作者简介:董天一 ,IPFS/Filecoin中国区技术布道人 ,《IPFS指南》作者 毕业于北京大学软件与微电子学院 曾担任甲骨文亚洲研发中心(中国)数据库开发工程师 资深区块链技术开发者,现致力于IPFS/Filecoin在中国的技术推广
IPFS是一个p2p网络,那么一定绕不开的一个问题就是NAT穿越。之前的文章里面也提到过IPFS网络连通性使用的ICE NAT穿越框架,本文简单介绍一下什么是NAT。
为什么有NAT技术?
NAT主要用来缓解全球的IPv4地址不够用的情况,IPv4地址最多能提供2^32个(4,294,967,296),现在IPv4已经变得非常紧张了,IPv6发展了这么多年,一直没能取代IPv4的地位,IPv6可以容纳的地址数量是是2^128,可以给地球上的每一粒沙子分配一个ip地址(万物互联的物联网必须要使用ipv6)。
什么是 NAT(Network Address Translation,网络地址转换)?
NAT允许内网计算机共享一个公网ip地址(这样就可以达到节约ip地址了作用了),NAT对于p2p网络、VoIP电话、视频游戏等需要客户端作为服务端进行通信的应用非常重要,如果没有NAT这些应用,甚至都不能正常工作。
首先放一张图(图是小编随手画的,好像挺难看),这是我们现在大多数使用路由器的网络结构。路由器右边是内网,计算机A、B、C使用的是内网ip,路由器左侧是公网,路由器使用的是公网IP,通常情况下,公网计算机M是无法访问内网计算机A、B、C的。
NAT大致分为两大类:圆锥形和对称型
圆锥形又分为三种
Symmetric NAT(对称形)
对称型NAT和圆锥形不同的地方在于:
NAT的实现有很多种
具体的协议工作方式不在本文的谈论范围,有兴趣的读者可以参考一下资料
https://en.wikipedia.org/wiki/NAT_traversal
http://www.eyeball.com/standards/stun-turn-ice/
最后是我们的重点:IPFS 和 ICE NAT traversal
IPFS网络采用是 ICE NAT traversal框架来实现的NAT通信
ICE不是一个协议,而是一个框架(framework),整合STUN、TURN和其他类型的NAT协议,该框架可以让客户端利用各种NAT方式打通网络,从而完成NAT通信,这对于IPFS的p2p网络非常重要。
根据小编的测试结果:IPFS的p2p网络适应性非常强,在各种复杂的网络环境下都可以轻松实现NAT通信,以后使用ipfs和挖矿的读者在网络设置上面会减少很多麻烦了。
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