python - 跨 NAT 的 UDP 客户端无法从服务器接收数据

Question

我正在尝试在服务器(在公共(public) IP 上)和客户端(通过 NAT)之间使用 UDP 进行双向通信。我的逻辑是，如果服务器将一些数据发送到 IP 和它从中接收数据包的端口，客户端仍然应该得到它，因为 NAT 将具有最终将数据包发送到客户端的映射。

客户端有2个进程，一个发送数据包，另一个进程接收数据。服务器一直在等待数据，如果它得到数据，它会将数据发送回接收数据的端口和IP。

客户端代码如下:

client_recv.py

import socket
import sys

UDP_IP = '0.0.0.0'#my ip address in the local network
UDP_PORT = 5000

sock = socket.socket(socket.AF_INET, # Internet
                     socket.SOCK_DGRAM) # UDP
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
sock.bind((UDP_IP, UDP_PORT))

while True:
    data, addr = sock.recvfrom(1024)
    print ("received message:" + data)

客户端发送.py

import socket
import time
import sys

UDP_IP = 'XXXXXXX.com'#external server IP address
UDP_PORT = 4000
MESSAGE = "Hi!"

sock = socket.socket(socket.AF_INET, # Internet
                     socket.SOCK_DGRAM) # UDP
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
sock.bind(('0.0.0.0', 5000))
i = 0
while True:
    sock.sendto(MESSAGE + ' # ' + str(i), (UDP_IP, UDP_PORT))
    time.sleep(1)
    i = i + 1

服务器(在 XXXXX.com - 公共(public) IP 上)获取数据包，但客户端没有。下面是在服务器上接收和发送数据包的代码:

server_send_recv.py

import socket

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
sock.bind(('0.0.0.0', 4000))

while True:
    data, inetaddr = sock.recvfrom(1024)
    print('Received ' + data)
    (ip, port) = inetaddr
    print("IP:"+str(ip)+",Port:"+str(port))
    sock.sendto('Hi From Server (against ' + data + ')', (ip, port))

编辑 1:

如答案中所述，必须使用相同的套接字，因此我执行了以下操作，并且成功了。但是，我仍然不清楚为什么绑定(bind)到客户端相同端口的不同套接字 (client_recv) 不起作用。由于正在重复使用相同的端口，因此 client_recv 应该可以正常工作吗？为什么会失败，是什么让同一个套接字在客户端发送和接收工作？

client_send_recv.py

import socket
import time
import sys

UDP_IP = 'twig-me.com'#external server IP address
UDP_PORT = 4000
MESSAGE = "Hi!"

sock = socket.socket(socket.AF_INET, # Internet
                     socket.SOCK_DGRAM) # UDP
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
sock.bind(('0.0.0.0', 5000))
i = 0
while True:
    print ("Sending message:" + str(i))
    sock.sendto(MESSAGE + ' # ' + str(i), (UDP_IP, UDP_PORT))
    time.sleep(1)
    i = i + 1
    data, addr = sock.recvfrom(1024)
    print ("received message:" + data)

Answer 1

TL;TR:问题与 NAT 无关。相反，它是关于不太具体的 vs。套接字上更具体的绑定(bind)。

您在同一系统上有两个客户端:

• client_recv.pl 绑定(bind)到 0.0.0.0:
  UDP_IP = '0.0.0.0'#我在本地网络的ip地址
• client_send.pl 最初也明确绑定(bind)到 0.0.0.0:
  sock.bind(('0.0.0.0', 5000))
  但是套接字将在内部重新绑定(bind)到本地系统的传出 IP，以便发送具有正确传出 IP 地址的数据包::
  sock.sendto(MESSAGE + ' # ' + str(i), (UDP_IP, UDP_PORT))
  请注意，您在 netstat 中看不到这个新绑定(bind)，它似乎在内核中更深。

这意味着您最终有两个套接字:

• client_recv.pl 有一个绑定(bind)到 0.0.0.0:5000 的套接字
• client_send.pl 有一个绑定(bind)到 your-local-ip:5000 的套接字

如果数据包从服务器到达，它会转到最特定的套接字，即来自 client_send.pl 的套接字。因此 client_recv.pl 永远不会收到数据包。

如果您改为将 client_recv.pl 中的 IP 地址更改为本地系统的 IP，您将获得两个套接字，它们都绑定(bind)到 your-local-ip:5000。由于在这种情况下没有最具体的套接字，因此数据包实际上被传送到第一个读取它的套接字，在您的情况下为 client_recv.pl。