检测nat类型

在网络通信中，NAT（Network Address Translation）是一个非常常见的技术，它可以将一个局域网内的私有IP地址转换为一个公网IP地址，使得多台设备共享一个公网IP地址。由于NAT的存在，我们可以在一个局域网内连接到互联网上，并且可以进行P2P通信，比如在游戏中进行对战或者进行视频会议等。然而，不同的NAT类型对于网络通信会产生不同的影响，因此，在进行网络应用时，往往需要先检测NAT类型。本文将从多个角度分析NAT类型的检测方法。

1. 基于UDP的STUN协议

STUN（Session Traversal Utilities for NAT）协议是一种用于NAT穿越的协议，它允许一个客户端发现它位于NAT后面的类型，并获取相应的公网IP地址。STUN协议是基于UDP协议的，它的工作流程如下：

（1）客户端发送一个请求给STUN服务器，并携带一个标志（Transaction ID）和一个随机数（Nonce）；

（2）STUN服务器会将这个请求中包含的公网IP地址和端口号返回给客户端；

（3）客户端将返回的IP地址和端口号发送给需要通信的对端，从而实现穿透NAT。

根据STUN协议的工作流程，可以很容易地检测出当前NAT的类型。但是，STUN协议只能检测“Full Cone”、“Restricted Cone”以及“Port Restricted Cone”三种类型的NAT。

2. 基于TCP的UPnP协议

UPnP（Universal Plug and Play）协议是一种自动发现和配置网络设备的协议，它可以使得网络设备在安装和配置时，自动地识别网络拓扑和功能，从而极大地简化了用户的操作。在UPnP协议中，使用的是TCP协议，它的工作流程如下：

（1）客户端发送一个请求给UPnP设备，并携带一个标志（Token）和一个随机数（Nonce）；

（2）UPnP设备将这个请求中包含的公网IP地址和端口号返回给客户端；

（3）客户端根据返回的IP地址和端口号，与需要通信的对端建立TCP连接，从而实现穿透NAT。

根据UPnP协议的工作流程，可以检测出所有类型的NAT，但是，需要注意的是，UPnP协议的实现需要嵌入式设备支持，并且存在一些安全问题。

3. 基于ICE协议的NAT打洞

在使用P2P通信时，常常需要打洞穿透NAT，从而实现对方设备之间的通信。ICE（Interactive Connectivity Establishment）协议是一种基于STUN和TURN（Traversal Using Relay NAT）的打洞协议，它的工作流程如下：

（1）客户端生成一个ICE Candidates，包含了自己的公网IP地址和端口号；

（2）客户端发送这个ICE Candidates给对端设备，并且要求对端返回自己的ICE Candidates；

（3）接收到对端的ICE Candidates后，客户端尝试通过STUN协议打洞，如果失败，再使用TURN协议进行中继。

通过ICE协议的方式可以完成NAT的检测和打洞，但是，需要注意的是，ICE协议需要双方设备配合，且可能存在一定的实现难度。

综上所述，检测NAT类型的方法有很多种，不同的方法适用于不同的场景。在实际的应用中，需要选取合适的方法，并进行相应的实现。