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前置科普
nat 类型分类
- NAT1：Full Cone （全锥形 NAT ）
- NAT2：Restricted Cone （ IP 受限锥形 NAT ）
- NAT3：Port Restricted Cone （端口受限锥形 NAT ）
- NAT4：Symmetric （对称型 NAT ）
结论: 若 Full COne= 1, Restricted COne= 2, Port Restricted COne= 3, Symmetric = 4, 假设 A 端的 nat 类型代表的数值为 k1 (1 <= k1 <= 4), B 端的 nat 类型代表的数值为 k2 (1 <= k2 <= 4), 根据我掌握的到的计算机网络知识, 只有当 k1 + k2 <= 6 时, A 和 B 才能成功建立 p2p 连接
发现问题
今天我试了用 easytier 组网, 具体来说, 就是我有台的 MacBook Pro, 一台 Windows, 还有一个阿里云小水管机器, 组网成功后, 我执行了命令查看组网情况, 如下图所示 
没错, 符合我预期, MacBook Pro 是 Symmetric = 4, Windows 是 Port Restricted COne= 3, 4 + 3 = 7 > 6, 只能走阿里云小水管中继
但是 5 分钟后我又执行了命令查看组网情况, 如下图所示 
发现了 MacBook Pro 和 Windows 之间是 变成了 P2P 连接
分析一波
网络拓扑大概这样
MacBook (priv_ip1, priv_port1) | | 公网出口 1 (pub_ip1, pub_port1) | ...(中间很多路由) | 阿里云小水管 (aliyun_ip, aliyun_port) | ...(中间很多路由) | 公网出口 2 (pub_ip2, pub_port2) | | Windows (priv_ip2, priv_port2) 分析如下
- 步骤 1：双方先向中继 S (代指阿里云小水管) “报备” 自己的临时端口
- Windows （ Port Restricted = 3 ）向 S 发请求：分配到了一个出口路由器(pub_ip2)的临时端口 pub_port2 ，并记录 (priv_ip2, priv_port2) <-> (pub_ip2, pub_port2) 的映射; 同时，S 会知道 Windows 的 (pub_ip2, pub_port2) 。
- MacBook （ Symmetric = 4 ）向 S 发请求： 分配到了一个出口路由器(pub_ip1)的临时端口 pub_port1 ，并记录 (priv_ip1, priv_port1) <-> (pub_ip1, pub_port1) 的映射; 同时，S 会知道 MacBook 的 (pub_ip1, pub_port1) 。
- 步骤 2：中继 S 向双方 “转发对方的端口信息”
- S 把 Windows 的 (pub_ip2, pub_port2) 告诉 MacBook ；
- S 把 MacBook 的 (pub_ip1, pub_port1) 告诉 Windows 。
* case1: 1. Windows 发起请求访问 MacBook 的(pub_ip1, pub_port1) , 但是被拒绝, 这个请求对于 nat4 而言是"陌生请求"(因为 Windows 和 MacBook 之前没有建立连接) 2. 但是这时候能从(pub_ip1, pub_port1)访问 Windows 了 (因为是 nat3, 端口和 IP 都受限, 只能从(pub_ip1, pub_port1)访问, 其它的网段访问 Windows 还是会被拒绝) 3. 这时候 MacBook 再次向(pub_ip2, pub_port2)发起请求, 但是因为 MacBook 是 nat4, 导致分配到的出口路由器的端口不再是 pub_port1, 而是 another_pub_port1 (假设出口路由器不变) 4. 这样访问 Windows 就会被拒绝, 因为对于 Windows 而言, 只允许从(pub_ip1, pub_port1)过来的请求访问, 而从(pub_ip1, another_pub_port1)过来的是没法访问的 * case2: 1. MacBook 发起请求访问 Windows 的(pub_ip2, pub_port2) , 但是被拒绝, 因为是 nat4, 导致分配到的出口路由器的端口不再是 pub_port1, 而是 another_pub_port1 (假设出口路由器不变) 所以这样就没法打洞成功
疑问
- 在上面案例中, Windows 和 MacBook 怎么建立 P2P 连接的
- MacBook 在和 S 建立连接断开后, 然后再和 Windows 建立连接时, 能复用出口端口 pub_port1 吗? 如果是这样, 应该就可以 P2P 成功, 实际上不同路由器的对于 nat 分配实现是怎么样的呢?
AI 怎么说
所有 AI 不能很清楚的回答我的问题, 在我的追问后这些 AI 就难以自圆其说
 | 1 ysc3839 82 天前 via Android NAT 类型检测错了吧，阿里云服务器怎么可能是 Port Restricted ？没有公网 IP 吗？ |
| 2 ysc3839 82 天前 via Android 还有一种可能是 Windows 机子用端口扫描的方式，往 Mac 机子 IP 的不同端口都发送数据包，遇到有回应的端口那就是 NAT 分配到的端口 |
 | 3 ptg2008 OP @ysc3839 这个我考虑过在 case1 的第 4 步后 Mac 从(pub_ip1, another_pub_port1)访问 windows 的(pub_ip2, pub_port2) 会被拒绝, 但是对于(pub_ip1, another_pub_port1)而言, 可以从 windows 的(pub_ip2, pub_port2) 访问, 因为由 Mac 主动发起了, 不过这个 another_pub_port1 只能靠对端的 windows 去猜 another_pub_port1 的分配规律, 猜中的话就能建立接连, 但是我 rust 不熟练, 等我有空了我看看 easytier 的实现 |
| 4 ptg2008 OP @ysc3839 检测了 他确实是 Port Restricted, 有公网 IP 的 Welcome to Alibaba Cloud Elastic Compute Service ! Last login: Thu Sep 4 15:06:12 2025 from 58.251.160.132 ~ sudo /opt/easytier/easytier-cli stun stun info: StunInfo { udp_nat_type: PortRestricted, tcp_nat_type: Unknown, last_update_time: 1756978903, public_ip: [ xxxxxx, ], min_port: 58939, max_port: 58939, } |
 | 5 xdeng 82 天前 估计类似于 生日悖论暴力扫描 https://arthurchiao.art/blog/how-nat-traversal-works-zh/ |
 | 6 edcopclub 82 天前 via Android 在一定范围内扫描端口连接就行了，有概率能正好能连上。 |
 | 7 psllll 82 天前 via Android 试试用 frp 的 xtcp 模式 可以一直重试直到打洞成功，不会回落走中转 像这样 serverAddr = "" serverPort = natHoleStunServer = "stun.miwifi.com:3478" [[visitors]] name = "" type = "xtcp" keepTunnelOpen = true maxRetriesAnHour = 3600 minRetryInterval = 1 serverName = "" bindAddr = "127.0.0.1" bindPort = 10088 |
 | 9 Domado 81 天前 我倾向于认为是 hard NAT ，因为过了 5 分钟才成功 |
| 10 Domado 81 天前 通过暴力扫描实现 |
 | 11 le4tim 71 天前 via Android div class="reply_content">我认为应该是 k1 + k2 < 8 时, A 和 B 能容易成功建立 p2p 连接，因为 k3+k4 可以使用生日悖论碰撞端口。你可以试试 http://gonc.cc/ 这个工具在两端测试建立点对点连接，它会检测 nat 类型，打洞过程都有详细输出信息的，必要时就使用生日悖论碰撞端口，没有使用 relay 的。 |
 | 13 20starter 70 天前 打洞成功的流程应该是三步： 1.nat3 机器通过 stun 建立公网 ip 端口映射 2.nat4 机器尝试访问 nat3 机器(会失败)，为了得到对 nat3 机器的公网 ip 端口映射 3.nat3 机器再次访问 nat4 机器，这时两边应该就能通了 楼主你看的 easytier 代码实现原理是咋样的，我最近做了个在线 nat 类型检测网站 https://natchecker.com ，想看看自己真学会了没。 |
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