TW201445960A - 資料交互的方法、裝置及系統 - Google Patents

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Abstract

一種資料交互的方法，包括：同時發送UDP通道的位址探測請求和TCP通道的位址探測請求，當所述UDP通道的位址探測和所述TCP通道的位址探測均失敗時，再發送HTTP通道的位址探測請求；當至少一個通道探測成功時，收集所述至少一個通道中每個通道對應的兩類位址，所述兩類位址包括所述每個通道的最外層的NAT主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址；與對端客戶端主機進行位址交換並進行位址配對；按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。提高了位址探測時穿越NAT主機的效率。

Description

資料交互的方法、裝置及系統
本發明是有關於通信技術領域，且特別是有關於一種資料交互的方法、裝置及系統。
採用網路位址轉換(Network Address Translation，NAT)接入網際網路已經是公司，高等院校或者政府機關的主要上網方式。透過在區域網路(Local Area Network，LAN)輸出處設置NAT主機，一方面可以節省網際網路協定(Internet Protocol，IP)位址資源，另一方面可以保證區域網路內部的安全並控制內部人員的存取許可權。但是，NAT主機的存在同時也成了普通網路通信的障礙，在通信時必須具備穿越(traversal)NAT主機的能力，才能實現點對點(end-to-end)的資料傳輸。
目前，已經有不少方案用於解決穿越NAT主機的問題，應用比較廣泛的有針對NAT主機的會話穿越功能(Session Traversal Utilities for NAT，STUN)，基於中繼(Relay)的NAT主機穿透功能(Traversal Using Relays around NAT，TURN)和 交互式連接建立(Interactive Connectivity Establishment，ICE)等。這些方法都是針對位址映射以及NAT主機對外來資料封包(packet)的過濾規則提出的解決方案。而當NAT主機對外出的通訊埠或者協定進行限制時，上述方法都將無能為力。
由於NAT一般都會容許超文件傳輸協定(Hypertext transfer protocol，HTTP)通信，因此，現有技術中提出了一種HTTP隧道(Tunnel)技術。
HTTP Tunnel技術提出將用戶通信資料封包按照HTTP的格式進行封裝，模擬HTTP的通訊行為，將資料封包發送給外網中繼設備，由中繼設備將資料封包還原後再轉發到目的位址。
HTTP Tunnel技術的網路環境探測(probe)，簡述如下：客戶端以用戶資料協定(User Datagram Protocol，UDP)向公眾網路(public network)的中繼設備發送探測請求封包，如果成功收到回應，則說明該NAT主機容許該埠上的UDP通信，終止探測，否則為禁止繼續下一步。
客戶端以傳輸控制協定(Transmission Control Protocol，TCP)向公眾網路的中繼設備發送探測請求封包，如果成功收到回應，則說明該NAT主機容許該埠上的TCP通信，終止探測，否則為禁止繼續下一步。
如果UDP和TCP均失敗，只有80埠或者HTTP封包通訊被容許，則啟動HTTP Tunnel模組，在客戶端和中繼設備之間構建HTTP通道實現無阻礙的資料通訊，最後如果探測都失敗則 整個穿越NAT主機過程以失敗告終。
本發明的發明人發現，HTTP Tunnel技術採用單步探測方式，下一步探測開始均需要等待上一步探測結果，這樣導致如果啟用HTTP模組時耗時過長，導致NAT主機穿越的速度很慢。
本發明實施例提供一種資料交互的方法，可以提高位址探測時穿越NAT主機的效率，從而縮短了兩個客戶端主機進行資料交互的拉起延遲。本發明實施例還提供了相應的設備及系統。
本發明第一方面提供一種資料交互的方法，包括：同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求，當所述UDP通道的位址探測和所述TCP通道的位址探測均失敗時，再發送超文件傳輸協定HTTP通道的位址探測請求；當至少一個通道探測成功時，收集所述至少一個通道中每個通道對應的兩類位址，所述兩類位址包括所述每個通道的最外層的網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址；與對端客戶端主機進行位址交換並進行位址配對；按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。
結合第一方面，在第一種可能的實現方式中，在所述與 對端客戶端主機進行位址交換並進行位址配對的步驟之前，所述方法還包括：獲取本端客戶端主機的三類通道的主機位址，所述三類通道的主機位址包括UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址；對應的，所述與對端客戶端主機進行位址交換並進行位址配對，包括：將所述本端客戶端主機的三類通道的主機位址以及收集到的所述兩類位址，與所述對端客戶端主機的三類通道的主機位址以及所述對端客戶端主機收集到的所述兩類位址交換進行交換並配對。
結合第一方面第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，所述將所述本端客戶端主機的三類通道的主機位址以及收集到的所述兩類位址，與所述對端客戶端主機的三類通道的主機位址以及所述對端客戶端主機收集到的所述兩類位址進行交換並配對，包括：將所述本客戶端主機的UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址，以及本客戶端主機收集到的所述至少一個通道中每個通道的最外層網路位址轉換NAT主機分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址，與對方客戶端主機的UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址，以及對方客戶端主機收集到的最外層NAT主機分配的映 射位址和對端中繼設備的中繼位址進行交換並配對。
結合第一方面第二種可能的實現方式，在第三種可能的實現方式中，所述按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互，包括：檢測配對的本端客戶端主機的UDP通道的主機位址與對端客戶端主機的UDP通道的主機位址之間的UDP通道的連通性；當所述UDP通道連接成功時，選擇所述UDP通道作為本端客戶端主機與對端客戶端主機進行資料交互時優先權最高的通道。
結合第一方面、第一方面第一種至第三種可能的實現方式中的任意一種，在第四種可能的實現方式中，所述方法還包括：在進行位址交換時，與對端客戶端主機透過代理伺服器進行位址交換。
本發明第二方面提供一種資料交互的方法，包括：接收本端客戶端主機發送來的位址探測請求；根據所述位址探測請求的信息(message)類型，收集對應於所述信息類型的兩類位址，所述兩類位址包括最外層網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址；向所述本端客戶端主機發送所述收集到的對應所述信息類型的所述兩類位址，以使所述本端客戶端主機與對端客戶端主機進行位址交換並配對，從而使所述本端客戶端主機按照配對的 位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。
結合第二方面，在第一種可能的實現方式中，所述方法還包括：接收所述本端客戶端主機發來的資料，所述資料的目的端位址表示所述資料的接收方為對端客戶端主機；將所述資料轉換為UDP格式的資料；透過本端中繼設備與對端中繼設備之間的UDP通道，向所述對端中繼設備發送所述UDP格式的資料。
結合第二方面，在第二種可能的實現方式中，所述方法還包括：接收對端中繼設備發送來的UDP格式的資料；確定本端中繼設備與所述本端客戶端主機之間的優先權最高的通道；當所述本端中繼設備與所述本端客戶端主機之間的優先權最高的通道為非UDP通道時，將所述UDP格式的資料轉換為對應於所述優先權最高的通道的格式；向所述本端客戶端主機發送格式轉換後的資料。
本發明第三方面提供一種客戶端主機，包括：發送單元，用於同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求，當所述UDP通道的位址探測和所述TCP通道的位址探測均失敗時，再發送超 文件傳輸協定HTTP通道的位址探測請求；接收單元，用於當至少一個通道探測成功時，收集所述至少一個通道中每個通道對應的兩類位址，所述兩類位址包括最外層網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址；位址處理單元，用於將所述接收單元接收到的位址與對端客戶端主機進行位址交換並進行位址配對；通道處理單元，用於按照所述位址處理單元配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。
結合第三方面，在第一種可能的實現方式中，所述客戶端主機還包括：位址獲取單元，所述位址獲取單元，用於獲取本端客戶端主機的三類通道的主機位址，所述三類通道的主機位址包括UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址；所述位址處理單元，用於將所述本端客戶端主機的三類通道的主機位址以及收集到的所述兩類位址，與所述對端客戶端主機的三類通道的主機位址以及所述對端客戶端主機收集到的所述兩類位址進行交換並配對。
結合第三方面第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，所述位址處理單元，用於將所述本客戶端主機的UDP通 道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址，以及本客戶端主機收集到的所述至少一個通道中每個通道的最外層網路位址轉換NAT主機分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址，與對方客戶端主機的UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址，以及對方客戶端主機收集到的最外層NAT主機分配的映射位址和對端中繼設備的中繼位址進行交換並配對。
結合第三方面第二種可能的實現方式，在第三種可能的實現方式中，所述通道處理單元，用於檢測配對的本端客戶端主機的UDP通道的主機位址與對端客戶端主機的UDP通道的主機位址之間的UDP通道的連通性；當所述UDP通道連接成功時，選擇所述UDP通道作為本端客戶端主機與對端客戶端主機進行資料交互時優先權最高的通道。
結合第三方面、第三方面第一種至第三種可能的實現方式種的任意一種，在第四種可能的實現方式中，所述位址處理單元，還用於在進行位址交換時，與對端客戶端主機透過代理伺服器進行位址交換。
本發明第四方面提供一種中繼設備，包括：接收單元，用於接收本端客戶端主機發送來的位址探測請求；位址收集單元，用於根據所述接收單元接收的位址探測 請求的信息類型，收集對應於所述信息類型的兩類位址，所述兩類位址包括最外層網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址；發送單元，用於向所述本端客戶端主機發送所述位址收集單元收集到的對應所述信息類型的所述兩類位址，以使所述本端客戶端主機與對端客戶端主機進行位址交換並配對，從而使所述本端客戶端主機按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。
結合第四方面，在第一種可能的實現方式中，所述中繼設備還包括：第一格式轉換單元，所述接收單元，還用於接收所述本端客戶端主機發來的資料，所述資料的目的端位址表示所述資料的接收方為對端客戶端主機；所述第一格式轉換單元，用於將所述接收單元接收到的所述資料轉換為UDP格式的資料；所述發送單元，用於透過本端中繼設備與對端中繼設備之間的UDP通道，向所述對端中繼設備發送所述UDP格式的資料。
結合第四方面，在第二種可能的實現方式中，所述中繼設備還包括：確定單元和第二格式轉換單元，所述接收單元，還用於接收對端中繼設備發送來的UDP 格式的資料；所述確定單元，用於確定本端中繼設備與所述本端客戶端主機之間的優先權最高的通道；所述第二格式轉換單元，用於當所述確定單元確定出本端中繼設備與所述本端客戶端主機之間的優先權最高的通道為非UDP通道時，將所述UDP格式的資料轉換為對應於所述優先權最高的通道的格式；所述發送單元，用於向所述本端客戶端主機發送所述第二格式轉換單格式轉換後的資料。
本發明第五方面提供一種資料交互系統，包括：第一客戶端主機、第二客戶端主機、第一網路位址轉換NAT主機、第二NAT主機、第一中繼設備、第二中繼設備；所述第一客戶端主機、所述第一NAT主機和所述第一中繼設備屬於第一網路；所述第二客戶端主機、所述第二NAT主機和所述第二中繼設備屬於第二網路；所述第一NAT主機為所述第一網路中最外層的NAT主機，在接收到所述第一客戶端主機發送的位址探測請求時，為所述第一客戶端主機分配映射位址；所述第二NAT主機為所述第二網路中最外層的NAT主機，在接收到所述第二客戶端主機發送的位址探測請求時，為所述第二客戶端主機分配映射位址； 所述第一客戶端主機和所述第二客戶端主機為上述技術方案所述的客戶端主機；所述第一中繼設備和所述第二中繼設備為上述技術方案所述的中繼設備。
本發明第六方面提供一種資料交互系統，包括：第一客戶端主機、第二客戶端主機、網路位址轉換NAT主機和中繼設備，所述第一客戶端主機和所述第二客戶端主機屬於同一個網路；所述NAT主機為所述第一客戶端主機和第二客戶端主機所在網路的最外層的NAT主機，在接收到所述第一客戶端主機和所述第二客戶端主機中的至少一個發送的位址探測請求時，為所述第一客戶端主機和所述第二客戶端主機中的至少一個分配映射位址；所述第一客戶端主機和所述第二客戶端主機為上述技術方案所述的客戶端主機；所述中繼設備為上述技術方案所述的中繼設備。
本發明實施例採用同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求，當所述UDP通道的位址探測和所述TCP通道的位址探測均失敗時，再發送超文件傳輸協定HTTP通道的位址探測請求；當至少一個通道探測成功時，收集所述至少一個通道中每個通道對應的兩類位址，所述兩類位址包括所述每個通道的最外層的網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址；與對端 客戶端主機進行位址交換並進行位址配對；按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。從而與現有技術中單步探測方式相比，本發明實施例透過同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求的方式來進行位址探測，提高了位址探測時穿越NAT主機的效率，從而縮短了兩個客戶端主機進行資料交互的拉起延遲。
101‧‧‧發送UDP和TCP通道的位址探測請求
102‧‧‧收集對應的映射位址和中繼位址
103‧‧‧進行位址交換並進行位址配對
104‧‧‧進行通道連通性檢測
201‧‧‧接收位址探測請求
202‧‧‧收集對應於所述信息類型的映射位址和中繼位址
203‧‧‧發送所述收集到的對應所述信息類型的映射位址和中繼位址
S100‧‧‧獲取第一客戶端主機位址
S105‧‧‧同時發送UDP和TCP位址探測請求
S110‧‧‧發起HTTP位址收集請求
S115‧‧‧發送NAT分配的UDP映射位址和伺服器分配的伺服器UDP位址
S120‧‧‧位址交換
S121‧‧‧通道檢測
S125‧‧‧發送HTTP格式資料
S130‧‧‧將HTTP格式的資料UDP格式
S135‧‧‧傳輸UDP格式資料
S140‧‧‧發送UDP格式資料
S200‧‧‧獲取第二客戶端主機位址
S205‧‧‧同時發送UDP和TCP位址收集請求
S210‧‧‧發送NAT分配的UDP映射位址和伺服器分配的伺服器UDP位址
A100‧‧‧請求DNS解析
A105‧‧‧返回聯通IP1
A110‧‧‧同時發送UDP和TCP位址收集請求
A115‧‧‧發起HTTP位址收集請求
A120‧‧‧發送NAT分配的HTTP映射位址和伺服器分配的伺服器HTTP位址
A121‧‧‧位址交換通道檢測
A125‧‧‧發送HTTP格式資料
A130‧‧‧將HTTP格式UDP格式
A135‧‧‧傳輸UDP格式資料
A140‧‧‧發送UDP格式資料
A200‧‧‧請求DNS解析
A205‧‧‧返回電信IP1
A210‧‧‧同時發送UDP和TCP位址收集請求
A215‧‧‧發送NAT分配的UDP映射位址和伺服器分配的UDP位址
30、30A、30B‧‧‧客戶端主機
301、403‧‧‧發送單元
302‧‧‧第一接收單元
303‧‧‧位址處理單元
304‧‧‧通道處理單元
310、410‧‧‧輸入設備
320、420‧‧‧輸出設備
330、430‧‧‧處理器
340、440‧‧‧記憶體
350、450‧‧‧匯流排系統
40、40A、40B‧‧‧中繼設備
401‧‧‧接收單元
402‧‧‧位址收集單元
404‧‧‧第一格式轉換單元
405‧‧‧確定單元
406‧‧‧第二格式轉換單元
50、50A、50B‧‧‧NAT主機
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明實施例的一種資料交互的方法的流程示意圖。
圖2是本發明實施例的另一種資料交互的方法的流程示意圖。
圖3是本發明實施例中的一種應用場景下的資料交互的方法的時序示意圖。
圖4是本發明實施例中的另一種應用場景下的資料交互的方法的時序示意圖。
圖5A是本發明實施例中的一種應用場景的網路架構示意圖。
圖5B是本發明實施例中的另一種應用場景的網路架構示意圖。
圖6是本發明實施例中的一種客戶端主機的結構示意圖。
圖7是本發明實施例中的另一種客戶端主機的結構示意圖。
圖8是本發明實施例中的一種中繼設備的結構示意圖。
圖9是本發明實施例中的另一種中繼設備的結構示意圖。
圖10是本發明實施例中的再一種中繼設備的結構示意圖。
圖11是本發明實施例中的另一種客戶端主機的結構示意圖。
圖12是本發明實施例中的再一種中繼設備的結構示意圖。
圖13是本發明實施例中的一種資料交互系統的結構示意圖。
圖14是本發明實施例中的另一種資料交互系統的結構示意圖。
本發明實施例提供一種資料交互的方法，可以提高位址探測時穿越NAT主機的效率，從而縮短了兩個客戶端主機進行資料交互的拉起延遲。本發明實施例還提供了相應的設備及系統。以下分別進行詳細說明。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的 所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
參閱圖1，本發明實施例提供的資料交互的方法的一實施例，該資料交互的方法的執行主體可以是客戶端主機，這裏的客戶端主機例如可以是個人電腦(personal computer，PC)、手機、個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)等設備，本發明實施例方法可以包括：101、同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求，當所述UDP通道的位址探測和所述TCP通道的位址探測均失敗時，再發送超文件傳輸協定HTTP通道的位址探測請求。
客戶端可以建立三種類型的通道，分別為用戶資料協定(User Datagram Protocol，UDP)通道，傳輸控制協定(Transmission Control Protocol，TCP)通道和超文件傳輸協定(Hypertext transfer protocol，HTTP)通道，客戶端主機創建這三種通道的主機位址。
因UDP通道的優先權最高，TCP通道的優先權次高，HTTP通道的優先權最低，所以，在UDP通道或TCP通道的任一可用時，不需要使用HTTP通道，只有在UDP通道和TCP通道都不可用時，才使用HTTP通道。
102、當至少一個通道探測成功時，收集所述至少一個通道中每個通道對應的兩類位址，所述兩類位址包括所述每個通道的最外層的網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和所述本端中繼設備的中繼位址。
客戶端主機所在的網路可以有多層NAT主機，位址探測的過程為：客戶端主機發送位址探測請求，該位址探測請求逐一穿越網路中的NAT主機，只有穿越出最外層的NAT主機時，才認為是穿越NAT主機成功，實際上探測請求每穿越一層的NAT主機都會在探測請求中攜帶上一個該NAT主機分配的映射位址，但當穿越下一層的NAT主機時，這個NAT主機分配的映射位址會替換掉前一層NAT主機分配的映射位址，所以，當探測請求到達中繼設備時，中繼設備只會收集到最外層的NAT主機所分配的映射位址。
當UDP探測請求和TCP探測請求中有一個穿越NAT成功，就不會發送HTTP探測，所以，有會有四種情況存在，一種為UDP探測請求穿越NAT成功，收集到UDP通道的最外層網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址；一種為TCP探測請求穿越NAT成功，收集到TCP通道的最外層網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址；一種為UDP探測請求和TCP探測請求同時穿越NAT成功，收集到UDP通道和TCP通道的最外層NAT主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址；一種為UDP探測請求和TCP探測請求同時穿越失敗，HTTP探測請求穿越NAT成功，收集到HTTP通道的NAT主機所分配的映射位址和提供中繼服務的本端中繼設備的中繼位址。
103、與對端客戶端主機進行位址交換並進行位址配對。
104、按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。
連通性檢測後可以有多個通道可用，但選擇優先權最高的通道使用。
與現有技術中單步探測方式相比，本發明實施例透過同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求的方式來進行位址探測，提高位址探測時穿越NAT主機的效率，從而縮短了兩個客戶端主機進行資料交互的拉起延遲。
本發明實施例中，拉起延遲可以為資料交互的啟動延遲，如：原來兩個客戶端主機在進行資料交互前，需要200秒才能啟動交互，那麼這時的拉起延遲為200秒，本發明實施例中，資料交互的啟動延遲可以為100秒，那麼就縮短了資料交互的拉起延遲。
可選地，在上述圖1對應的實施例的基礎上，本發明實施例提供的資料交互的方法的另一實施例中，在所述與對端客戶端主機進行位址交換並進行位址配對的步驟之前，所述方法還可以包括：獲取本端客戶端主機的三類通道的主機位址，所述三類通道的主機位址包括UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址； 對應的，所述與對端客戶端主機進行位址交換並進行位址配對，可以包括：將所述本端客戶端主機的三類通道的主機位址交換以及收集到的所述兩類位址，與所述對端客戶端主機的三類通道的主機位址以及所述對端客戶端主機收集到的所述兩類位址進行交換並配對。
本發明實施例中，在同一個網路中，從客戶端主機到中繼設備的UDP通道、TCP通道和HTTP通道中，每個通道都對應有三類位址，分別為，對於UDP通道為客戶端主機的UDP通道的主機位址、最外層NAT主機為UDP通道所分配的映射位址和中繼設備為UDP通道所分配的中繼設備位址，同樣，對於TCP通道為客戶端主機的TCP通道的主機位址、最外層NAT主機為TCP通道所分配的映射位址和中繼設備為TCP通道所分配的中繼設備位址，對於HTTP通道為客戶端主機的HTTP通道的主機位址、最外層NAT主機為HTTP通道所分配的映射位址和中繼設備為HTTP通道所分配的中繼設備位址。
在進行位址交換時，本端客戶端主機與對端客戶端主機要將UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址，以及收集到的所述兩類位址進行交換。
本發明實施例中在只有HTTP通道穿越成功時，在位址交換時增加了UDP通道的主機位址和TCP通道的主機位址，從而增加了通道選擇的多樣性。
可選地，在上述圖1對應的可選實施例的基礎上，本發明實施例提供的資料交互的方法的一可選實施例中，所述將所述本端客戶端主機的三類通道的主機位址以及收集到的所述兩類位址，與所述對端客戶端主機的三類通道的主機位址以及所述對端客戶端主機收集到的所述兩類位址進行交換並配對，可以包括：將所述本客戶端主機的UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址，以及本客戶端主機收集到的所述至少一個通道中每個通道的最外層網路位址轉換NAT主機分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址，與對方客戶端主機的UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址，以及對方客戶端主機收集到的最外層NAT主機分配的映射位址和對端中繼設備的中繼位址進行交換並配對。
本發明實施例中，在位址交換時，包含了UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址，這樣即時在UDP探測請求和TCP探測請求穿越失敗，HTTP探測請求穿越成功時，還可以對本端客戶端主機的UDP通道的主機位址與對端客戶端主機的UDP通道的主機位址進行交換並配對；對本端客戶端主機的TCP通道的主機位址與對端客戶端主機的TCP通道的主機位址進行交換並配對。
本發明實施例中，因UDP的通道和TCP通道的優先權都高於HTTP通道的優先權，所以，在當本端客戶端主機的UDP通道的主機位址與對端客戶端主機的UDP通道的主機位址配對成功 後，或者本端客戶端主機的TCP通道的主機位址與對端客戶端主機的TCP通道的主機配對成功後，可以選擇UDP通道或者TCP通道進行資料交互，從而提高了資料交互時傳輸通道的優先權。
可選地，在上述另一可選實施例的基礎上，本發明實施例提供的資料交互的方法的另一可選實施例中，所述按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互，可以包括：檢測配對的本端客戶端主機的UDP通道的主機位址與對端客戶端主機的UDP通道的主機位址之間的UDP通道的連通性；當所述UDP通道連接成功時，選擇所述UDP通道作為本端客戶端主機與對端客戶端主機進行資料交互時優先權最高的通道。
本發明實施例中，因為UDP通道的優先權最高、TCP通道的優先權較HTTP通道的優先權高，所以要優先檢測本端客戶端主機的UDP通道的主機位址與對端客戶端主機的UDP通道的主機位址之間的UDP通道的連通性，當這兩個主機之間的UDP通到連接成功時，這兩個客戶端主機就選擇這個UDP通道進行資料交互。不像HTTP通道還需要中繼設備進行中轉。
本發明實施例中，在資料交互時，帶有客戶端主機的UDP位址和TCP位址，這樣，即使NAT不允許UDP或者TCP格式的信息通過，在兩個客戶端主機位於同一網路時，也可以採用UDP通道或者TCP通道進行資料交互，通常優先選擇UDP通道。
可選地，在上述圖1對應的實施例及圖1對應的可選實施例中任一實施例的基礎上，本發明實施例提供的資料交互的方法的另一可選實施例中，所述方法還包括：在進行位址交換時，與對端客戶端主機透過代理伺服器進行位址交換。
本發明實施例中，在與對端客戶端主機進行位址交換時，可以直接透過代理伺服器，如：可延伸發信與呈現協定(The Extensible Messaging and Presence Protocol，Xmpp)信號協定伺服器等進行位址交換，實現方式可以是，向信號協定伺服器發送Xmpp信令，或者透過Xmpp信令的延伸屬性進行位址交換。
參閱圖2，本發明實施例提供的資料交互的方法的另一實施例，該資料交互的方法的執行主體可以是中繼設備，這裏的中繼設備例如可以是路由器(router)、交換器(switch)、集線器(hub)、網路伺服器等等。本發明實施例方法可以包括：201、接收本端客戶端主機發送來的位址探測請求。
202、根據所述位址探測請求的信息類型，收集對應於所述信息類型的兩類位址，所述兩類位址包括最外層網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址。
203、向所述本端客戶端主機發送所述收集到的對應所述信息類型的所述兩類位址，以使所述本端客戶端主機與對端客戶端主機進行位址交換並配對，從而使所述本端客戶端主機按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先 權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。
與現有技術相比，本發明實施例提供的資料交互的方法可以使客戶端主機在同時發送的UDP通道的位址探測請求和TCP通道的位址探測請求中的一個成功穿越NAT時，收集對應通道的兩類位址，使客戶端主機提高了位址探測時穿越NAT主機的效率，從而縮短了兩個客戶端主機進行資料交互的拉起延遲。
可選地，在上述圖2對應的實施例的基礎上，本發明實施例提供的資料交互的方法的一可選實施例還可以包括：接收所述本端客戶端主機發來的資料，所述資料的目的端位址表示所述資料的接收方為對端客戶端主機；將所述資料轉換為UDP格式的資料；透過本端中繼設備與對端中繼設備之間的UDP通道，向所述對端中繼設備發送所述UDP格式的資料。
本發明實施例中，本端中繼設備與對端中繼設備之間的通道是固定的UDP通道，所以，當中繼設備接收到的資料格式為非UDP格式時，就會將資料進行格式轉換，轉換為UDP格式的資料，在兩個中繼設備之間傳輸。
可選地，在上述圖2對應的實施例的基礎上，本發明實施例提供的資料交互的方法的另一可選實施例還可以包括：接收對端中繼設備發送來的UDP格式的資料；確定本端中繼設備與所述本端客戶端主機之間的優先權最高的通道； 當所述本端中繼設備與所述本端客戶端主機之間的優先權最高的通道為非UDP通道時，將所述UDP格式的資料轉換為對應於所述優先權最高的通道的格式；向所述本端客戶端主機發送格式轉換後的資料。
本發明實施例中，中繼設備接收到對端中繼設備發送來的資料為UDP格式的資料，先確定與本端中繼設備與本端客戶端間優先權最高的通道，當確定出優先權最高的通道不是UDP通道後，要對資料進行格式轉換，當優先權最高的通道是TCP通道，那麼將資料轉換為TCP格式，如果是HTTP通道，那麼將資料轉換為HTTP格式，然後將轉換後的資料透過對應的通道發送給本端客戶端主機。
為了便於理解，下面以幾個應用場景為例，詳細說明本發明實施例中資料交互的過程：參閱圖3，有兩個網路，分別為第一網路和第二網路，第一網路中的第一客戶端主機與第二網路中的第二客戶端主機要進行資料交互。
S100、第一網路的第一客戶端主機獲取第一客戶端主機的用戶資料協定UDP通道的主機位址、傳輸控制協定TCP通道的主機位址和超文件傳輸協定HTTP通道的主機位址。
S105、第一網路的第一客戶端主機向第一網路中的第一中繼設備同時發起UDP位址探測請求和TCP位址探測請求。
在等待39秒後，還未收到回應，認定UDP位址探測請 求和TCP位址探測請求失敗，執行步驟S110，向第一網路中的中繼設備發起HTTP位址探測請求。
S110、第一網路的第一客戶端主機向第一網路中的第一中繼設備發起HTTP位址探測請求。
S115、第一網路的第一中繼設備透過HTTP通道返回第一客戶端主機所在網路側的最外層NAT主機分配的映射位址和為客戶端主機提供中繼服務的第一中繼設備的中繼位址。
同時，在第二網路側，S200、第二網路中的第二客戶端主機獲取第二客戶端主機的用戶資料協定UDP通道的主機位址、傳輸控制協定TCP通道的主機位址和超文件傳輸協定HTTP通道的主機位址。
S205、第二網路的第二客戶端主機向第二網路中的第二中繼設備同時發起UDP位址探測請求和TCP位址探測請求。
S210、第二網路中的第二中繼設備透過UDP通道返回的第二客戶端主機所在網路側的NAT主機的位址和第二客戶端主機所在第二網路的第二中繼設備的位址。
S120、第一網路的第一客戶端主機與第二網路的第二客戶端主機進行位址交換。
S121、第一網路的第一客戶端主機與第二網路的第二客戶端主機分別透過位址配對，進行連通性檢測，確定優先權最高的傳輸控制通道。
S125、第一網路的第一客戶端主機透過HTTP通道向第 一網路的第二中繼設備發送資料。
S130、第一網路的第一中繼設備將HTTP格式的資料轉換為UDP格式的資料。
S135、第一網路的第一中繼設備將轉換後的UDP格式的資料發送到第二網路的第二中繼設備。
S140、第二網路的第二中繼設備透過UDP通道向第二網路的第二客戶端主機發送UDP格式的資料。
反過來，第二網路的客戶端主機透過UDP通道向第二網路的第二中繼設備發送UDP格式的資料，第二網路的第二中繼設備將UDP格式的資料向第一網路的第一中繼設備發送，第一網路的第一中繼設備接收到UDP格式的資料後，將UDP格式的資料轉換為HTTP格式的資料，第一網路的第一中繼設備透過HTTP通道，將HTTP格式的資料發送給第一網路的第一客戶端主機。
本發明實施例提供的資料交互場景中的客戶端主機透過同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求的方式來進行位址探測，提高位址探測時穿越NAT主機的效率，從而縮短了兩個客戶端主機進行資料交互的拉起延遲。
參閱圖4，圖4為一個聯通的用戶與一個電信的用戶打電話的場景，具體描述如下：A100、聯通客戶端向網域名稱系統(Domain Name System，DNS)中繼設備請求DNS解析。
A105、DNS中繼設備返回聯通位址IP1。
聯通IP1位址作為聯通客戶端的主機位址。
A110、聯通客戶端同時向聯通端的中繼設備同時發起UDP位址探測請求和TCP位址探測請求。
A115、超時或者失敗後，向HTTP中繼設備發起HTTP位址探測請求。
A120、透過HTTP通道接收到最外層NAT主機位址和中繼設備位址。
A200、電信客戶端請求DNS解析。
A205、返回電信IP1。
電信IP1作為電信客戶端的主機位址。
A210、電信客戶同時向電信端的中繼設備同時發起UDP位址探測請求和TCP位址探測請求。
A215、電信中繼設備向電信客戶端透過UDP通道發送NAT主機位址和中繼設備位址。
A121、聯通客戶端與電信客戶端進行位址交換並進行聯通性檢測，確定優先權最高的通道。
A125、聯通客戶端透過HTTP通道向聯通中繼設備發送HTTP格式的資料。
A130、聯通中繼設備將HTTP格式的資料轉換為UDP格式的資料。
A135、聯通中繼設備將轉換後的UDP格式的資料發送給 電信中繼設備。
A140、電信中繼設備透過UDP通道將UDP格式的資料發送給電信客戶端。
本發明實施例提供的資料交互場景中的客戶端主機透過同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求的方式來進行位址探測，提高位址探測時穿越NAT主機的效率，從而縮短了兩個客戶端主機進行資料交互的拉起延遲。
參閱圖5A，本發明實施例提供的應用場景實例：
(1)位址收集流程一：客戶端主機A獲取主機位址hostA(192.168.1.10：1000)，先同時透過UDP通道和TCP通道向伺服器01發起位址探測請求，用於收集NAT A的映射位址；由於最外層NAT A只容許HTTP信息通過，故UDP通道和TCP通道的位址探測請求失敗；等待UDP通道和TCP通道的位址探測請求失敗後發起HTTP通道的位址探測請求，最外層NAT A分配映射位址(IP2：218.17.55.173：1000)，位址探測請求到達伺服器後，伺服器分配中轉資源(IP3：192.168.3.10：10001)同時將伺服器01將NAT A位址IP2和IP3回饋給客戶端主機A，完成位址收集流程。
(2)位址收集流程二：客戶端主機B獲取主機位址hostB(192.168.2.20：2000)，同時透過UDP通道和TCP通道向伺服器02發起位址探測請求，由於最外層NAT B不限制信息類型，故 UDP通道和TCP通道位址探測請求穿越最外層NAT B，到達伺服器02，伺服器02分配中轉資源IP5：192.168.3.15：10001)，伺服器02回饋NAT B分配位址(IP4：245.110.88.155：2000)和中繼位址(IP5：192.168.3.15：10001)，客戶端主機B完成位址收集流程。
(3)位址交換：客戶端主機A和客戶端主機B透過其他方式(如xmpp信令)完成位址交換：如客戶端主機A把hostA位址，IP2和IP3發送給客戶端主機B，同時等待客戶端主機B將它的hostB、IP4和IP5發送過來。
(4)連通性檢測：客戶端主機A將交換後的本端的位址和客戶端主機B發送來的位址進行配對，如(位址對01：HOSTA->HOSTB，位址對02：HOSTA->IP4，位址對03：IP3->IP5)，客戶端主機B配對過程與客戶端主機A相同，然後雙方針對每對位址發起通道檢測，最後假設伺服器01和伺服器02的中繼通道打通。
(5)資料通訊：選擇伺服器中繼通道後客戶端主機A和客戶端主機B開始資料通訊，過程如下：客戶端主機A透過HTTP信息格式將資料發送給伺服器01，資料到達伺服器01的IP3後將HTTP信息轉換成UDP信息，再將UDP信息轉發給伺服器02的IP5，伺服器02收到UDP信息後轉發給客戶端主機B，反之過程一樣。
本發明實施例提供的資料交互場景中的客戶端主機透過 同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求的方式來進行位址探測，提高了位址探測時穿越NAT主機的效率，從而縮短了兩個客戶端主機進行資料交互的拉起延遲。
參閱圖5B，在客戶端主機A與客戶端主機B在同一網路中時，客戶端主機A可以與客戶端主機B選擇UDP通道，直接通信。
參閱圖6，本發明實施例提供的客戶端主機的一實施例包括：發送單元301，用於同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求，當所述UDP通道的位址探測和所述TCP通道的位址探測均失敗時，再發送超文件傳輸協定HTTP通道的位址探測請求；接收單元302，用於當至少一個通道探測成功時，接收所述至少一個通道中每個通道對應的兩類位址，所述兩類位址包括最外層網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和提供中繼服務的中繼設備的中繼位址；位址處理單元303，用於將所述接收單元302接收到的位址與對端客戶端主機進行位址交換並進行位址配對；通道處理單元304，用於按照所述位址處理單元303配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。
本發明實施例中，發送單元301同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求，當所述UDP通道的位址探測和所述TCP通道的位址探測均失敗時，再發送超文件傳輸協定HTTP通道的位址探測請求；接收單元302當至少一個通道探測成功時，接收所述至少一個通道中每個通道對應的兩類位址，所述兩類位址包括最外層網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和提供中繼服務的中繼設備的中繼位址；位址處理單元303將所述接收單元302接收到的位址與對端客戶端主機進行位址交換並進行位址配對；通道處理單元304按照所述位址處理單元303配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。與現有技術中單步探測方式相比，本發明實施例提供的客戶端，透過同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求的方式來進行位址探測，提高位址探測時穿越NAT主機的效率，從而縮短了兩個客戶端主機進行資料交互的拉起延遲。
可選地，在上述圖6對應的實施例的基礎上，參閱圖7，本發明實施例提供的客戶端主機的另一實施例中，所述客戶端主機還包括：位址獲取單元305，所述位址獲取單305，用於獲取本端客戶端主機的三類通道的主機位址，所述三類通道的主機位址包括UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址； 所述位址處理單元303，用於將所述本端客戶端主機的三類通道的主機位址以及收集到的所述兩類位址，與所述對端客戶端主機的三類通道的主機位址以及所述對端客戶端主機收集到的所述兩類位址進行交換並配對。
可選地，在上述圖7對應的實施例的基礎上，本發明實施例提供的客戶端主機的另一實施例中，所述位址處理單元303，用於將所述本客戶端主機的UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址，以及本客戶端主機收集到的所述至少一個通道中每個通道的最外層網路位址轉換NAT主機分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址，與對方客戶端主機的UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址，以及對方客戶端主機收集到的最外層NAT主機分配的映射位址和對端中繼設備的中繼位址進行交換並配對。
可選地，在上述圖7對應的可選實施例的基礎上，本發明實施例提供的客戶端主機的另一實施例中，所述通道處理單元304，用於檢測配對的本端客戶端主機的UDP通道的主機位址與對端客戶端主機的UDP通道的主機位址之間的UDP通道的連通性；當所述UDP通道連接成功時，選擇所述UDP通道作為本端客戶端主機與對端客戶端主機進行資料交互時優先權最高的通道。
可選地，在上述實施例的基礎上，本發明實施例提供的 客戶端主機的另一實施例中，所述位址處理單元303，還用於在進行位址交換時，與對端客戶端主機透過代理伺服器進行位址交換。
參閱圖8，本發明實施例提供的中繼設備的一實施例包括：接收單元401，用於接收本端客戶端主機發送來的位址探測請求，例如，在圖5A中，相對於伺服器01來說，本端客戶端主機為客戶端主機A，相對於伺服器02來說，本客戶端主機為客戶端主機B；在圖5B中，客戶端主機A和客戶端主機B相對於伺服器來說都是本端客戶端主機。
位址收集單元402，用於根據所述接收單元401接收的位址探測請求的信息類型，收集對應於所述信息類型的兩類位址，所述兩類位址包括最外層網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址；發送單元403，用於向所述本端客戶端主機發送所述位址收集單元402收集到的對應所述信息類型的所述兩類位址，以使所述本端客戶端主機與對端客戶端主機進行位址交換並配對，從而使所述本端客戶端主機按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。
本發明實施例中，接收單元401接收本端客戶端主機發送來的位址探測請求；位址收集單元402根據所述接收單元401 接收的位址探測請求的信息類型，收集對應於所述信息類型的兩類位址，所述兩類位址包括最外層網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址；發送單元403向所述本端客戶端主機發送所述位址收集單元402收集到的對應所述信息類型的所述兩類位址，以使所述本端客戶端主機與對端客戶端主機進行位址交換並配對，從而使所述本端客戶端主機按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。與現有技術相比，本發明實施例提供的中繼設備可以使客戶端主機在同時發送的UDP通道的位址探測請求和TCP通道的位址探測請求中的一個成功穿越NAT時，收集對應通道的兩類位址，使客戶端主機提高了位址探測時穿越NAT主機的效率，從而縮短了兩個客戶端主機進行資料交互的拉起延遲。
在上述圖8對應的實施例的基礎上，參與圖9，本發明實施例提供的中繼設備還包括：第一格式轉換單元404，所述接收單元401，還用於接收所述本端客戶端主機發來的資料，所述資料的目的端位址表示所述資料的接收方為對端客戶端主機；所述第一格式轉換單元404，用於將所述接收單元401接收到的所述資料轉換為UDP格式的資料；所述發送單元403，用於透過本端中繼設備與對端中繼設備之間的UDP通道，向所述對端中繼設備發送所述UDP格式的 資料。
在上述圖8對應的實施例的基礎上，參與圖10，本發明實施例提供的中繼設備還包括：確定單元405和第二格式轉換單元406，所述接收單元401，還用於接收對端中繼設備發送來的UDP格式的資料；所述確定單元405，用於確定本端中繼設備與所述本端客戶端主機之間的優先權最高的通道；所述第二格式轉換單元406，用於當所述確定單元405確定出本端中繼設備與所述本端客戶端主機之間的優先權最高的通道為非UDP通道時，將所述UDP格式的資料轉換為對應於所述優先權最高的通道的格式；所述發送單元403，用於向所述本端客戶端主機發送所述第二格式轉換單格式轉換後的資料。
本發明實施例還提供了一種電腦可讀取儲存媒體，該媒體中儲存有程式，該程式執行時包括上述客戶端主機側資料交互的方法中的部分或者全部步驟。
本發明實施例還提供了一種電腦可讀取儲存媒體，該媒體中儲存有程式，該程式執行時包括上述中繼設備側資料交互的方法中的部分或者全部步驟。
圖11是本發明實施例客戶端主機30的結構示意圖。客戶端主機30可包括輸入設備310、輸出設備320、處理器330和 記憶體340。
記憶體340可以包括唯讀記憶體(Read Only Memory，ROM)和隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)，並向處理器330提供指令和資料。記憶體340的一部分還可以包括非揮發性隨機存取記憶體(non-volatile random-access memory，NVRAM)。
記憶體340儲存了如下的元素，可執行模組或者資料結構，或者它們的子集，或者它們的擴展集：操作指令：包括各種操作指令，用於實現各種操作。
作業系統：包括各種系統程式，用於實現各種基礎業務以及處理基於硬體的任務。
在本發明實施例中，處理器330透過調用記憶體340儲存的操作指令(該操作指令可儲存在作業系統中)，執行如下操作：透過輸出設備320同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求，當所述UDP通道的位址探測和所述TCP通道的位址探測均失敗時，再輸出設備320發送超文件傳輸協定HTTP通道的位址探測請求；當至少一個通道探測成功時，透過輸入設備310收集所述至少一個通道中每個通道對應的兩類位址，所述兩類位址包括所述每個通道的最外層的網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和所述本端中繼設備的中繼位址；與對端客戶端主機進行位址交換並進行位址配對；按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出 的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。
本發明實施例中，客戶端主機透過同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求的方式來進行位址探測，提高位址探測時穿越NAT主機的效率，從而縮短了兩個客戶端主機進行資料交互的拉起延遲。
處理器330控制客戶端主機30的操作，處理器330還可以稱為中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)。記憶體340可以包括唯讀記憶體和隨機存取記憶體，並向處理器330提供指令和資料。記憶體340的一部分還可以包括非揮發性隨機存取記憶體(NVRAM)。具體的應用中，客戶端主機30的各個元件透過匯流排系統350耦合在一起，其中匯流排系統350除包括資料匯流排之外，還可以包括電源匯流排(bus)、控制匯流排和狀態信號匯流排等。但是為了清楚說明起見，在圖中將各種匯流排都標為匯流排系統350。
上述本發明實施例揭示的方法可以應用於處理器330中，或者由處理器330實現。處理器330可能是一種積體電路(integrated circuit，IC)晶片，具有信號的處理能力。在實現過程中，上述方法的各步驟可以透過處理器330中的硬體的積體邏輯電路或者軟體形式的指令完成。上述的處理器330可以是通用處理器、數位信號處理器(Digital signal processor，DSP)、特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、場 可程式化閘陣列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可程式化邏輯裝置、離散閘或者電晶體邏輯裝置、離散硬體元件。可以實現或者執行本發明實施例中的公開的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規的處理器等。結合本發明實施例所公開的方法的步驟可以直接體現為硬體解碼處理器執行完成，或者用解碼處理器中的硬體及軟體模組組合執行完成。軟體模組可以位於隨機記憶體，快閃記憶體(flash memory)、唯讀記憶體，可程式化唯讀記憶體或者電可抹拭可程式化記憶體(electrically erasable programmable read only memory，EEPROM)、暫存器(register)等本領域成熟的儲存媒體中。該儲存媒體位於記憶體340，處理器330讀取記憶體340中的資訊，結合其硬體完成上述方法的步驟。
可選地，處理器330還可獲取本端客戶端主機的三類通道的主機位址，所述三類通道的主機位址包括UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址；將所述本端客戶端主機的三類通道的主機位址以及收集到的所述兩類位址，與所述對端客戶端主機的三類通道的主機位址以及所述對端客戶端主機收集到的所述兩類位址進行交換並配對。
可選地，處理器330還可將所述本客戶端主機的UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址，以及本客戶端主機收集到的所述至少一個通道中每個通道的最外層網路位址轉換NAT主機分配的映射位址和本端中繼設備的中繼 位址，與對方客戶端主機的UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址，以及對方客戶端主機收集到的最外層NAT主機分配的映射位址和對端中繼設備的中繼位址進行交換並配對。
可選地，處理器330具體可檢測配對的本端客戶端主機的UDP通道的主機位址與對端客戶端主機的UDP通道的主機位址之間的UDP通道的連通性；當所述UDP通道連接成功時，選擇所述UDP通道作為本端客戶端主機與對端客戶端主機進行資料交互時優先權最高的通道。
可選地，處理器330還可在進行位址交換時，與對端客戶端主機透過信號協定伺服器進行位址交換。
圖12是本發明實施例中繼設備40的結構示意圖。中繼設備40可包括輸入設備410、輸出設備420、處理器430和記憶體440。
記憶體440可以包括唯讀記憶體和隨機存取記憶體，並向處理器430提供指令和資料。記憶體440的一部分還可以包括非揮發性隨機存取記憶體(NVRAM)。
記憶體440儲存了如下的元素，可執行模組或者資料結構，或者它們的子集，或者它們的擴展集：操作指令：包括各種操作指令，用於實現各種操作。
作業系統：包括各種系統程式，用於實現各種基礎業務以及處理基於硬體的任務。
在本發明實施例中，處理器430透過調用記憶體440儲存的操作指令(該操作指令可儲存在作業系統中)，執行如下操作：透過輸入設備410接收本端客戶端主機發送來的位址探測請求；根據所述位址探測請求的信息類型，收集對應於所述信息類型的兩類位址，所述兩類位址包括最外層網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址；透過輸出設備420向所述本端客戶端主機發送所述收集到的對應所述信息類型的所述兩類位址，以使所述本端客戶端主機與對端客戶端主機進行位址交換並配對，從而使所述本端客戶端主機按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。
本發明實施例提供的中繼設備可以使客戶端主機在同時發送的UDP通道的位址探測請求和TCP通道的位址探測請求中的一個成功穿越NAT時，收集對應通道的兩類位址，使客戶端主機提高了位址探測時穿越NAT主機的效率，從而縮短了兩個客戶端主機進行資料交互的拉起延遲。
處理器430控制中繼設備40的操作，處理器430還可以稱為中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)。記憶體440可以包括唯讀記憶體和隨機存取記憶體，並向處理器430提供指令和資料。記憶體440的一部分還可以包括非揮發性隨機存取記憶體(NVRAM)。具體的應用中，客戶端主機30的各個元件透過匯流排系統450耦合在一起，其中匯流排系統450除包括資料匯 流排之外，還可以包括電源匯流排、控制匯流排和狀態信號匯流排等。但是為了清楚說明起見，在圖中將各種匯流排都標為匯流排系統450。
上述本發明實施例揭示的方法可以應用於處理器430中，或者由處理器430實現。處理器430可能是一種積體電路晶片，具有信號的處理能力。在實現過程中，上述方法的各步驟可以透過處理器430中的硬體的積體邏輯電路或者軟體形式的指令完成。上述的處理器430可以是通用處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)或者其他可程式化邏輯裝置、離散閘或者電晶體邏輯裝置、離散硬體元件。可以實現或者執行本發明實施例中的公開的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規的處理器等。結合本發明實施例所公開的方法的步驟可以直接體現為硬體解碼處理器執行完成，或者用解碼處理器中的硬體及軟體模組組合執行完成。軟體模組可以位於隨機記憶體，快閃記憶體、唯讀記憶體，可程式化唯讀記憶體或者電可抹拭可程式化記憶體、暫存器等本領域成熟的儲存媒體中。該儲存媒體位於記憶體440，處理器430讀取記憶體440中的資訊，結合其硬體完成上述方法的步驟。
可選地，輸入設備410接收所述本端客戶端主機發來的資料，所述資料的目的端位址表示所述資料的接收方為對端客戶端主機；處理器430將所述資料轉換為UDP格式的資料；輸出設 備420透過本端中繼設備與對端中繼設備之間的UDP通道，向所述對端中繼設備發送所述UDP格式的資料。
可選地，輸入設備410接收對端中繼設備發送來的UDP格式的資料；處理器430確定本端中繼設備與所述本端客戶端主機之間的優先權最高的通道；當所述本端中繼設備與所述本端客戶端主機之間的優先權最高的通道為非UDP通道時，將所述UDP格式的資料轉換為對應於所述優先權最高的通道的格式；輸出設備420向所述本端客戶端主機發送格式轉換後的資料。
參閱圖13、本發明實施例提供的資料交互系統的一實施例包括：第一客戶端主機30A、第二客戶端主機30B、第一NAT主機50A、第二NAT主機50B、第一中繼設備40A和第二中繼設備40B；所述第一客戶端主機30A、第一NAT主機50A和第一中繼設備40A屬於第一網路；所述第二客戶端主機30B、第二NAT主機50B和第二中繼設備40B屬於第二網路；所述第一NAT主機50A為所述第一網路中最外層的NAT主機，在接收到所述第一客戶端主機30A發送的位址探測請求時，為所述第一客戶端主機30A分配映射位址；所述第二NAT主機50B為所述第二網路中最外層的NAT主機，在接收到所述第二客戶端主機30B發送的位址探測請求時，為所述第二客戶端主機30B配映射位址； 其中，所述第一客戶端主機30A，用於同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求，當所述UDP通道的位址探測和所述TCP通道的位址探測均失敗時，再發送超文件傳輸協定HTTP通道的位址探測請求；當至少一個通道探測成功時，收集所述至少一個通道中每個通道對應的兩類位址，所述兩類位址包括所述每個通道的最外層的網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和所述本端中繼設備的中繼位址；所述第二客戶端主機30B，用於同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求，當所述UDP通道的位址探測和所述TCP通道的位址探測均失敗時，再發送超文件傳輸協定HTTP通道的位址探測請求；當至少一個通道探測成功時，收集所述至少一個通道中每個通道對應的兩類位址，所述兩類位址包括所述每個通道的最外層的網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和所述本端中繼設備的中繼位址；所述第一客戶端主機30A和所述第二客戶端主機30B進行位址交換並進行位址配對；所述第一客戶端主機30A和所述第二客戶端主機30B分別按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。
本發明實施例提供的資料交互系統中的客戶端主機透過 同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求的方式來進行位址探測，提高位址探測時穿越NAT主機的效率，從而縮短了兩個客戶端主機進行資料交互的拉起延遲。
參閱圖14、本發明實施例提供的資料交互系統的一實施例包括：包括：第一客戶端主機30A、第二客戶端主機30B、NAT主機50和中繼設備40，所述第一客戶端主機30A和所述第二客戶端主機30B屬於同一個網路；所述NAT主機50為所述第一客戶端主機30A和第二客戶端主機30B所在網路的最外層的NAT主機，在接收到所述第一客戶端主機30A和所述第二客戶端主機30B中的至少一個發送的位址探測請求時，為所述第一客戶端主機和所述第二客戶端主機中的至少一個分配映射位址；所述第一客戶端主機30A，用於同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求，當所述UDP通道的位址探測和所述TCP通道的位址探測均失敗時，再發送超文件傳輸協定HTTP通道的位址探測請求；當至少一個通道探測成功時，收集所述至少一個通道中每個通道對應的兩類位址，所述兩類位址包括所述每個通道的最外層的網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和所述本端中繼設備的中繼位址；所述第二客戶端主機30B，用於同時發送用戶資料協定 UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求，當所述UDP通道的位址探測和所述TCP通道的位址探測均失敗時，再發送超文件傳輸協定HTTP通道的位址探測請求；當至少一個通道探測成功時，收集所述至少一個通道中每個通道對應的兩類位址，所述兩類位址包括所述每個通道的最外層的網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和所述本端中繼設備的中繼位址；所述第一客戶端主機30A和所述第二客戶端主機30B進行位址交換並進行位址配對；所述第一客戶端主機30A和所述第二客戶端主機30B分別按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。
本發明實施例提供的資料交互系統中的客戶端主機透過同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求的方式來進行位址探測，提高位址探測時穿越NAT主機的效率，從而縮短了兩個客戶端主機進行資料交互的拉起延遲。
本領域普通技術人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以透過程式來指令相關的硬體(例如處理器)來完成，該程式可以儲存於一電腦可讀取儲存媒體中，儲存媒體可以包括：ROM、RAM、硬碟或光碟等。
以上對本發明實施例所提供的資料交互的方法、裝置以 及系統進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
101~104‧‧‧步驟

Claims (18)

  1. 一種資料交互的方法，包括：同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求，當所述UDP通道的位址探測和所述TCP通道的位址探測均失敗時，再發送超文件傳輸協定HTTP通道的位址探測請求；當至少一個通道探測成功時，收集所述至少一個通道中每個通道對應的兩類位址，所述兩類位址包括所述每個通道的最外層的網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址；與對端客戶端主機進行位址交換並進行位址配對；按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，在所述與對端客戶端主機進行位址交換並進行位址配對的步驟之前，所述方法還包括：獲取本端客戶端主機的三類通道的主機位址，所述三類通道的主機位址包括UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址；對應的，所述與對端客戶端主機進行位址交換並進行位址配對，包括：將所述本端客戶端主機的三類通道的主機位址交換以及收集到的所述兩類位址，與所述對端客戶端主機的三類通道的主機位 址以及所述對端客戶端主機收集到的所述兩類位址進行交換並配對。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的方法，所述將所述本端客戶端主機的三類通道的主機位址以及收集到的所述兩類位址，與所述對端客戶端主機的三類通道的主機位址以及所述對端客戶端主機收集到的所述兩類位址進行交換並配對，包括：將所述本客戶端主機的UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址，以及本客戶端主機收集到的所述至少一個通道中每個通道的最外層網路位址轉換NAT主機分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址，與對方客戶端主機的UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址，以及對方客戶端主機收集到的最外層NAT主機分配的映射位址和對端中繼設備的中繼位址進行交換並配對。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的方法，所述按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互，包括：檢測配對的本端客戶端主機的UDP通道的主機位址與對端客戶端主機的UDP通道的主機位址之間的UDP通道的連通性；當所述UDP通道連接成功時，選擇所述UDP通道作為本端客戶端主機與對端客戶端主機進行資料交互時優先權最高的通道。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項之任一項所述的方法，所 述方法還包括：在進行位址交換時，與對端客戶端主機透過代理伺服器進行位址交換。
  6. 一種資料交互的方法，包括：接收本端客戶端主機發送來的位址探測請求；根據所述位址探測請求的信息類型，收集對應於所述信息類型的兩類位址，所述兩類位址包括最外層網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址；向所述本端客戶端主機發送所述收集到的對應所述信息類型的所述兩類位址，以使所述本端客戶端主機與對端客戶端主機進行位址交換並配對，從而使所述本端客戶端主機按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的方法，所述方法還包括：接收所述本端客戶端主機發來的資料，所述資料的目的端位址表示所述資料的接收方為對端客戶端主機；將所述資料轉換為UDP格式的資料；透過本端中繼設備與對端中繼設備之間的UDP通道，向所述對端中繼設備發送所述UDP格式的資料。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的方法，所述方法還包括：接收對端中繼設備發送來的UDP格式的資料；確定本端中繼設備與所述本端客戶端主機之間的優先權最高 的通道；當所述本端中繼設備與所述本端客戶端主機之間的優先權最高的通道為非UDP通道時，將所述UDP格式的資料轉換為對應於所述優先權最高的通道的格式；向所述本端客戶端主機發送格式轉換後的資料。
  9. 一種客戶端主機，包括：發送單元，用於同時發送用戶資料協定UDP通道的位址探測請求和傳輸控制協定TCP通道的位址探測請求，當所述UDP通道的位址探測和所述TCP通道的位址探測均失敗時，再發送超文本傳輸協定HTTP通道的位址探測請求；接收單元，用於當至少一個通道探測成功時，收集所述至少一個通道中每個通道對應的兩類位址，所述兩類位址包括最外層網路位址轉換NAT主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址；位址處理單元，用於將所述接收單元接收到的位址與對端客戶端主機進行位址交換並進行位址配對；通道處理單元，用於按照所述位址處理單元配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的客戶端主機，所述客戶端主機還包括：位址獲取單元，所述位址獲取單元，用於獲取本端客戶端主機的三類通道的 主機位址，所述三類通道的主機位址包括UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址；所述位址處理單元，用於將所述本端客戶端主機的三類通道的主機位址以及收集到的所述兩類位址，與所述對端客戶端主機的三類通道的主機位址以及所述對端客戶端主機收集到的所述兩類位址進行交換並配對。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的客戶端主機，所述位址處理單元，用於將所述本客戶端主機的UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址，以及本客戶端主機收集到的所述至少一個通道中每個通道的最外層網路位址轉換NAT主機分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址，與對方客戶端主機的UDP通道的主機位址、TCP通道的主機位址和HTTP通道的主機位址，以及對方客戶端主機收集到的最外層NAT主機分配的映射位址和對端中繼設備的中繼位址進行交換並配對。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的客戶端主機，所述通道處理單元，用於檢測配對的本端客戶端主機的UDP通道的主機位址與對端客戶端主機的UDP通道的主機位址之間的UDP通道的連通性；當所述UDP通道連接成功時，選擇所述UDP通道作為本端客戶端主機與對端客戶端主機進行資料交互時優先權最高的通道。
  13. 如申請專利範圍第9項至第12項之任一項所述的客戶端 主機，所述位址處理單元，還用於在進行位址交換時，與對端客戶端主機透過代理伺服器進行位址交換。
  14. 一種中繼設備，包括：接收單元，用於接收本端客戶端主機發送來的位址探測請求；位址收集單元，用於根據所述接收單元接收的位址探測請求的信息類型，收集對應於所述信息類型的兩類位址，所述兩類位址包括最外層網路位址轉換主機所分配的映射位址和本端中繼設備的中繼位址；發送單元，用於向所述本端客戶端主機發送所述位址收集單元收集到的對應所述信息類型的所述兩類位址，以使所述本端客戶端主機與對端客戶端主機進行位址交換並配對，從而使所述本端客戶端主機按照配對的位址進行通道連通性檢測，並選擇檢測出的有效通道中優先權最高的通道與對端客戶端主機進行資料交互。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的中繼設備，所述中繼設備還包括：第一格式轉換單元，所述接收單元，還用於接收所述本端客戶端主機發來的資料，所述資料的目的端位址表示所述資料的接收方為對端客戶端主機；所述第一格式轉換單元，用於將所述接收單元接收到的所述資料轉換為UDP格式的資料； 所述發送單元，用於透過本端中繼設備與對端中繼設備之間的UDP通道，向所述對端中繼設備發送所述UDP格式的資料。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的中繼設備，所述中繼設備還包括：確定單元和第二格式轉換單元，所述接收單元，還用於接收對端中繼設備發送來的UDP格式的資料；所述確定單元，用於確定本端中繼設備與所述本端客戶端主機之間的優先權最高的通道；所述第二格式轉換單元，用於當所述確定單元確定出本端中繼設備與所述本端客戶端主機之間的優先權最高的通道為非UDP通道時，將所述UDP格式的資料轉換為對應於所述優先權最高的通道的格式；所述發送單元，用於向所述本端客戶端主機發送所述第二格式轉換單格式轉換後的資料。
  17. 一種資料交互系統，包括：第一客戶端主機、第二客戶端主機、第一網路位址轉換NAT主機、第二NAT主機、第一中繼設備、第二中繼設備；所述第一客戶端主機、所述第一NAT主機和所述第一中繼設備屬於第一網路；所述第二客戶端主機、所述第二NAT主機和所述第二中繼設備屬於第二網路；所述第一NAT主機為所述第一網路中最外層的NAT主機， 在接收到所述第一客戶端主機發送的位址探測請求時，為所述第一客戶端主機分配映射位址；所述第二NAT主機為所述第二網路中最外層的NAT主機，在接收到所述第二客戶端主機發送的位址探測請求時，為所述第二客戶端主機分配映射位址；所述第一客戶端主機和所述第二客戶端主機為上述申請專利範圍第9項至第13項之任一項所述的客戶端主機；所述第一中繼設備和所述第二中繼設備為上述申請專利範圍第14項至第16項之任一項所述的中繼設備。
  18. 一種資料交互系統，包括：第一客戶端主機、第二客戶端主機、網路位址轉換NAT主機和中繼設備，所述第一客戶端主機和所述第二客戶端主機屬於同一個網路；所述NAT主機為所述第一客戶端主機和第二客戶端主機所在網路的最外層的NAT主機，在接收到所述第一客戶端主機和所述第二客戶端主機中的至少一個發送的位址探測請求時，為所述第一客戶端主機和所述第二客戶端主機中的至少一個分配映射位址；所述第一客戶端主機和所述第二客戶端主機為上述申請專利範圍第9項至第13項之任一項所述的客戶端主機；所述中繼設備為上述申請專利範圍第14項至第16項之任一項所述的中繼設備。
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