参考文档：

https://www.jianshu.com/p/4a15556c6318

https://www.cnblogs.com/pannengzhi/p/5048965.html

 

我们在STUN工作过程介绍的文章中提到过，STUN能够处理Cone NAT，但是没有处理对称NAT的能力，也就是说位于对称NAT后面的2台内网机器是无法进行p2p连接的。

TURN协议就是为了解决对称NAT的问题，它扩展了STUN（所以说TURN服务也会提供STUN的功能）， 添加了一个中继（Relaying）的功能，使得位于对称NAT后面的2台内网机器能够进行通信。

 

需要注意的是，使用TURN进行的通信，本质上讲它不是p2p，同时由于需要中继数据，从而增加了TURN服务器的负担。

 

TURN的工作流程

下面将从数据的传输过程来了解TURN是如何让对称NAT后面的内网机器间进行通信的。

先解释一个名词，这样有利于后面的描述：

反射地址（Reflexive Transport Address）: 它是NAT分配给内网机器与外网进行通信的公网IP和端口

 

环境：

client A： 位于对称NAT后的内网机器， 192.168.10.2:1234

NAT A：   client A 到达公网时的最后一个NAT，反射地址为  112.11.11.11:4000

TURN Server： TURN服务器，位于公网， 112.11.11.11:3478

NAT B：   client B 到达公网时的最后一个NAT，反射地址为  112.11.11.11:6000

client B： 位于对称NAT后的内网机器， 192.168.10.2:4321

 

1. 准备中继地址

要使得2个client能够通信，我们需要TURN为我们准备一个位于公网的中继地址

1）client A 向TURN服务器发送了Allocate请求

2）服务器根据请求为A分配了一个位于公网的中继地址

3）服务器向A发送响应，响应中包括中继地址信息

 

2. 信息传递过程

上一步中Client A已经拿到了TURN为其分配的中继地址，需要通过其他方式将这个中继地址告诉其他想和A通信的对象，例如Client B。 当ClientB拿到这个中继地址后，就可以和A进行通信了，过程如下：

图片来自  https://www.jianshu.com/p/4a15556c6318 版权属于原作者所有

上图中所示，整个过程是B给A发了个Hello消息，然后A给B回了个Hi，下面详细分析下这个过程：

1. 蓝色箭头代表的是B的发送信息的过程， 绿色箭头代表A回应B的信息的过程。

2. 在编号为 1,2的两个阶段，发送的是单纯的UDP数据， 而4,5两个阶段发送是使用STUN协议封装过的“Hello”，它被称为Data Indication。

3. 同样的， 在6,7阶段被发送的是被STUN协议封装过的“Hi”，被称为 Send Indication。 而9,10阶段发送的单纯的包含Hi的udp包。

4. 在4，5阶段中，数据是从STUN port转发过来的，进行了STUN封装，目的是告诉A这些数据是谁发过来的，也就是包含了B的反射地址信息

5. 在6,7阶段中，对Hi进行了封装，也就是添加了目的地信息（就是B的反射地址信息），这样TURN才能知道把这个数据通过中继地址发给谁。

6. 在阶段3中，为数据“hello”进行TURN封装（主要是加入了B的反射地址）

7. 在阶段8中，对被TURN封装的“HI”解封装，获取数据“Hi”和目的地址，经由中继端口发出

 

在上面的例子中，我们看到是B先发起的请求，那A怎么先发起请求呢？？

主动发起方必须获取对方的中继信息后才能发起请求，也就意味着，如果A想主动发起，那边B必须首先建立自己的中继通道，然后通知A。