P2P可以用UDP实现，而UDP在NAT打洞上面更加方便和成熟

文件/自定义表情传送。

大家都知道，QQ可以传送文件，可以发送自定义表情。先说官方表情。官方表情实际发送的是命令字，而没有发送表情。客户端收到命令字后，会自动解释为对应的表情。因此，QQ2008正式版的客户端发出的新版表情，在2007beta4及以前的版本无法找到相对应的表情，就无法解释，看到的就会是空白信息，但查聊天记录就会有[表情]字样。

自定义表情的传送是以文件传输方式进行的。

下面说文件传输方式：A要向B发送一个文件，于是发出一个文件传送请求。服务器收到这个文件传送请求后，转发给B，同时或者在B应答后，将A的IP地址同时发送给B。B这个时候就得到了A的真实IP。这里的IP是你的本机IP。也就是说，如果A处在内网，B得到的地址就是一个内网地址。B得到了A的地址之后，就会尝试去连接A。如果B也处于内网，那么，显然A跟B之间的连接是无法建立的。这个时候，客户端就会请求服务器进行文件中转。因为服务器具有公网 IP，处在内网的A跟B都是可以连接到服务器的，于是，A跟B的文件传送就通过服务器中转的方式，顺利进行。（注：服务器文件中转使用443端口）
其实红字部分是不正确的，QQ的文件传输采用的是P2P，也就是为什么在相同局域网下，两个人用QQ传文件会非常快，这里用到的是NAT打洞技术，下面我会详细的说明

无论是传文件还是聊天文字技术上都可以使用P2P，，所以腾讯应该是优先UDP，但是使用UDP为了增加可靠性，尤其是传文件，就要用到UDP模拟TCP ，也就是他所谓的新TCP，看来在UDP安全通信方面，腾讯应该很牛逼了

下面只说的技术，具体QQ是不是这样的只能问腾讯了

（TCP与UDP的打洞技术过程基本相同，支持TCP打洞的nat设备不多，洞其实就是socket，udp和tcp的socket api的问题，具体以后写文章研究一下）

* 注:什么是内网、公网

内网、公网是两种Internet的接入方式。

内网接入方式：上网的计算机得到的IP地址是Inetnet上的保留地址，保留地址有如下3种形式：

10.x.x.x（学校内网）

172.16.x.x至172.31.x.x

192.168.x.x（自用路由）

内网的计算机以NAT（网络地址转换）协议，通过一个公共的网关访问Internet。

内网的计算机可向Internet上的其他计算机发送连接请求，但Internet上其他的计算机无法向内网的计算机发送连接请求。

公网接入方式：上网的计算机得到的IP地址是Inetnet上的非保留地址。公网的计算机和Internet上的其他计算机可随意互相访问。

*注：Nat技术基础

NAT(Network Address
Translators)，网络地址转换：网络地址转换是在IP地址日益缺乏的情况下产生的，它的主要目的就是为了能够地址重用。NAT分为两大类，基本的NAT和NAPT(Network
Address/Port Translator)。

最开始NAT是运行在路由器上的一个功能模块。
最先提出的是基本的NAT，它的产生基于如下事实：一个私有网络（域）中的节点中只有很少的节点需要与外网连接（呵呵，这是在上世纪90年代中期提出的）。那么这个子网中其实只有少数的节点需要全球唯一的IP地址，其他的节点的IP地址应该是可以重用的。

因此，基本的NAT实现的功能很简单，在子网内使用一个保留的IP子网段，这些IP对外是不可见的。子网内只有少数一些IP地址可以对应到真正全球唯一的IP地址。如果这些节点需要访问外部网络，那么基本NAT就负责将这个节点的子网内IP转化为一个全球唯一的IP然后发送出去。(基本的NAT会改变IP包中的原IP地址，但是不会改变IP包中的端口)

关于基本的NAT可以参看RFC 1631

另外一种NAT叫做NAPT，从名称上我们也可以看得出，NAPT不但会改变经过这个NAT设备的IP数据报的IP地址，还会改变IP数据报的TCP/UDP端口。基本NAT的设备可能我们见的不多（呵呵，我没有见到过），NAPT才是我们真正讨论的主角。

Client A

10.0.0.1:1234

A是其中的一台计算机，这个网络的网关（一个NAT设备）的外网IP是155.99.25.11(应该还有一个内网的IP地址，比如10.0.0.10)。

如果Client A中的某个进程（这个进程创建了一个UDP Socket,这个Socket绑定1234端口）想访问外网主机18.181.0.31的1235端口，那么当数据包通过NAT时会发生什么事情呢？

首先NAT会改变这个数据包的原IP地址，改为155.99.25.11。

接着NAT会为这个传输创建一个Session（Session是一个抽象的概念，如果是TCP，也许Session是由一个SYN包开始，以一个FIN包结束。而UDP呢，以这个IP的这个端口的第一个UDP开始，结束呢，呵呵，也许是几分钟，也许是几小时，这要看具体的实现了）并且给这个Session分配一个端口，比如62000，然后改变这个数据包的源端口为62000。所以本来是（10.0.0.1:1234->18.181.0.31:1235）的数据包到了互联网上变为了（155.99.25.11:62000->18.181.0.31:1235）。

一旦NAT创建了一个Session后，NAT会记住62000端口对应的是10.0.0.1的1234端口，以后从18.181.0.31发送到62000端口的数据会被NAT自动的转发到10.0.0.1上。（注意：这里是说18.181.0.31发送到62000端口的数据会被转发，其他的IP发送到这个端口的数据将被NAT抛弃）这样Client A就与Server S1建立以了一个连接。

首先如果两个机子全部在外网，也就是他们可以直接相连，那么P2P一点问题也没有

第二如果两个机子一个是内网A，一个是外网B

1.如果内网的主动想外网的请求连接，那么连接就像上面的解释一样

2.但是洞只能有内网来打，洞是有方向性的（session保存这个信息），所以当外网的想主动和内网的连接时，就需要中介服务器，服务器通知内网A向B打洞来建立连接

第三如果两个机子一个是内网A，另一个是另外一个内网B

网络环境描述:

内网1NAT:NAT1/218.7.32.28

内网1中一台主机A:ClientA/192.168.1.128

内网2NAT:NAT2/218.7.31.221

内网2中一台主机B:ClientB/192.168.0.5

公网服务器:Server

首先让ClientA和ClientB登录到服务器Server(假如两台主机都采用2347端口)，此时NAT1和NAT2会分别为ClientA和 ClientB打开一个指向Server的洞(NAT1上218.7.32.28:26756和NAT2上218.7.31.221:27550)。服务器应改记录这两个客户端的信息(关键是那两个洞的信息)。当ClientA与ClientB要建立会话时，ClientA首先用2347端口向NAT2的洞发送一个数据包，当然这个数据包会被NAT2所丢弃，但是由于这是从NAT1内部向外部发送数据，所以NAT1为ClientA打开了一个指向NAT2
的洞。而且这个新洞与原来NAT1上指向Server的旧洞的是同一个洞(因为是同一个端口26756)，所以这里可以说这个洞具有了两个方向（关键），同时指向 Server和NAT2。这时ClientA应该通知Server，告诉ClientB，现在可以向NAT1的那个洞 (218.7.32.28:26756)发送数据包了。当ClientB向NAT1的那个洞发送数据以后，NAT2也为ClientB打了一个指向 NAT1的洞，这是可以说ClientA与ClientB的会话就建立完成了，他们可以不依赖Server进行通信了。如果以后ClientA和
ClientB还需要建立其他会话 ，那么这个牵线的“媒人”可以不是Server，而可以是ClientA或ClientB了。

第四如果两个机子都是同一个内网

用上面的方法肯定可以，那么如果NAT支持loopback(就是本地到本地的转换),A,B可以连接,但是比较浪费带宽和NAT，一般的时候都不会用loopback，会直接内网P2P（我觉得QQ客户端可以做一下判断以选择内网直接P2P）

注：

NAT对session的处理

以下分析NAPT是依据什么策略来判断是否要为一个请求发出的UDP数据包建立Session的.主要有一下几个策略:

A. 源地址(内网IP地址)不同，忽略其它因素, 在NAPT上肯定对应不同的Session

B. 源地址(内网IP地址)相同，源端口不同，忽略其它的因素，则在NAPT上也肯定对应不同的Session

C. 源地址(内网IP地址)相同，源端口相同，目的地址(公网IP地址)相同，目的端口不同，则在NAPT上肯定对应同一个Session

D. 源地址(内网IP地址)相同，源端口相同，目的地址(公网IP地址)不同，忽略目的端口，则在NAPT上是如何处理Session的呢？（这个要根据下面NAT的种类区别，Cone相同，Symmetic不同）

NAT分类

根据Stun协议(RFC3489),NAT大致分为下面四类

1) Full Cone

这种NAT内部的机器A连接过外网机器C后,NAT会打开一个端口.然后外网的任何发到这个打开的端口的UDP数据报都可以到达A.不管是不是C发过来的.

例如 A:192.168.8.100 NAT:202.100.100.100 C:292.88.88.88

A(192.168.8.100:5000) -> NAT(202.100.100.100 : 8000) -> C(292.88.88.88:2000)

任何发送到 NAT(202.100.100.100:8000)的数据都可以到达A(192.168.8.100:5000)

2) Restricted Cone

这种NAT内部的机器A连接过外网的机器C后,NAT打开一个端口.然后C可以用任何端口和A通信.其他的外网机器不行.

例如 A:192.168.8.100 NAT:202.100.100.100 C:292.88.88.88

A(192.168.8.100:5000) -> NAT(202.100.100.100 : 8000) -> C(292.88.88.88:2000)

任何从C发送到 NAT(202.100.100.100:8000)的数据都可以到达A(192.168.8.100:5000)

3) Port Restricted Cone

这种NAT内部的机器A连接过外网的机器C后,NAT打开一个端口.然后C可以用原来的端口和A通信.其他的外网机器不行.

例如 A:192.168.8.100 NAT:202.100.100.100 C:292.88.88.88

A(192.168.8.100:5000) -> NAT(202.100.100.100 : 8000) -> C(292.88.88.88:2000)

C(202.88.88.88:2000)发送到 NAT(202.100.100.100:8000)的数据都可以到达A(192.168.8.100:5000)

以上三种NAT通称Cone NAT.我们只能用这种NAT进行UDP打洞.

4) Symmetic

对于这种NAT.连接不同的外部目标.原来NAT打开的端口会变化.而Cone NAT不会.虽然可以用端口猜测.但是成功的概率很小.因此放弃这种NAT的UDP打洞.

第一种情况, 双方都是Symmetric NAPT:
此情况应给不存在什么问题，肯定是不支持UDP穿透。

第二种情况, 双方都是Cone NAPT:

此情况是我们需要的，可以进行UDP穿透。

第三种情况, 一个是Symmetric NAPT, 一个是Cone NAPT:

这个行不行呢，这个问题留给大家吧