ICE协议介绍
ICE协议是WebRTC的一个重要组成部分, 全称为:Interactive Connectivity Establishment,
要用到stun和turn协议, 用于NAT穿越, 建立P2P连接。
最新版本为：RFC 8445
ICE协议要点
使用场景
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|
+---------+
+--------+ |Signaling| +--------+
| STUN | |Server | | STUN |
| Server | +---------+ | Server |
+--------+ / \ +--------+
/ \
/ \
/ <- Signaling -> \
/ \
+--------+ +--------+
| NAT | | NAT |
+--------+ +--------+
/ \
/ \
+-------+ +-------+
| Agent | | Agent |
| L | | R |
+-------+ +-------+
|
Agent L要和Agent R通信，因为分别在NAT后面,
所以要先通过STUN协议交换Agent L和Agent R的NAT映射后的地址。
在ICE中，这样的地址可以称为candidate transport addresses(候选地址)。
候选地址可以有以下三种:
public地址: 直接暴露在公网的地址, 即NAT映射后的地址。private地址: 隐藏在NAT后面的地址, 只能被NAT后面的设备访问到。relay地址: 经过TURN服务器转发的地址, 可以被公网访问到, 但只能被NAT后面的设备访问到。
candidate
host Candidates
本地网卡ip和port, 不能包括： 回环地址(127.0.0.1)
Server-Reflexive and Relayed Candidates
nat映射的地址和turn转发的地址
Keeping Candidates Alive
一旦分配了server-reflexive或relay地址, 就需要定时发送keep-alive包, 以保持连接的有效性。
Role
在每个会话中，每个ICE agent必须有一个角色(controlling或controlled)。具体是哪个角色根据以下情况分析：
-
两个坐席都是full
发起ICE处理的agent是controlling,另外一个agent就是controlled。
会有连接检查。
-
一个坐席是full, 另一个坐席是lite
full agent是controlling, 另一个lite agent就是controlled。
-
都是lite
发起ICE处理的agent是controlling,另外一个agent就是controlled。
没有连接检查.
一旦会话建立, 双方ICE agent的控制状态就不能再变了，但是fullorlite这个状态在重启的时候可以改变。
示例
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+-------+
|STUN |
|Server |
+-------+
|
+---------------------+
| |
| Internet |
| |
+---------------------+
| |
| |
+---------+ |
| NAT | |
+---------+ |
| |
| |
+-----+ +-----+
| L | | R |
+-----+ +-----+
|
详细的地址示例:
| ENTITY |
IP Address |
Mnemonic name |
| ICE Agent L |
10.0.1.1 |
L-PRIV-1 |
| ICE Agent R |
192.0.2.1 |
R-PUB-1 |
| STUN Server |
192.0.2.2 |
STUN-PUB-1 |
| NAT (Public) |
192.0.2.3 |
NAT-PUB-1 |
交互流程为:
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|
L NAT STUN R
|STUN alloc. | | |
|(1) STUN Req | | |
|S=$L-PRIV-1 | | |
|D=$STUN-PUB-1 | | |
|------------->| | |
| |(2) STUN Req | |
| |S=$NAT-PUB-1 | |
| |D=$STUN-PUB-1 | |
| |------------->| |
| |(3) STUN Res | |
| |S=$STUN-PUB-1 | |
| |D=$NAT-PUB-1 | |
| |MA=$NAT-PUB-1 | |
| |<-------------| |
|(4) STUN Res | | |
|S=$STUN-PUB-1 | | |
|D=$L-PRIV-1 | | |
|MA=$NAT-PUB-1 | | |
|<-------------| | |
|(5) L's Candidate Information| |
|------------------------------------------->|
| | | | STUN
| | | | alloc.
| | |(6) STUN Req |
| | |S=$R-PUB-1 |
| | |D=$STUN-PUB-1 |
| | |<-------------|
| | |(7) STUN Res |
| | |S=$STUN-PUB-1 |
| | |D=$R-PUB-1 |
| | |MA=$R-PUB-1 |
| | |------------->|
|(8) R's Candidate Information| |
|<-------------------------------------------|
| | (9) Bind Req |Begin
| | S=$R-PUB-1 |Connectivity
| | D=$L-PRIV-1 |Checks
| | <-------------------|
| | Dropped |
|(10) Bind Req | | |
|S=$L-PRIV-1 | | |
|D=$R-PUB-1 | | |
|------------->| | |
| |(11) Bind Req | |
| |S=$NAT-PUB-1 | |
| |D=$R-PUB-1 | |
| |---------------------------->|
| |(12) Bind Res | |
| |S=$R-PUB-1 | |
| |D=$NAT-PUB-1 | |
| |MA=$NAT-PUB-1 | |
| |<----------------------------|
|(13) Bind Res | | |
|S=$R-PUB-1 | | |
|D=$L-PRIV-1 | | |
|MA=$NAT-PUB-1 | | |
|<-------------| | |
|Data | | |
|===========================================>|
| | | |
| |(14) Bind Req | |
| |S=$R-PUB-1 | |
| |D=$NAT-PUB-1 | |
| |<----------------------------|
|(15) Bind Req | | |
|S=$R-PUB-1 | | |
|D=$L-PRIV-1 | | |
|<-------------| | |
|(16) Bind Res | | |
|S=$L-PRIV-1 | | |
|D=$R-PUB-1 | | |
|MA=$R-PUB-1 | | |
|------------->| | |
| |(17) Bind Res | |
| |S=$NAT-PUB-1 | |
| |D=$R-PUB-1 | |
| |MA=$R-PUB-1 | |
| |---------------------------->|
|Data | | |
|<===========================================|
| | | |
.......
| | | |
|(18) Bind Req | | |
|S=$L-PRIV-1 | | |
|D=$R-PUB-1 | | |
|USE-CAND | | |
|------------->| | |
| |(19) Bind Req | |
| |S=$NAT-PUB-1 | |
| |D=$R-PUB-1 | |
| |USE-CAND | |
| |---------------------------->|
| |(20) Bind Res | |
| |S=$R-PUB-1 | |
| |D=$NAT-PUB-1 | |
| |MA=$NAT-PUB-1 | |
| |<----------------------------|
|(21) Bind Res | | |
|S=$R-PUB-1 | | |
|D=$L-PRIV-1 | | |
|MA=$NAT-PUB-1 | | |
|<-------------| | |
| | | |
|
