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1 UPnP协议简介
UPnP（Universal Plug and Play）协议是一种支持设备在局域网中实现自动发现和通信的网络协议。其端口转发功能由IGD Profile提供，允许局域网设备动态请求路由器为其开放指定的端口，以实现外部设备访问内部服务。这种功能消除了手动配置端口转发的复杂性，特别适用于需要穿透NAT（网络地址转换）环境的应用场景。
IGD（Internet Gateway Device，互联网网关设备）是UPnP（Universal Plug and Play）协议的一部分，主要用于管理网络中的网关设备（如路由器）的服务和资源。IGD扩展定义了一套标准接口，允许局域网设备与网关设备通信，动态配置网络设置，例如端口转发、带宽管理和连接状态查询等。
2 UPnP协议特点
- 自动化配置：无需用户手动设置，减少了配置错误的风险。
- 动态灵活：端口映射规则可以根据需求动态添加或删除。
- 设备友好：支持即插即用，简化了设备的联网和部署过程。
- 跨设备兼容：UPnP基于标准化协议，广泛支持各种设备和平台。
3 UPnP应用场景
通过UPnP端口转发功能，我们可以使用W55MH32实现以下功能：
- 远程访问：将外部请求转发到局域网设备（如NAS、监控摄像头），实现外部远程访问内部设备。
- 远程控制：外部设备通过UPnP转换的端口，可以实现远程控制局域网内部设备（智能门锁、灯光控制器）。
4 UPnP设置端口转发的工作流程
- 设备发现：W55MH32通过SSDP（Simple Service Discovery Protocol）向局域网中发送组播请求（HTTP M-SEARCH报文），搜索支持IGD的网关设备。
- 获取服务描述：W55MH32访问网关设备（路由器）获取服务描述文件，了解支持的服务和接口。
- 订阅IGD事件：通过事件订阅，W55MH32可以在不主动轮询的情况下，接收实时通知。
- 调用服务接口：使用UPnP的SOAT消息调用IGD提供的端口映射接口。
- 数据交互测试：外部通过访问映射的端口及路由器地址和局域网内部设备进行通信。
5 报文讲解
设备搜索
上文我们提到，设备搜索时使用SSDP协议，SSDP（Simple Service Discovery Protocol）是 UPnP 协议中的关键协议，用于设备发现和服务发布。它通过 HTTP over UDP 的形式在局域网内广播和接收报文，采用多播地址 239.255.255.250 和端口 1900。
SSDP报文主要分为以下几类：
- NOTIFY 消息（设备主动广播通知）：用于设备向网络通告自己的存在或离线状态。
- M-SEARCH 消息（客户端主动搜索）：客户端发送搜索请求以发现设备或服务。
- HTTP/1.1 响应消息（设备对 M-SEARCH 的响应）：设备对搜索请求的响应，提供设备描述文件的位置及服务信息。
SSDP报文基于HTTP协议，有固定的格式，主要包括以下字段：
- HOST：目标地址和端口，固定为 239.255.255.250:1900。
- MAN：用于标识搜索消息，固定为 "ssdp:discover"（仅在 M-SEARCH 中使用）。
- MX：最大响应时间，指定设备在多长时间内响应（单位：秒）。
- ST：搜索目标，标识要查找的设备类型或服务类型。
- NT：通知类型，表示设备或服务的类型（在 NOTIFY 消息中使用）。
- USN：唯一服务名称，设备或服务的唯一标识符。
- LOCATION：设备描述文件的 URL，包含设备的详细信息。
- CACHE-CONTROL：设备信息的缓存时间，表示在多长时间内有效。
M-SEARCH请求报文实例：
M-SEARCH * HTTP/1.1
Host:239.255.255.250:1900
ST:urn:schemas-upnp-org:device:InternetGatewayDevice:1
Man:"ssdp:discover"
MX:3
字段解析：
M-SEARCH * HTTP/1.1：表明是一个搜索请求。
Host：多播地址和端口。
ST：搜索目标类型，这里是IGD设备。
MX：最大响应事件，设备需要在3秒内返回响应。
Man：搜索请求类型，固定。
M-SEARCH响应报文实例：
HTTP/1.1 200 OK
CACHE-CONTROL: max-age=60
DATE: Tue, 07 Jan 2025 06:43:49 GMT
EXT:
LOCATION: http://192.168.100.1:1900/igd.xml
SERVER: vxWorks/5.5 UPnP/1.0 TL-WR886N/6.0
ST: urn:schemas-upnp-org:device:InternetGatewayDevice:1
USN: uuid:8c15e41f-3d83-41c1-b35d-5D2A64377DE9::urn:schemas-upnp-org:device:InternetGatewayDevice:1
HTTP/1.1 200 OK：表示响应成功。
CACHE-CONTROL：响应有效时间为60秒。
DATE：响应的时间戳。
EXT：保留字段，目前为空。
LOCATION：设备描述文件的URL。
SERVER：设备的操作系统，UPnP版本和设备名称。
ST：搜索目标类型，和请求中的ST字段一致。
USN：唯一设备标识符。
获取设备标识符
这一步会通过HTTP GET方式去请求xml文件，有关HTTP GET报文以及HTTP响应报文这里不过多讲解，有兴趣的可以参考 HTTP Client章节。
请求示例：
GET /igd.xml HTTP/1.1
Accept: text/xml, application/xml
User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; UPnP/1.0; Windows NT/5.1)
Host: 192.168.100.1:1900
Connection: Keep-Alive
Cache-Control: no-cache
Pragma: no-cache
响应示例：
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/xml;charset=UTF-8
Content-Length: 2580
Connection: close
Cache-control: no-cache
<?xml version="1.0"?>
<root xmlns="urn:schemas-upnp-org:device-1-0">
<specVersion>
<major>1</major>
<minor>0</minor>
</specVersion>
<device>
<deviceType>urn:schemas-upnp-org:device:InternetGatewayDevice:1</deviceType>
<presentationURL>http://192.168.100.1:80 </presentationURL>
<friendlyName>Wireless N Router TL-WR886N</friendlyName>
<manufacturer>TP-LINK</manufacturer>
<manufacturerURL>http://www.tp-link.com.cn</manufacturerURL>
<modelDescription>TL-WR886N 6.0</modelDescription>
<modelName>TL-WR886N</modelName>
<modelNumber>6.0</modelNumber>
<UDN>uuid:8c15e41f-3d83-41c1-b35d-5D2A64377DE9</UDN>
<UPC>123456789001</UPC>
<serviceList>
<service>
<serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:Layer3Forwarding:1</serviceType>
<serviceId>urn:upnp-org:serviceId:L3Forwarding1</serviceId>
<controlURL>/l3f</controlURL>
<eventSubURL>/l3f</eventSubURL>
<SCPDURL>/l3f.xml</SCPDURL>
</service>
</serviceList>
<deviceList>
<device>
<deviceType>urn:schemas-upnp-org:device:WANDevice:1</deviceType>
<friendlyName>WAN Device</friendlyName>
<manufacturer>TP-LINK</manufacturer>
<manufacturerURL>http://www.tp-link.com.cn</manufacturerURL>
<modelDescription>WAN Device</modelDescription>
<modelName>WAN Device</modelName>
<modelNumber>1.0</modelNumber>
<modelURL></modelURL>
<serialNumber>12345678900001</serialNumber>
<UD
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