深度解析STUN与TURN服务器搭建及NAT穿透技术实践
在探讨网络通信中的NAT穿透技术时，STUN和TURN服务器的作用不可或缺。STUN服务器通过搜集客户端的IP地址和端口号，协助识别NAT类型，而TURN服务器则在更复杂场景下提供中继服务。本文详细介绍了如何使用DOCKER搭建这些服务器，不仅确保了系统的可靠性和高效性，还通过ICE协议整合了多种策略，以实现最有效的连接方式。了解这些技术背后的工作原理，对于优化网络通信至关重要。
揭秘TURN与STUN服务器的工作原理
1、STUN（Session Traversal Utilities for NAT）服务器的主要职责是搜集客户端的IP地址和端口号信息，同时根据NAT类型判断是否需要借助TURN服务器进行进一步的通信协调，STUN服务器的工作流程如下：首先接收客户端的请求，并从中提取源IP地址和端口号，将这些信息添加到ICE候选列表中，通过UDP数据包向客户端发送查询，以识别NAT的类型。
2、STUN（Simple Traversal of UDP Through NATs）协议是一种轻量级的NAT穿透技术，基于UDP协议，它使得应用程序能够探测与公网之间的NAT和防火墙，从而确认公网IP地址和端口号，该协议默认使用的端口号为3478。
3、为了提高系统的可靠性，可以部署多个TURN服务器，这样一来，当某个服务器出现故障时，其他服务器可以立即接替工作，增加STUN服务器同样重要，它们能够帮助客户端快速找到最优的传输地址，有效降低网络延迟和丢包率，部署多个STUN服务器，也能在某个服务器出现问题时，提供备选方案。
coturn服务器搭建指南：STUN与TURN服务器的搭建
1、搭建前的准备工作：确保服务器运行环境为CentOS 7或以上版本，并安装Node.js和Git，客户端推荐使用支持WebRTC的Firefox浏览器，因为Chrome浏览器需要HTTPS支持，故在此场景下不适用，为实现视频通信，需要在公网上部署NAT穿透服务器（即ICE Server），常用的穿透方式包括STUN和TURN。
2、本文将详细介绍如何利用DOCKER搭建STUN和TURN服务器，具体步骤如下：首先创建Dockerfile，定义服务器的构建过程。
3、本研究起源于对lucky的IPv6端口转发功能的探索，这促使我深入了解STUN服务器，并着手搭建自己的STUN服务器，以填补知识空白，STUN和TURN的核心功能在于解决不同网络环境下的通信障碍，例如在客户端无公网IP的情况下，STUN充当中间协调者，帮助找到目标地址，而TURN在更复杂的情况下提供中继服务。
ICE协议下的NAT穿越技术：STUN与TURN的应用
1、STUN和TURN协议是ICE协议的重要组成部分，STUN负责进行简单的NAT穿透测试，而TURN则提供中继服务，在直接连接不可行时介入，ICE协议的连接流程包括：收集候选地址、进行连通性检测（包括优先级排序和响应验证）、选择成本最低的连接方式，以及持续的连接检查和重启，确保数据传输的连续性。
2、本文的主角STUN、TURN和ICE，它们是实现NAT穿透的关键技术，STUN最早在RFC3489中定义，它是一种简单有效的NAT穿透方案，全称为Simple Traversal of UDP Through NATs。
3、ICE协议的核心处理流程涉及候选地址的收集、排序、配对以及连通性检查，每个终端都拥有多种候选传输地址（包括IP地址和端口，适用于特定的传输协议），这些地址可能包括直接连接的网络接口地址、NAT转换后的公网地址，以及TURN服务分配的地址。
4、STUN主要用于获取本机的公网IP和端口，以实现简单的NAT穿透，而TURN则作为中继，通过第三方服务器提供连接服务，当直接连接尝试失败时，WebRTC会通过ICE机制收集候选连接（包括host、srflx和relay类型），进行连通性检测，并优先选择成本最低的连接进行数据传输。
5、STUN（Session Traversal Utilities for NAT）用于获取公网映射地址和进行连通性检查，TURN（Traversal Using Relays around NAT）在STUN无法完成任务时介入，作为中继实现通信双方的互通，在WebRTC中，TURN服务器通常作为ICE协议的一部分使用，其优点在于确保连接的可用性、稳定性和高效性，但缺点是对服务器的依赖性较高。
6、为了克服NAT穿透的挑战，STUN协议允许客户端发现并获取外网IP和端口，而TURN提供中继转发服务，确保即使在防火墙限制或UDP不可用的情况下也能保持通信，TURN虽然牺牲了P2P的直接性，增加了维护成本，但ICE协议整合了多种策略，优先尝试直接连接，其次是STUN协商，最后是TURN转发，以实现最有效的连接方式。