Linux部署Coturn以及关于打洞的思考-Toy模板网

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引言

下文部署架构图为Corturn为解决互联网NAT环境下“找朋友”的部署架构，也是Coturn发挥其价值的最佳方案。但是我们好多小白在进行WebRTC自学开发时并没有公网ip，那么应该怎么“打洞”呢？打洞到底是怎么一个过程？我们在开发时应该如何决定candidate？回答这些问题之前首先想一想我们自己能搭建什么样的网络环境吧。下面将自己搭建网络环境并介绍无互联网ip的环境下Coturn应用与部署。通过下面的测试过程，我相信你将充分理解“打洞”。

一、Coturn介绍

Coturn（也称为TURN服务器）是一种用于实现Traversal Using Relays around NAT（TURN）协议的开源服务器软件。TURN协议是一种用于在网络地址转换（NAT）环境下实现实时通信的协议。NAT是一种常见的网络部署方式，它允许多个设备共享单个公共IP地址。然而，NAT会导致对等通信（peer-to-peer communication）的困难，特别是在实时通信应用程序（如语音通话、视频通话和实时消息传递）中。

Coturn的作用是作为中继服务器，充当两个位于不同NAT之后的设备之间的中间人。当两个设备无法直接建立对等连接时，它们可以通过Coturn服务器进行通信。Coturn服务器充当中继，接收来自一个设备的数据包，然后将其转发给另一个设备，从而绕过了NAT的限制。

Coturn支持TURN协议的各种功能，包括：

地址分配：Coturn为设备分配公共IP地址和端口号，以便它们能够进行通信。
数据包转发：Coturn接收来自一个设备的数据包，并将其转发给另一个设备，确保双方能够进行实时通信。
安全性：Coturn支持加密和认证机制，以确保通信的安全性和保密性。
中继模式：Coturn可以在两个设备之间建立可靠的中继连接，即使它们位于不同的NAT之后也能够进行通信。

Coturn是一个开源项目，因此用户可以根据自己的需求自由地使用、修改和分发它。它被广泛应用于实时通信应用程序，如WebRTC（Web实时通信）应用程序，以解决NAT环境下的通信问题。

Coturn（TURN服务器）的工作原理如下：

客户端发起连接请求：当两个位于不同NAT之后的设备（客户端）希望建立直接通信时，它们无法直接建立对等连接。客户端通过发送连接请求到Coturn服务器来解决这个问题。
服务器分配地址：Coturn服务器收到连接请求后，为客户端分配一个公共IP地址和端口号。这个地址将作为中继地址用于通信。
数据包中继：一旦地址分配完成，客户端之间的通信将通过Coturn服务器进行中继。当一个客户端发送数据包时，它会将数据包发送到Coturn服务器，然后Coturn服务器将数据包转发给另一个客户端。
NAT穿越：Coturn服务器的关键功能是允许穿越NAT。由于NAT会修改IP地址和端口号，直接通信变得困难。Coturn服务器作为中间人，通过在NAT之间传递数据包，绕过了NAT的限制，使得两个位于不同NAT之后的设备能够进行通信。
安全性和加密：Coturn服务器支持安全性和加密功能，以保护通信的安全性和保密性。它可以使用TLS/SSL协议进行加密，并支持认证机制，确保只有经过身份验证的客户端可以使用服务器进行通信。

总体而言，Coturn作为TURN服务器提供了一种中继机制，使得位于不同NAT之后的设备能够在实时通信应用中建立直接的连接。它通过地址分配、数据包中继和NAT穿越等功能，解决了NAT环境下的通信问题。

二、部署架构图

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上图中的Relay server即为TURN中继服务器，而STUN server的作用是通过收集NAT背后peer端(即：躲在路由器或交换机后的电脑）对外暴露出来的ip和端口，找到一条可穿透路由器的链路，俗称“打洞”。STUN/TURN服务器通常要部署在公网上，能被所有peer端访问到，coturn开源项目同时实现了STUN和TURN服务的功能，是WebRTC应用的必备首选。
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