纯Python！自己实现内网穿透

开始前

先说下实现思路：我们使用socket 建立 nat server与nat client的长连接，nat server跑在有公网地址的机器上，nat client跑在需要暴露服务内网机器上，最终将内网服务暴露出去。

概念

外部的请求访问 <--> nat server <-socket-> nat client <--> 内网服务

socket: socket就是五元组，包含以下内容1）协议；2）本地地址； 3）外部地址； 4）状态；5）PID。（这里关注本地和外部地址中的host 以及 监听端口）
nat_server_host: 需要是个公网地址，比如10.10.2.2。
nat_server_port: 需要外部可以访问的端口，用于 NAT Client进行socket连接。
remote_port: 指由NAT Client向NAT Server发起注册请求时的端口，需要在NAT Server上暴露的端口，后续用户通过访问这个端口，穿透到内网的服务。
local_port: 指和NAT Client同机器，本地提供服务的端口。

实现和效果

操作步骤

需求：假设 需要将 自己设备上(只有内网地址) 的一个http服务，暴露到公网上，可以使用公网访问。

准备：一台有外网地址的开发机器，这里选的是阿里云ECS服务器(https://www.aliyun.com/product/ecs/) 新用户目前还有免费试用机会。

以下所有代码见文末：

1. 先登录 公网机器(阿里云ECS服务器)，执行

python3 nat_server.py --port 8080

注意 ： 在公网机器ECS服务器上，无论是nat server的端口，还是要暴露到外网的端口 ，需要先确保可以访问，防火墙是放行的。

2. 再在自己的需要暴露服务的设备上，执行

NAT_SERVER="${nat_server_host}:${nat_server_port}" python3 nat_client.py --type=http --local_port=8811 --remote_port=8172

这里的含义是，连接NAT_SERVER，将本地设备的http 8811端口， 映射暴露到公网机器上的 8172端口 。

效果

效果

网络结构

核心 ：访问内网机器的地址，需要内网先连到公网机器，保持一个双工(双向通信)的长连接。

这里分如下几步，

1 - 创建连接 并 进行端口监听
1.1 创建`NAT server`与`NAT client`之间的socket长连接并各自保存。
1.2 `NAT Server`根据`NAT Client`的请求，进行端口监听。

2 - 转发流量，进行穿透
2.1 拥有外网地址的`NAT Server`收到外部流量请求。
2.2 `NAT Server`用刚刚保存的socket发送给`NAT Client`。
2.3 `NAT Client`转发给同机的http服务。
2.4 再通过保存的socket ，层层传递回去。

对应图示：

网络结构

最后：把自己的开发机 或者 个人设备暴露到公网上，本身具有安全隐患，请评估具体需求，合理使用。

实现代码

https://github.com/Wunan777/nat_demo

标签：nat, socket, 网络编程, 穿透服务