Введение. Технология «UDP hole punching» («проделывание дырок в UDP») в настоящее время является актуальной и популярной

Технология «UDP hole punching» («проделывание дырок в UDP») в настоящее время является актуальной и популярной. Она нашла широкое применение по причине распространения сетей, построенных по принципу «точка-точка».

«Точка-точка» – это принцип построения сетей, при котором центральный сервер выполняет служебные, а не основные функции – он используется только для авторизации, а обмен информацией происходит напрямую между узлами.

25.2 Принцип работы технологии «UDP hole punching»

Рассмотрим принцип работы программ обмена мгновенными сообщениями на примере работы программы Skype.

Исходные данные:

1) сервер, имеющий глобальный уникальный IP-адрес;

2) узлы А и В, которые желают обмениваться между собой информацией. Предположим, у этих узлов есть глобальные уникальные IP-адреса:

Узел	IP-адрес
А	100.100.1.1
В	100.100.2.2

3) На каждом узле работает сетевой экран. Предположим, сетевой экран работает на маршрутизаторе (на практике сетевой экран может работать на самом узле или на маршрутизаторе);

4) Узлы А и В выбирают номера портов, которые будут участвовать в обмене данными (могут быть выбраны случайно из некоторого диапазона).

Узел	IP-адрес	Порт для участия в обмене данными
А	100.100.1.1
В	100.100.2.2

Если на первоначальном этапе один узел попытается послать сообщение другому узлу, то сообщение будет заблокировано.

Принцип организации взаимодействия:

1) Узел А посылает сообщение серверу:

Посылка сообщения может осуществляться с использованием UDP- или TCP-протокола. Происходит авторизация пользователя А:

– сообщение от узла А серверу –сообщение вида «Я пользователь А с паролем *»;

–сервер узнает, какие IP-адрес и порт используются пользователем А (из содержимого полученного пакета), и использует их для обмена сообщениями с клиентом по UDP. Сообщения идут непрерывно;

2) Сетевой экран запоминает, что обратные сообщения разрешены (в сетевом экране как бы проделывается «дырочка»);

3) Узел В выполняет действия, аналогичные действиям узла А;

4) После авторизации узлы А и В получают полный список своих контактов с указанием соответствующих IP-адресов и портов.

5) Пусть узел А хочет позвонить узлу В.

Узел А сообщает серверу, что он звонит узлу В.

Узел А начинает звонить узлу В. В это же время сервер сообщает узлу В, что ему хочет позвонить узел А.

Пакет узла А блокируется сетевым экраном узла В (стандартная настройка сетевого экрана, которая не пропускает входящий сетевой трафик).

Узел В получает информацию о том, что узел А хочет ему позвонить, и начинает посылку встречных пакетов (В -> А).

Образуется канал UDP («дырка» в сетевом экране, временное разрешающее правило), по которому узлы А и В могут обмениваться сообщениями.

Дата добавления: 2014-11-16