WebRTC：P2P 连接过程完全解析

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原创最新推荐文章于 2026-02-17 14:31:36 发布 4.8k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

P2P通信基本原理 P2P即点对点协议。当A和B通信的时候，最简单的方式如下，A和B之间通过一个服务器转发数据。而P2P是这样的，双方直接进行通信这种方式能大大减轻服务端的负载，所以特别适合大数据的传输，比如实时音视频聊天、在线视频直播、大文件传输等应用场景。阅读详情

宏观流程：

设置 local sdp；
创建一个 transport 对象（启用了 bundle）；
收集 local candidates；
设置 remote sdp，添加 remote candidates；
ICE 连通性检查，建立 P2P 连接；
P2P 数据传输；

P2P 关键类:

AllocationSequence: 负责对单个网络设备（Network 对象）分配 port，分阶段进行；
各种 port 类：代表的是一种通讯机制的本地实例，它可以和远端的类似实例一起实现数据通讯；
Connection: 代表的是一个 local port 和一个 remote port 的通讯链接；
PeerConnection: WebRTC 核心类；
JsepTransportController: 管理 P2P 连接；
各种 transport 类：P2P 连接的封装，封装了加解密、mux/demux 等逻辑，提供收发数据的接口；
BasicPortAllocator, PortAllocator: 保存各种配置，管理 PortAllocatorSession；
BasicPortAllocatorSession, PortAllocatorSession: 遍历所有网络设备（Network 对象），分配 port；

各种 transport 类的关系 :

PacketTransportInternal, PacketTransportInterface: packet base transport 的基类；
P2PTransportChannel, IceTransportInternal: 继承自 PacketTransportInternal，负责 ICE 相关的功能，包括：收集本地 candidate、和远端 candidate 做连通性检查、数据传输；
DtlsTransport, DtlsTransportInternal: 继承自 PacketTransportInternal，负责 DTLS 相关的功能，包括：DTLS 握手、DTLS 加解密；内含一个 IceTransportInternal.

(P2PTransportChannel)，收发数据通过它实现；

不加密时，写入 DtlsTransport 的数据，直接交给 P2PTransportChannel；

加密时，数据会交给 SSLStreamAdapter -> StreamInterfaceChannel -> P2PTransportChannel，这是为了桥接加解密的流式接口与 DtlsTransport 的包式接口；

● DtlsTransport, DtlsTransportInternal: 继承自 PacketTransportInternal，负责 DTLS 相关的功能，包括：DTLS 握手、DTLS 加解密；内含一个 IceTransportInternal.

●DtlsSrtpTransport, SrtpTransport: DTLS-SRTP, SRTP 的实现类，继承自 RtpTransport；

●JsepTransport: JsepTransportController 管理 transport 的辅助类，sdp 里每个 m line 都对应于一个数据流（音频、视频、应用数据），每个数据流都需要一个 transport，但可以通过 bundle 技术复用同一个 transport，m line 里的 attribute 描述了 transport 的属性；

根据 transport 的加密属性，构造它时会准备无加密的 RtpTransport，或 SDES 加密的 SrtpTransport，或 DTLS 加密的 DtlsSrtpTransport；这一逻辑在 JsepTransportController::MaybeCreateJsepTransport 函数里；

transport 对象将在设置 sdp 时创建，一个 transport 对象将会对应于一个最终的 P2P 网络连接（socket）；

关键类的数量关系:

一个 PeerConnection - 一个 JsepTransportController - 一个 JsepTransport（启用了 bundle)。

一个 DtlsSrtpTransport - 一个 DtlsTransport - 一个 P2PTransportChannel。

一个 JsepTransportController - 一个 BasicPortAllocator - 多个 BasicPortAllocatorSession，但一次分配过程只会有一个 session。

一个 BasicPortAllocatorSession - 多个 AllocationSequence。

一个 AllocationSequence - 多个 port。

一个 P2PTransportChannel - 多个 Connection，但最终会选出一个 Connection 使用。

收集本地 candidate：

设置 local sdp，开始收集 candidate：

PeerConnection::SetLocalDescription
JsepTransportController::MaybeStartGathering
P2PTransportChannel::MaybeStartGathering
BasicPortAllocatorSession::StartGettingPorts
BasicPortAllocatorSession::DoAllocate

DoAllocate：

DoAllocate 里会遍历所有网络设备（Network 对象），创建 AllocationSequence 对象，调用其 Init Start 函数，分配 port。

BasicPortAllocatorSession::DoAllocate
AllocationSequence::Start
AllocationSequence::OnMessage

AllocationSequence 分配 port 分为三个 phase：UDP, RELAY, TCP。每个 phase 之间间隔一个 step delay。

UDP phase ：

UDP phase 会收集两种类型的 candidate：host 和 srflx。

一旦创建了 AsyncPacketSocket 对象，有了本地 IP 和端口，host 类型的 candidate 也就已经就绪了，而 AsyncPacketSocket 对象在 AllocationSequence::Init 里就已经创建好了，所以可以直接发出 host candidate。

host candidate

AllocationSequence::OnMessage
AllocationSequence::CreateUDPPorts
BasicPortAllocatorSession::AddAllocatedPort
UDPPort::PrepareAddress
UDPPort::OnLocalAddressReady
Port::AddAddress
sig slot (SignalCandidateReady)
BasicPortAllocatorSession::OnCandidateReady

srflx candidate

RELAY phase

WebRTC 目前支持两种中继协议：GTURN 和 TURN。现在基本都是使用标准的 TURN 协议。TURN 协议是 STUN 协议的一个扩展，它利用一个中继服务器，使得无法建立 P2P 连接的客户端（NAT 严格限制导致）也能实现通讯。

TURN 协议的工作流程如下：

客户端发送 Allocate request 到 server，server 返回 401 未授权错误（带有 realm 和 nonce），客户端再发送带上认证信息的 Allocate request，server 返回成功分配的 relay address。分配成功后，客户端需要通过发送机制（Send Mechanism）或信道机制（Channels）在 server 上配置和其他 peer 的转发信息。此外 allocation 和 channel 都需要保活。

WebRTC 使用的是信道机制，因为这一机制的数据开销更低。

收集 TURN relay candidate 时也可以复用收集 host candidate 时创建的 socket 对象，这一逻辑通过 PORTALLOCATOR_ENABLE_SHARED_SOCKET flag 控制，前面我们就已经知道，默认情况下它是开启的。

由于 TURN 协议是 STUN 协议的扩展，所以基本的发送请求、接收响应的代码是复用的，下面只描述 TURN 协议独特的部分：