Golang 网络编程丝绸之路 - TCP/UDP 地址解析

TL;DR 在使用 Golang 编写 TCP/UDP socket 的时候，第一步做的就是地址解析。

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该函数返回的地址包含的信息如下：

TCPAddr 里， IP 既可以是 IPv4 地址，也可以是 IPv6 地址。 Port 就是端口了。 Zone 是 IPv6 本地地址所在的区域。

从返回结果看该函数的参数， network 指 address 的网络类型； address 指要解析的地址，会从中解析出我们想要的 IP , Port 和 Zone 。

从源码中可以看出，参数 network 只能是如下四个值，否则会得到一个错误。

解析过程跟 ResolveTCPAddr 的一样，不过得到的是 *UDPAddr 。

UDPAddr 包含的信息如下：

udp包通过路由器

把目的MAC地址改成你的PC的MAC地址

呵呵，不好意思，没看仔细。

我是这样理解的：

QQ或者其他应用程序发送的UDP包是给外部服务器的，路由器在收到由内向外的UDP包后，对UDP包做适当的调整，然后为其建立端口转发，外部服务器回复UDP包（目的IP是路由器的），根据刚刚建立的端口转发规则，把目的IP改成你的PC的IP，然后转发给你的PC。

再看你单独发送的UDP包，路由器收到后可能会建立端口转发（我说的是可能，因为还有一种可能，路由器为安全考虑会不为指向自身的连接建立端口转发），但是这条端口转发规则根本不会被使用，因为路由器没有义务响应这个UDP包，收到这个UDP包之后就丢弃了，不会有任何回复，也就不会转发给你的PC。

换种说法，PC收到通过路由器的UDP包有两个必备条件：1是有UDP包从外网发到路由器；2是路由器里存在相应的转发规则。你发的UDP包可能建立了第2个条件，但是一直都不具备第1个条件，因为你的UDP包是从内网发出来（它是从内网发出的，目的地址就是路由器，路由器把它交给自己就完成任务了，如果穿透然后到你的PC反而不对了；而QQ服务器答复的UDP是从外网发出的，路由器有责任根据转发规则把这个包发到内网）。

设置成DMZ可以收到你发出的UDP包也就很容易理解，那是因为路由器在收到这个UDP包之后，检查到设置了DMZ，于是发给路由器的不管任何端口上的数据包都要发给你的PC，所以路由器先把这个UDP包发给你的PC，然后在自己的系统内丢弃这个包。

当然，你在路由器里手动添加一条端口映射规则，也可以收到这个UDP包，需要映射的端口号就是你的UDP包使用的端口号。

怎么用路由器转发UDP端口27015

1、首先，先打开在浏览器，并在地址栏输入路由器的管理ip地址。

2、最后，在路由器的管理界面点击高级设置，并找到UDP端口27015转发，点击转发，即可转发成功。

golang udp编程

用户数据报协议（User Datagram Protocol，缩写为UDP），又称用户数据报文协议，是一个简单的面向数据报(package-oriented)的传输层协议，正式规范为RFC 768。

UDP只提供数据的不可靠传递，它一旦把应用程序发给网络层的数据发送出去，就不保留数据备份（所以UDP有时候也被认为是不可靠的数据报协议）。

UDP在IP数据报的头部仅仅加入了复用和数据校验。

由于缺乏可靠性且属于非连接导向协议，UDP应用一般必须允许一定量的丢包、出错和复制粘贴。

1 在接收udp包时，如果接收包时给定的buffer太小的话，就要自己解决粘包问题。

2 udp包的发送和接收不保证一定成功，不保证按正确顺序抵达。

3 如果不允许丢包的情况出现的话，要有重发机制来保证，如：反馈机制确认。

服务端

客户端

有没有简单的内网穿透工具？

1、Ngrok

ngrok 是一个反向代理，通过在公共端点和本地运行的 Web 服务器之间建立一个安全的通道，实现内网主机的服务可以暴露给外网。ngrok 可捕获和分析所有通道上的流量，便于后期分析和重放，所以ngrok可以很方便地协助服务端程序测试。

参考博客：10分钟教你搭建自己的ngrok服务器

2、Natapp

natapp是 基于ngrok的国内收费内网穿透工具，类似花生壳，有免费版本，比花生壳好。免费版本：提供http,https,tcp全隧道穿透，随机域名/TCP端口，不定时强制更换域名/端口，自定义本地端口

参考文章：NATAPP1分钟快速新手图文教程

3、小米球

小米球是基于ngrok二次开发的内网穿透工具，支持多协议、多隧道、多端口同时映射(http、https、tcp等等...)，同时支持多种系统win、linux、linux_arm、mac等。具体的使用直接参考官网。

4、Sunny-Ngrok

Sunny-Ngrok同样是ngrok二次开发的内网穿透工具，支持http,https协议，同时支持更丰富的系统和语言：linux、win、mac、openwrt、 python、php等。

教程：Sunny-Ngrok使用教程

5、echosite

echosite同样ngrok二次开发的内网穿透工具，支持多种协议，以前是全部免费的，现在推出了收费版和免费版，可根据自己的需要去选择。

参考教程：EchoSite---让内网穿透变得简单

6、Ssh、autossh

ssh 配合autossh工具使用，因为autossh会容错，自动重新启动SSH会话和隧道。autossh是一个程序，用于启动ssh的副本并进行监控，在死亡或停止传输流量时根据需要重新启动它。 这个想法来自rstunnel（Reliable SSH Tunnel），但是在C中实现。作者的观点是，它不像匆匆忙忙的工作那么容易。使用端口转发环路或远程回显服务进行连接监视。在遇到连接拒绝等快速故障时，关闭连接尝试的速度。在OpenBSD，Linux，Solaris，Mac OS X，Cygwin和AIX上编译和测试; 应该在其他BSD上工作。免费软件。

使用教程：SSH内网穿透

7、Lanproxy

lanproxy是一个将局域网个人电脑、服务器代理到公网的内网穿透工具，目前仅支持tcp流量转发，可支持任何tcp上层协议（访问内网网站、本地支付接口调试、ssh访问、远程桌面...）。目前市面上提供类似服务的有花生壳、TeamView、GoToMyCloud等等，但要使用第三方的公网服务器就必须为第三方付费，并且这些服务都有各种各样的限制，此外，由于数据包会流经第三方，因此对数据安全也是一大隐患。

参考教程：业余草推荐一款局域网（内网）穿透工具lanproxy

8、Spike

Spike是一个可以用来将你的内网服务暴露在公网的快速的反向代理，基于ReactPHP，采用IO多路复用模型。采用Php实现。

参考教程：使用 PHP 实现的的内网穿透工具 “Spike”

9、Frp

frp 是一个可用于内网穿透的高性能的反向代理应用，支持 tcp, udp, http, https 协议。利用处于内网或防火墙后的机器，对外网环境提供 http 或 https 服务。对于 http, https 服务支持基于域名的虚拟主机，支持自定义域名绑定，使多个域名可以共用一个80端口。利用处于内网或防火墙后的机器，对外网环境提供 tcp 和 udp 服务，例如在家里通过 ssh 访问处于公司内网环境内的主机。

教程：一款很好用的内网穿透工具--FRP、使用frp实现内网穿透

10、Fcn

FCN[free connect]是一款傻瓜式的一键接入私有网络的工具, fcn利用公共服务器以及数据加密技术实现：在免公网IP环境下，在任意联网机器上透明接入服务端所在局域网网段。支持多种系统，有免费版和付费版。

教程：内网穿透工具FCN介绍

上面便是我所知道的内网穿透工具，其中ngrok相关的我基本都用过还有frp，都差不多。大部分都可以免费去使用，但是我不建议大家把这些免费的穿透工具去放到比较重要的云服务器中去使用，容易被攻击。我的小伙伴，开始你的穿透之旅吧。

Proxy-Go 详细介绍

Proxy是golang实现的高性能http,https,websocket,tcp,udp,socks5代理服务器,支持正向代理、反向代理、透明代理、内网穿透、TCP/UDP端口映射、SSH中转、TLS加密传输、协议转换、DNS防污染代理。

Features

链式代理,程序本身可以作为一级代理,如果设置了上级代理那么可以作为二级代理,乃至N级代理。

通讯加密,如果程序不是一级代理,而且上级代理也是本程序,那么可以加密和上级代理之间的通讯,采用底层tls高强度加密,安全无特征。

智能HTTP,SOCKS5代理,会自动判断访问的网站是否屏蔽,如果被屏蔽那么就会使用上级代理(前提是配置了上级代理)访问网站;如果访问的网站没有被屏蔽,为了加速访问,代理会直接访问网站,不使用上级代理。

域名黑白名单，更加自由的控制网站的访问方式。

跨平台性,无论你是widows,linux,还是mac,甚至是树莓派,都可以很好的运行proxy。

多协议支持,支持HTTP(S),TCP,UDP,Websocket,SOCKS5代理。

TCP/UDP端口转发。

支持内网穿透,协议支持TCP和UDP。

SSH中转,HTTP(S),SOCKS5代理支持SSH中转,上级Linux服务器不需要任何服务端,本地一个proxy即可开心上网。

KCP协议支持,HTTP(S),SOCKS5代理支持KCP协议传输数据,降低延迟,提升浏览体验.

集成外部API，HTTP(S),SOCKS5代理认证功能可以与外部HTTP API集成，可以方便的通过外部系统控制代理用户。

反向代理,支持直接把域名解析到proxy监听的ip,然后proxy就会帮你代理访问需要访问的HTTP(S)网站。

透明HTTP(S)代理,配合iptables,在网关直接把出去的80,443方向的流量转发到proxy,就能实现无感知的智能路由器代理。

协议转换，可以把已经存在的HTTP(S)或SOCKS5代理转换为一个端口同时支持HTTP(S)和SOCKS5代理，转换后的SOCKS5代理不支持UDP功能,同时支持强大的级联认证功能。

自定义底层加密传输，http(s)\sps\socks代理在tcp之上可以通过tls标准加密以及kcp协议加密tcp数据,除此之外还支持在tls和kcp之后进行自定义加密,也就是说自定义加密和tls|kcp是可以联合使用的,内部采用AES256加密,使用的时候只需要自己定义一个密码即可。

底层压缩高效传输，http(s)\sps\socks代理在tcp之上可以通过自定义加密和tls标准加密以及kcp协议加密tcp数据,在加密之后还可以对数据进行压缩,也就是说压缩功能和自定义加密和tls|kcp是可以联合使用的。

安全的DNS代理，可以通过本地的proxy提供的DNS代理服务器与上级代理加密通讯实现安全防污染的DNS查询。

Why need these?

当由于安全因素或者限制,我们不能顺畅的访问我们在其它地方的服务,我们可以通过多个相连的proxy节点建立起一个安全的隧道,顺畅的访问我们的服务.

微信接口本地开发,方便调试.

远程访问内网机器.

和小伙伴一起玩局域网游戏.

以前只能在局域网玩的,现在可以在任何地方玩.

替代圣剑内网通，显IP内网通，花生壳之类的工具.

Go 语言自我提升 (三次握手 - 四次挥手 - TCP状态图 - udp - 网络文件传输)

三次握手：

1. 主动发起连接请求端（客户端），发送 SYN 标志位，携带数据包、包号

2. 被动接收连接请求端（服务器），接收 SYN，回复 ACK，携带应答序列号。同时，发送SYN标志位，携带数据包、包号

3. 主动发起连接请求端（客户端），接收SYN 标志位，回复 ACK。

被动端（服务器）接收 ACK —— 标志着 三次握手建立完成（ Accept()/Dial() 返回 ）

四次挥手：

1. 主动请求断开连接端（客户端）， 发送 FIN标志，携带数据包

2. 被动接受断开连接端（服务器）， 发送 ACK标志，携带应答序列号。 —— 半关闭完成。

3. 被动接受断开连接端（服务器）， 发送 FIN标志，携带数据包

4. 主动请求断开连接端（客户端）， 发送 最后一个 ACK标志，携带应答序列号。—— 发送完成，客户端不会直接退出，等 2MSL时长。

等 2MSL待目的：确保服务器 收到最后一个ACK

滑动窗口：

通知对端本地存储数据的 缓冲区容量。—— write 函数在对端 缓冲区满时，有可能阻塞。

TCP状态转换：

1. 主动发起连接请求端：

CLOSED —— 发送SYN —— SYN_SENT(了解) —— 接收ACK、SYN，回发 ACK —— ESTABLISHED (数据通信)

2. 主动关闭连接请求端：

ESTABLISHED —— 发送FIN —— FIN_WAIT_1 —— 接收ACK —— FIN_WAIT_2 (半关闭、主动端)

—— 接收FIN、回复ACK —— TIME_WAIT (主动端) —— 等 2MSL 时长 —— CLOSED

3. 被动建立连接请求端：

CLOSED —— LISTEN —— 接收SYN、发送ACK、SYN —— SYN_RCVD —— 接收 ACK —— ESTABLISHED (数据通信)

4. 被动断开连接请求端：

ESTABLISHED —— 接收 FIN、发送 ACK —— CLOSE_WAIT —— 发送 FIN —— LAST_ACK —— 接收ACK —— CLOSED

windows下查看TCP状态转换：

netstat -an | findstr  端口号

Linux下查看TCP状态转换：

netstat -an | grep  端口号

TCP和UDP对比: 

TCP: 面向连接的可靠的数据包传递。 针对不稳定的 网络层，完全弥补。ACK

UDP：无连接不可靠的报文传输。 针对不稳定的 网络层，完全不弥补。还原网络真实状态。

优点                                                             缺点

TCP： 可靠、顺序、稳定                                      系统资源消耗大，程序实现繁复、速度慢

UDP：系统资源消耗小，程序实现简单、速度快                          不可靠、无序、不稳定

使用场景：

TCP：大文件、可靠数据传输。 对数据的 稳定性、准确性、一致性要求较高的场合。

UDP：应用于对数据时效性要求较高的场合。 网络直播、电话会议、视频直播、网络游戏。

UDP-CS-Server实现流程：

1.  创建 udp地址结构 ResolveUDPAddr(“协议”， “IP：port”) —— udpAddr 本质 struct{IP、port}

2.  创建用于 数据通信的 socket ListenUDP(“协议”, udpAddr ) —— udpConn (socket)

3.  从客户端读取数据，获取对端的地址 udpConn.ReadFromUDP() —— 返回：n，clientAddr， err

4.  发送数据包给 客户端 udpConn.WriteToUDP("数据"， clientAddr)

UDP-CS-Client实现流程：

1.  创建用于通信的 socket。 net.Dial("udp", "服务器IP：port") —— udpConn (socket)

2.  以后流程参见 TCP客户端实现源码。

UDPserver默认就支持并发！

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命令行参数： 在main函数启动时，向整个程序传参。 【重点】

语法： go run xxx.go   argv1 argv2  argv3  argv4 。。。

xxx.exe:  第 0 个参数。

argv1 ：第 1 个参数。

argv2 ：第 2 个参数。

argv3 ：第 3 个参数。

argv4 ：第 4 个参数。

使用： list := os.Args  提取所有命令行参数。

获取文件属性函数：

os.stat(文件访问绝对路径) —— fileInfo 接口

fileInfo 包含 两个接口。

Name() 获取文件名。 不带访问路径

Size() 获取文件大小。

网络文件传输 —— 发送端（客户端）

1.  获取命令行参数，得到文件名（带路径）filePath list := os.Args

2.  使用 os.stat() 获取 文件名（不带路径）fileName

3.  创建 用于数据传输的 socket  net.Dial("tcp"， “服务器IP+port”) —— conn

4.  发送文件名(不带路径)  给接收端， conn.write()

5.  读取 接收端回发“ok”，判断无误。封装函数 sendFile(filePath, conn) 发送文件内容

6.  实现 sendFile(filePath,  conn)

1) 只读打开文件 os.Open(filePath)

for {

2) 从文件中读数据  f.Read(buf)

3) 将读到的数据写到socket中  conn.write(buf[:n])

4）判断读取文件的 结尾。 io.EOF. 跳出循环

}

网络文件传输 —— 接收端（服务器）

1. 创建用于监听的 socket net.Listen() —— listener

2. 借助listener 创建用于 通信的 socket listener.Accpet()  —— conn

3. 读取 conn.read() 发送端的 文件名， 保存至本地。

4. 回发 “ok”应答 发送端。

5. 封装函数，接收文件内容 recvFile(文件路径)

1) f = os.Create(带有路径的文件名)

for {

2）从 socket中读取发送端发送的 文件内容 。 conn.read(buf)

3)  将读到的数据 保存至本地文件 f.Write(buf[:n])

4)  判断 读取conn 结束， 代表文件传输完成。 n == 0  break

}

网页标题：udp端口转发go语言,udp传输的协议
链接地址：http://pwwzsj.com/article/hcdoho.html