21.12.140:8000)、也知道了A的内部地址。同理C也知道了B的外部地址(210.15.27.140:8000)和内部地址(192.168.0.5:5000)。之后，C作为中介，把A的两个地址告诉了B，同时也把B的两个地址告诉了A。

假设A先知道了B的两个地址，则A从192.168.0.4:5000处同时向B的两个地址192.168.0.5:5000和210.15.27.140:8000发包，由于A和B在两个不同的NAT后面，故从A(192.168.0.4:5000)到B(192.168.0.5:5000)的包肯定不通，现在看A(192.168.0.4:5000)到B(210.15.27.140:8000)的包，分如下两种情况：

1、B侧NAT属于Full Cone NAT

则无论A侧NAT属于Cone NAT还是Symmetric NAT，包都能顺利到达B。如果P2P程序设计得好，使得B主动到A的包也能借用A主动发起建立的通道的话，则即使A侧NAT属于Symmetric NAT，B发出的包也能顺利到达A。

结论1：只要单侧NAT属于Full Cone NAT，即可实现双向通信。

2、B侧NAT属于Restricted Cone或Port Restricted Cone

则包不能到达B。再细分两种情况

(1)、A侧NAT属于Restricted Cone或Port Restricted Cone

虽然先前那个初始包不曾到达B，但该发包过程已经在A侧NAT上留下了足够的记录：A(192.168.0.4:5000)->(210.21.12.140:8000)->B(210.15.27.140:8000)。如果在这个纪录没有超时之前，B也重复和A一样的动作，即向A(210.21.12.140:8000)发包，虽然A侧NAT属于Restricted Cone或Port Restricted Cone，但先前A侧NAT已经认为A已经向B(210.15.27.140:8000)发过包，故B向A(210.21.12.140:8000)发包能够顺利到达A。此后，再有A到B的包，都能顺利到达。

结论2：只要两侧NAT都不属于Symmetric NAT，也可双向通信。换种说法，只要两侧NAT都属于Cone NAT，即可双向通信。

(2)、A侧NAT属于Symmetric NAT

因为A侧NAT属于Symmetric NAT，且最初A到C发包的过程在A侧NAT留下了如下记录：A(192.168.0.4:5000)->(210.21.12.140:8000)-> C(210.15.27.166:2000)，故A到B发包过程在A侧NAT上留下的记录为：A(192.168.0.4:5000)->(210.21.12.140:8001)->B(210.15.27.140:8000)(注意，转换后端口产生了变化)。而B向A的发包，只能根据C给他的关于A的信息，发往A(210.21.12.140:8000)，因为A端口受限，故此路不通。再来看B侧NAT，由于B也向A发过了包，且B侧NAT属于Restricted Cone或Port Restricted Cone，故在B侧NAT上留下的纪录为：B(192.168.0.5:5000)->(210.15.27.140:8000)->A(210.21.12.140:8000)，此后，如果A还继续向B发包的话(因为同一目标，故仍然使用前面的映射)，如果B侧NAT属于Restricted Cone，则从A(10.21.12.140:8001)来的包能够顺利到达B;如果B侧NAT属于Port Restricted Cone，则包永远无法到达B。

结论3：一侧NAT属于Symmetric NAT，另一侧NAT属于Restricted Cone，也可双向通信。

显然，还可得出另一个不幸的结论4，两个都是Symmetric NAT或者一个是Symmetric NAT、另一个是Port Restricted Cone，则不能双向通信。

上面的例子虽然只是分析了最初发包是从A到B的情况，但是，鉴于两者的对称性，并且如果P2P程序设计得足够科学，则前面得出的几条结论都是没有方向性，双向都适用的。

通过上述分析，我们得知，在穿越NAT方面，Symmetric NAT和Port Restricted Cone是有本质区别的，尽管他们表面上看起来相似。我们上面得出了四条结论，而natcheck网站则把他归结为一条：只要两侧NAT都属于Cone NAT(含Full Cone、Restricted Cone和Port Restricted Cone三者)，即可双向通信。而且natcheck网站还建议尽量使用Port Restricted Cone，以充分利用其端口受限的属性确保安全性。目前，国内充分利用了上述思路的具有代表性的P2P软件是“E话通”(www.et66.com)。