WebRTC-STUN协议详解

最新推荐文章于 2025-02-25 15:05:19 发布

zyl_『码农修仙』

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分类专栏： webrtc基础音视频基础开发文章标签： webrtc

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本文详细介绍了STUN（Session Traversal Utilities for NAT）协议，它用于WebRTC中确定客户端是否位于NAT后面并发现映射地址。STUN协议通过请求/响应和指示类型交互，用于会话建立前的测试报文发送，保持NAT映射的活性。STUN报文包括固定头、属性等部分，并涉及短期和长期身份验证机制。通过报文中的XOR-MAPPED-ADDRESS属性，客户端可以识别最外层NAT的反射传输地址。

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1、STUN协议概述

STUN（Session Traversal Utilities for NAT）NAT会话穿透工具，STUN是一个Client/Server协议，支持请求/响应类型、指示类型两种类型。STUN作为ICE（Interactive Connectivity Establishment，交互式连接建立）解决方案的一种工具使用，STUN协议本身没有穿透等能力，只是为穿透提供反射地址，穿透不成功时，需要使用TURN协议。

1.1 请求/响应类型（request/response）

由客户端给服务器发送请求，并等待服务端返回响应，用于确定一个NAT给客户端分配的具体绑定。客户端通过事务ID将请求响应连接起来。

1.2 指示类型（indication transaction）

由服务器或者客户端发送指示，另一方不产生响应，用于保持绑定的激活状态。

2、STUN交互过程

2.1 交互过程

（1）在WebRTC中，STUN客户端内置在浏览器用户代理中，在会话建立之前，先发送stun测试报文，以便浏览器确定其是否位于NAT之后并发现映射地址和端口。

（2）当STUN服务器收到STUN Binding请求时，它会记录Binding请求来自哪个IP地址和端口号，此地址和端口号随后将以STUN Binding响应的形式返回客户端。（通过XOR-MAPPED-ADDRESS属性）。

（3）客户端将响应中发来的IP地址和端口与其发送的IP地址和端口进行比较，以此来判断客户端和服务器之间有没有NAT，若不同，则说明至少有一个NAT，客户端能够识别由最外层的NAT分配的IP地址和端口。存在多个NAT时，STUN只能识别最外层NAT的相关信息。

（4）STUN服务器将源传输地址复制到STUN Binding响应中XOR-MAPPED-ADDRESS属性中，并将绑定响应发送回STUN客户端。当这个数据包通过NAT返回时，NAT将修改IP报头中的目的传输地址，但是STUN响应主体中XOR-MAPPED-ADDRESS属性中的传输地址将保持不变。通过这种方式，客户端可以了解最外面的NAT相对于STUN服务器分配的反射传输地址。

2.2 保活机制

在ICE中，STUN协议用于连通性检查和ICE保活，客户端需要按固定间隔以指示形式发送STUN Binding请求，防止NAT映射超时，指示型请求可使NAT重置其UDP定时器，发送间隔短于NAT UDP定时器设置，就可以保持NAT映射。

2.3 身份验证机制

2.3.1 短期身份验证

短期身份验证采用用户名/密码方式，此机制适用于单个会话。ICE使用此方法对每组连接检查应用不同的身份验证。短期身份验证机制假设在STUN事务之前，客户端和服务器已经使用了其他协议来交换了