Java - 通过套接字进行通信

Question

比方说，在一个程序中，有能力连接到套接字和服务器（这将是我自己的计算机 - 本地主机）并具有与服务器通信和返回的所有处理（接收和发送消息，如聊天服务）。如果我将此程序作为 .jar 文件发送给其他两个用户他们各自的机器，当用户执行该程序时，它将连接到这个套接字和服务器。如果一切设置正确（正确写入和读取套接字输入流和输出流）并在 GUI 聊天框上显示消息，这两个用户是否能够与此聊天服务进行通信？

Answer 1

是的，但是阻止用户这样做的主要障碍是一个叫做Network Address Translation（NAT）的小东西。

简而言之，绝大多数连接到 Internet 的计算机没有自己的、唯一的、公共 IPv4 地址（而且绝大多数也没有 IPv6 地址，因为 ISP 在推出 IPv6 方面拖了后腿，但是这完全是另一回事）。

专用服务器通常确实有（通常是多个）唯一的 IPv4 地址，但大量的 IP 地址通常只提供给运营自己的 Autonomous System 的托管公司——即便如此，如今购买 IP 的成本也非常高，因为它们是珍贵而稀有的商品。

无论如何，使用某种家庭 Internet 连接（如电缆、DSL 或光纤）的两个随机用户几乎可以肯定有某种 路由器 或 调制解调器 可以执行NAT，为每个用户设备（计算机、平板电脑等）提供自己的私有 LAN IP，而不是为每个设备提供唯一的公共 IP。

这意味着默认情况下，来自公共互联网的入站连接会被 NAT 网关忽略。因此，如果您尝试打开到您朋友的公共 IP 的套接字，除非该网关（调制解调器/路由器）已正确配置，否则它将默默地忽略您的连接尝试，您将收到超时或“连接被拒绝”类型的消息.

有一些技术可以解决这个问题，但其中大多数要么需要更复杂的应用程序网络代码，要么需要用户在他们的路由器配置页面中乱搞（一般用户通常不愿意这样做） .

• Port forwarding：用户必须手动配置他们的路由器将公共 IP 端口“转发”到特定的私有 IP，从而允许公共 IP 上的连接尝试通过通过网络地址转换表到私有局域网。由于路由器/网关设备之间的差异，没有通用的方法可以在没有用户干预的情况下自动执行此操作。
• NAT Traversal，需要在您的程序中实现多种 NAT-T 协议之一，并且需要为所涉及的路由器（您和您朋友的路由器）明确支持所需的 NAT-T 协议)。有许多不同的 NAT-T 协议可用；您可以根据兼容性、可用性等决定使用哪一个。
• 使用中间服务器作为在两者之间路由数据包的间接方式：在这种情况下，您在公共 Internet 上创建一个服务器，确实具有唯一 IP（或具有转发给它的端口)，并让您的两台客户端计算机中的每台计算机都启动到该服务器的 出站 连接。服务器将接受来自两个客户端的连接，然后处理数据包并传递它们，就像通过中间人与某人交谈一样。这不需要在客户端上进行任何特殊配置，只要它们可以在所需端口上进行出站连接（默认情况下，大多数都可以，除非在受限企业环境中，您的端口可能仅限于 80 和 443 等少数几个端口。 )

如果您的客户使用 NAT，您需要采用其中一种技术。如果您的一个客户端有一个直接连接到其计算机的静态 IP，并且可以直接接受传入连接（无需 NAT），那么您的程序概念无需修改即可工作，只要 NAT 背后的用户启动连接到具有静态IP的那个。