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Hole punching

Hole punching (or sometimes punch-through) is a technique in computer networking for establishing a direct connection between two parties in which one or both are behind firewalls or behind routers that use network address translation (NAT). To punch a hole, each client connects to an unrestricted third-party server that temporarily stores external and internal address and port information for each client. The server then relays each client's information to the other, and using that information each client tries to establish direct connection; as a result of the connections using valid port numbers, restrictive firewalls or routers accept and forward the incoming packets on each side.

Hole punching does not require any knowledge of the network topology to function. ICMP hole punching, UDP hole punching and TCP hole punching respectively use Internet Control Message, User Datagram and Transmission Control Protocols.

NAT 통과 기법 소개 (RFC 5128)

NAT Traversal

해당 항목 참조.

Relaying

ClientA와 ClientB가 통신을 하는데 있어서 경우에 따라 NAT(Network Address Translation) 하에 놓일 수 있다. 이들의 통신을 중계하기 위해서 중계서버를 두고 서버를 통해 통신하는 방식이다. 접속이 유효한 동안 계속 주고받을 수 있으나 불필요한 대역폭의 낭비와 서버의 리소스를 소모하게 된다.

Connection Reversal

하나의 클라이언트가 NAT 뒤에 위치하는 경우 B가 A로 연결을 시도할 때, A의 사설 IP로는 당연히 접속이 불가능하고, 서버 S가 관찰하는 NAT의 공인 IP로의 접속은 A에서 나가는 것만 허용하기 때문에 역시 접속이 불가능하다. 그래서 중계 서버 S를 이용해서 B의 공인 IP를 서버 S에게 알려준 다음 역으로 A가 접속을 시도하여 커넥션을 맺게 한다.

TCP Hole punching

UDP Hole punching

두 개의 클라이언트가 전부 각각의 NAT 뒤에 위치한 경우이다. 이 경우에는 두 클라이언트가 같은 NAT 뒤에 있는가 혹은 다른 NAT 뒤에 있는가로 경우가 분류된다.

See also

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References

  1. About_hole_punching_technology.pdf ↩