本地电脑搭建外网可访问服务原理与实战

2020 年 5 月 29 日
笔记
点点滴滴

互联网上的电脑相互通讯是通过IP地址的，那就是说理论上每台能上网的电脑都应该有一个世界上独一无二的IP,但限于IPV4的最大数量限定，这是不可能达到的事情，所以现在出现了IPV6，进一步扩展了IPV4的数量限制。

为了解决IPV4的资源紧张问题，互联网多数由局域网组成，每个局域网都是一个独立的小王国，通过一个拥有公网IP的网关实现与外界英特网通信。

IPv4

地址长度：32位（4 个字节）

地址数量：2^32

IPv6

地址长度：128位（16 个字节）

地址数量：2^128

IPV4数量限制解决方案

让一台内网计算机拥有公网权限

内网穿透原理最基本底层里面都或多或少使用了动态域名解析、端口映射、p2p穿透等这些技术。动态域名解析是解决动态公网IP问题,同时结合了路由端口转发原理。端口映射应用是一个介质,起到中转作用,可以解决端口被屏蔽或无公网IP问题。p2p穿透是二端通信,点到点的通信,二点访问端都是需要使用经过数据处理通信的客户端,适用于任何环境。

内网对应的是外网，只要是涉及内外网间的连通都可以理解为内网穿透。内网穿透可以实现二点直连方式数据交互，穿透是不限速的，速度取决于两端点。

端口映射

端口映射是NAT的一种，功能是把在公网的地址转翻译成私有地址，采用路由方式的ADSL宽带路由器拥有一个动态或固定的公网IP，ADSL直接接在HUB或交换机上，所有的电脑共享上网。（百度百科）

端口映射即在路由器注册端口转发服务，在路由器添加一个数据判断，如果外界访问自己的某个端口数据，就将这些数据转发到局域网的某个IP上。实现端口对应局域网的特定服务–局域网计算机IP和端口。

服务器数据转发

不少所谓的穿透其实是数据全转发,两端都连接了一个服务器，AB主机的数据都是通过外网的服务器进行中间转发，这样就有效的避开了端口映射时所触及不到的路由器了。但缺点就是数据转发速度高度依赖于服务器。

实现数据转发时，我们需要在服务端也就是被动访问端下载一个内网穿透工具，让其与服务器保持连接，以便随时获取主动访问的数据。

访问实例

内网设备访问外网：

内网客户端主动发起请求后，路由器会记录其请求的目标外网服务所对应的服务器信息（IP和端口）并与内网客户端的局域网IP和端口做绑定，注册成NAT表。进而实现两个端点的点对点通讯。

其详细过程例如：

外网服务: 116.33.13.10:8000

路由器公网IP：113.67.11.104

路由器内网IP：192.168.0.1

内网客户端IP：192.168.0.100

内网客户端（192.168.0.100）随机生成了一个端口55667,并发送连接外网服务请求（116.33.13.10:8000），路由器局域网（192.168.0.1）接受到连接请求便通过公网IP（113.67.11.104）随机生成了一个端口号22334去于外网服务进行连接，在此时路由器会建立一条NAT数据，表示外网服务的IP和端口与局域网客户端的IP和端口连接关系。这样他们就能互相交互数据了。