::: tip 本文为科普性质,我们在编写的时候尽可能避开了路由、NAT 等底层知识,以便 0 基础用户理解。抬杠、抠字眼和喜欢对概念出警的朋友请绕道。 :::
通常情况下,内网 可以简单的理解为路由器创建的网络,连接到这个网络的电脑之间可以相互访问。
举个例子,假设我们的网络架构是这样的:
直接通过网线连接到 小明的路由器
上的 电脑 A
、电脑 B
、电脑 C
之间互相访问没有问题,例如:
- 小明在
电脑 A
上启动了游戏服务器,监听端口20000
- 小明使用
电脑 B
打开游戏,连接192.168.1.2:20000
电脑 B
告诉路由器它想连接192.168.1.2
的20000
端口- 路由器知道这个地址对应
电脑 A
,于是建立电脑 B <-> 电脑 A
的连接,这样小明就成功连上了游戏服务器
同理,连接到 李华的路由器
上的几台电脑间相互访问也没有问题。
我们就可以认为小明的路由器下的几台电脑就位于同一个 内网 中,而李华的路由器下的几台电脑位于 另外一个内网 中。
当小明想和李华通信时,问题就出现了。因为 小明的路由器
和 李华的路由器
之间没有直接连接,也没有连接到同一个上级路由,它们并不知道如何连接到对方。
假如运营商给 小明的路由器
或 李华的路由器
分配了公网 IP,这个问题就迎刃而解。
举个例子,假如小明有一个公网 IP 1.1.1.1
,那么李华就可以发起对 1.1.1.1
的连接:
- 我们假设小明已经在路由器上配置了
10000
这个端口映射到电脑 A
上的游戏服务器 (20000
端口) - 李华使用
电脑 D
打开游戏,连接1.1.1.1:10000
- 分配了公网 IP 后,
李华的路由器
就可以告诉互联网它想连接1.1.1.1
的10000
端口 - 因为这个公网 IP 分配给了小明,互联网中的路由器就会建立
李华的路由器 <-> 小明的路由器
的连接 - 接下来,
小明的路由器
会查询之前配置好的端口映射并将这个连接转发到电脑 A
的20000
端口 - 最终,
电脑 D <-> 小明的路由器:10000 <-> 电脑 A:20000
的连接
由于 IPv4 地址的稀缺,国内三大运营商(电信、移动、联通)基本都不给家宽用户分配公网 IP,更不用说一些二线小运营商了。
这就导致上面的连接无法成功建立,因为 李华的路由器
想连接到 小明的路由器
就必须告诉互联网对方的公网 IP,但是现在他们都没有分配到公网 IP。这时,二者想建立连接就需要使用内网穿透或 UDP 打洞等技术了。
简单的说,内网穿透就是使用一台有公网 IP 的电脑 (SakuraFrp 将其称为 节点) 作为 “中间人” 来与没有公网 IP 的电脑建立连接并转发数据。
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首先,我们假设
电脑 A
、电脑 D
和穿透节点
都接入了互联网(绿色实线),但是只有穿透节点
分配到了公网 IP,我们在这里用域名idea-leaper-1.natfrp.cloud
替代。
假如小明想让其他人连接电脑 A
上的游戏服务器,他在电脑 A
上开启了 frpc,此时 frpc 就会通过互联网与穿透节点建立一个连接(紫色虚线),我们将这个连接称为 隧道。 -
Sakura Frp 节点会给每条 隧道 分配一个端口号,也就是所谓的 远程端口。这里我们以
30000
为例。 -
现在,李华就可以使用
电脑 D
通过互联网连接到穿透节点:远程端口
了,也就是idea-leaper-1.natfrp.cloud:30000
(蓝色实线)。
连接建立后,穿透节点
会通过 隧道 联系 frpc,要求 frpc 连接本地IP:本地端口
(小明应该配置127.0.0.1:10000
),frpc 尝试建立这个连接(红色虚线) -
如果 frpc 不能成功连接到游戏服务器,就会出现 无法连接到本地服务 的报错。相反,如果连接成功,李华就成功建立了
电脑 D <-> 穿透节点 <-> 电脑 A (游戏服务器)
的一条连接 -
现在,
电脑 D
向电脑 A
发送数据时,就会先发送到穿透节点
,再由穿透节点
转发给 frpc,最后转发给游戏服务器,反之同理(蓝色实线)。由于
电脑 D
并没有直接连接到游戏服务器,而是由 frpc 代为连接,因此游戏服务器看到的 IP 实际上是 frpc 的 IP,也就是127.0.0.1
。因此,如果小明想知道电脑 D
的真实 IP,还需要进行 额外配置。