// 下面一段代码 单独处理 udp承载数据的特殊转发。 // // 这里只处理 vless v1 的CRUMFURS 转发到direct的情况 以及 socks5 的udp associate 转发 的情况; // 如果条件不符合则会跳过这段代码 并进入下一阶段 if targetAddr.IsUDP() { } switch inServer.Name() { case "vless": if client.Name() == "direct" { uc := wlc.(*vless.UserTCPConn) if uc.GetProtocolVersion() < 1 { break } // 根据 vless_v1的讨论,vless_v1 的udp转发的 通信方式 也是与tcp连接类似的分离信道方式 // 上面已经把 CRUMFURS 的情况过滤掉了,所以现在这里就是普通的udp请求 // // 因为direct使用 proxy.RelayUDP_to_Direct 函数 直接实现了fullcone // 那么我们只需要传入一个 UDP_Extractor 即可 // 我们通过 netLayer.UniUDP_Extractor 达到此目的 //unknownRemoteAddrMsgWriter 在 vless v1中的实现就是 theCRUMFURS (vless v0就是mux) id := uc.GetIdentityStr() vlessServer := inServer.(*vless.Server) theCRUMFURS := vlessServer.Get_CRUMFURS(id) var unknownRemoteAddrMsgWriter netLayer.UDPResponseWriter unknownRemoteAddrMsgWriter = theCRUMFURS uniExtractor := netLayer.NewUniUDP_Extractor(*targetAddr.ToUDPAddr(), wlc, unknownRemoteAddrMsgWriter) netLayer.RelayUDP_to_Direct(uniExtractor) //阻塞 return } case "socks5": // 此时socks5包已经帮我们dial好了一个udp连接,即wlc,但是还未读取到客户端想要访问的东西 udpConn := wlc.(*socks5.UDPConn) dialFunc := func(targetAddr netLayer.Addr) (io.ReadWriter, error) { rw, ne := dialClient(incomingInserverConnState{}, targetAddr, client, false, nil, true) if ne != (utils.NumErr{}) { return rw, ne } return rw, nil } if putter, ok := client.(netLayer.UDP_Putter); ok { // 将 outClient 视为 UDP_Putter ,就可以转发udp信息了 // vless.Client 实现了 UDP_Putter, 新连接的Handshake过程会在 dialFunc 被调用 时发生 //UDP_Putter 不使用传统的Handshake过程,因为Handshake是用于第一次数据,然后后面接着的双向传输都不再需要额外信息;而 UDP_Putter 每一次数据传输都是需要传输 目标地址的,所以每一次都需要一些额外数据,这就是我们 UDP_Putter 接口去解决的事情。 //因为UDP Associate后,就会保证以后的向 wlc 的 所有请求数据都是udp请求,所以可以在这里直接循环转发了。 go udpConn.StartPushResponse(putter) udpConn.StartReadRequest(putter, dialFunc) } else if pc, ok := client.(netLayer.UDP_Putter_Generator); ok { // direct 实现了 UDP_Putter_Generator putter := pc.GetNewUDP_Putter() if putter != nil { go udpConn.StartPushResponse(putter) udpConn.StartReadRequest(putter, dialFunc) } } else { if ce := utils.CanLogErr("socks5 udp err"); ce != nil { ce.Write( zap.String("detail", "server -> client for udp, but client didn't implement netLayer.UDP_Putter or UDP_Putter_Generator"), zap.String("client", client.Name()), ) } } return } //////////////////// 接口 //////////////////// type UDPRequestReader interface { GetNewUDPRequest() (net.UDPAddr, []byte, error) } type UDPResponseWriter interface { WriteUDPResponse(net.UDPAddr, []byte) error } // UDP_Extractor, 用于从一个虚拟的协议中提取出 udp请求 // // 从一个未知协议中读取UDP请求,然后试图得到该请求的回应(大概率是直接通过direct发出) 并写回 type UDP_Extractor interface { UDPRequestReader UDPResponseWriter } // 写入一个UDP请求; 可以包裹成任意协议。 // 因为有时该地址从来没申请过,所以此时就要用dialFunc创建一个新连接 type UDPRequestWriter interface { WriteUDPRequest(target net.UDPAddr, request []byte, dialFunc func(targetAddr Addr) (io.ReadWriter, error)) error CloseUDPRequestWriter() //如果read端失败,则一定需要close Write端. CloseUDPRequestWriter就是这个用途. } //拉取一个新的 UDP 响应 type UDPResponseReader interface { GetNewUDPResponse() (net.UDPAddr, []byte, error) } // UDP_Putter, 用于把 udp请求转换成 虚拟的协议 // // 向一个特定的协议 写入 UDP请求,然后试图读取 该请求的回应. 比如vless.Client就实现了它 type UDP_Putter interface { UDPRequestWriter UDPResponseReader } type UDP_Putter_Generator interface { GetNewUDP_Putter() UDP_Putter } //////////////////// 具体实现 //////////////////// // 最简单的 UDP_Putter,用于客户端; 不处理内部数据,直接认为要 发送给服务端的信息 要发送到一个特定的地址 // 如果指定的地址不是 默认的地址,则发送到 unknownRemoteAddrMsgWriter // // 对于 vless v1来说, unknownRemoteAddrMsgWriter 要做的 就是 新建一个与服务端的 请求udp的连接, // 然后这个新连接就变成了新的 UniUDP_Putter type UniUDP_Putter struct { targetAddr net.UDPAddr io.ReadWriter unknownRemoteAddrMsgWriter UDPRequestWriter } // func (e *UniUDP_Putter) GetNewUDPResponse() (net.UDPAddr, []byte, error) { bs := make([]byte, MaxUDP_packetLen) n, err := e.ReadWriter.Read(bs) if err != nil { return e.targetAddr, nil, err } return e.targetAddr, bs[:n], nil } func (e *UniUDP_Putter) WriteUDPRequest(addr net.UDPAddr, bs []byte, dialFunc func(targetAddr Addr) (io.ReadWriter, error)) (err error) { if addr.String() == e.targetAddr.String() { _, err = e.ReadWriter.Write(bs) return } else { if e.unknownRemoteAddrMsgWriter == nil { return } // 普通的 WriteUDPRequest需要调用 dialFunc来拨号新链接,而我们这里 直接就传递给 unknownRemoteAddrMsgWriter 了 return e.unknownRemoteAddrMsgWriter.WriteUDPRequest(addr, bs, dialFunc) } } // 最简单的 UDP_Extractor,用于服务端; 不处理内部数据,直接认为客户端传来的内部数据的目标为一个特定值。 // 收到的响应数据的来源 如果和 targetAddr 相同的话,直接写入传入的 ReadWriter // 收到的外界数据的来源 如果和 targetAddr 不同的话,那肯定就是使用了fullcone,那么要传入 unknownRemoteAddrMsgWriter; 如果New时传入unknownRemoteAddrMsgWriter的 是nil的话,那么意思就是不支持fullcone,将直接舍弃这一部分数据。 type UniUDP_Extractor struct { targetAddr net.UDPAddr io.ReadWriter unknownRemoteAddrMsgWriter UDPResponseWriter } // 新建,unknownRemoteAddrMsgWriter 用于写入 未知来源响应,rw 用于普通的客户请求的目标的响应 func NewUniUDP_Extractor(addr net.UDPAddr, rw io.ReadWriter, unknownRemoteAddrMsgWriter UDPResponseWriter) *UniUDP_Extractor { return &UniUDP_Extractor{ targetAddr: addr, ReadWriter: rw, unknownRemoteAddrMsgWriter: unknownRemoteAddrMsgWriter, } } // 从客户端连接中 提取出 它的 UDP请求,就是直接读取数据。然后搭配上之前设置好的地址 func (e *UniUDP_Extractor) GetNewUDPRequest() (net.UDPAddr, []byte, error) { bs := make([]byte, MaxUDP_packetLen) n, err := e.ReadWriter.Read(bs) if err != nil { return e.targetAddr, nil, err } return e.targetAddr, bs[:n], nil } // WriteUDPResponse 写入远程服务器的响应;要分情况讨论。 // 因为是单一目标extractor,所以正常情况下 传入的response 的源地址 也 应和 e.targetAddr 相同, // 如果地址不同的话,那肯定就是使用了fullcone,那么要传入 unknownRemoteAddrMsgWriter func (e *UniUDP_Extractor) WriteUDPResponse(addr net.UDPAddr, bs []byte) (err error) { if addr.String() == e.targetAddr.String() { _, err = e.ReadWriter.Write(bs) return } else { //如果未配置 unknownRemoteAddrMsgWriter, 则说明不支持fullcone。这并不是错误,而是可选的。看你想不想要fullcone if e.unknownRemoteAddrMsgWriter == nil { return } return e.unknownRemoteAddrMsgWriter.WriteUDPResponse(addr, bs) } } //一种简单的本地 UDP_Extractor + UDP_Putter type UDP_Pipe struct { requestChan, responseChan chan UDPAddrData requestChanClosed, responseChanClosed bool } func (u *UDP_Pipe) IsInvalid() bool { return u.requestChanClosed || u.responseChanClosed } func (u *UDP_Pipe) closeRequestChan() { if !u.requestChanClosed { close(u.requestChan) u.requestChanClosed = true } } func (u *UDP_Pipe) closeResponseChan() { if !u.responseChanClosed { close(u.responseChan) u.responseChanClosed = true } } func (u *UDP_Pipe) Close() { u.closeRequestChan() u.closeResponseChan() } func NewUDP_Pipe() *UDP_Pipe { return &UDP_Pipe{ requestChan: make(chan UDPAddrData, 10), responseChan: make(chan UDPAddrData, 10), } } func (u *UDP_Pipe) CloseUDPRequestWriter() { u.closeRequestChan() } func (u *UDP_Pipe) GetNewUDPRequest() (net.UDPAddr, []byte, error) { d, ok := <-u.requestChan if ok { return d.Addr, d.Data, nil } else { //如果requestChan被关闭了,就要同时关闭 responseChan u.closeResponseChan() return net.UDPAddr{}, nil, io.EOF } } func (u *UDP_Pipe) GetNewUDPResponse() (net.UDPAddr, []byte, error) { d, ok := <-u.responseChan if ok { return d.Addr, d.Data, nil } else { //如果 responseChan 被关闭了,就要同时关闭 requestChan u.closeRequestChan() return net.UDPAddr{}, nil, io.EOF } } // 会保存bs的副本,不必担心数据被改变的问题。 func (u *UDP_Pipe) WriteUDPResponse(addr net.UDPAddr, bs []byte) error { bsCopy := make([]byte, len(bs)) copy(bsCopy, bs) u.responseChan <- UDPAddrData{ Addr: addr, Data: bsCopy, } return nil } // 会保存bs的副本,不必担心数据被改变的问题。 func (u *UDP_Pipe) WriteUDPRequest(addr net.UDPAddr, bs []byte, dialFunc func(targetAddr Addr) (io.ReadWriter, error)) error { bsCopy := make([]byte, len(bs)) copy(bsCopy, bs) u.requestChan <- UDPAddrData{ Addr: addr, Data: bsCopy, } return nil } // RelayUDP_to_Direct 用于 从一个未知协议读取 udp请求,然后通过 直接的udp连接 发送到 远程udp 地址。 // 该函数是阻塞的。而且实现了fullcone; 本函数会直接处理 对外新udp 的dial // // RelayUDP_to_Direct 与 RelayTCP 函数 的区别是,已经建立的udpConn是可以向其它目的地址发送信息的 // 服务端可以向 客户端发送 非客户端发送过数据 的地址 发来的信息 // 原理是,客户端请求第一次后,就会在服务端开放一个端口,然后其它远程主机就会发现这个端口并试图向客户端发送数据 // 而由于fullcone,所以如果客户端要请求一个 不同的udp地址的话,如果这个udp地址是之前发送来过信息,那么就要用之前建立过的udp连接,这样才能保证端口一致; // func RelayUDP_to_Direct(extractor UDP_Extractor) { type connState struct { conn *net.UDPConn raddrMap map[string]bool //所有与thisconn关联的 raddr } //具体实现: 每当有对新远程udp地址的请求发生时,就会同时 监听 “用于发送该请求到远程udp主机的本地udp端口”,接受一切发往 该端口的数据 var dialedUDPConnMap = make(map[string]*connState) var mutex sync.RWMutex for { raddr, requestData, err := extractor.GetNewUDPRequest() if err != nil { break } first_raddrStr := raddr.String() mutex.RLock() oldConn := dialedUDPConnMap[first_raddrStr] mutex.RUnlock() if oldConn != nil { oldConn.conn.Write(requestData) } else { newConn, err := net.DialUDP("udp", nil, &raddr) if err != nil { break } _, err = newConn.Write(requestData) if err != nil { break } first_cs := &connState{ conn: newConn, raddrMap: make(map[string]bool), } first_cs.raddrMap[first_raddrStr] = true mutex.Lock() dialedUDPConnMap[first_raddrStr] = first_cs mutex.Unlock() //监听所有发往 newConn的 远程任意主机 发来的消息。 go func(thisconn *net.UDPConn, supposedRemoteAddr net.UDPAddr) { bs := make([]byte, MaxUDP_packetLen) for { thisconn.SetDeadline(time.Now().Add(UDP_timeout)) //log.Println("redirect udp, start read", supposedRemoteAddr) n, raddr, err := thisconn.ReadFromUDP(bs) if err != nil { //timeout后,就会删掉第一个拨号的raddr,以及因为fullcone而产生的其它raddr //然后关闭此udp端口 mutex.Lock() delete(dialedUDPConnMap, first_raddrStr) for anotherRaddr := range first_cs.raddrMap { delete(dialedUDPConnMap, anotherRaddr) } mutex.Unlock() thisconn.Close() break } // 这个远程 地址 无论是新的还是旧的, 都是要 和 newConn关联的,下一次向 这个远程地址发消息时,也要用 newConn来发,而不是新dial一个。 hasThisRaddr := false this_raddr_str := raddr.String() mutex.RLock() _, hasThisRaddr = dialedUDPConnMap[this_raddr_str] mutex.RUnlock() if !hasThisRaddr { mutex.Lock() dialedUDPConnMap[this_raddr_str] = first_cs first_cs.raddrMap[this_raddr_str] = true mutex.Unlock() } //log.Println("redirect udp, will write to extractor", string(bs[:n])) err = extractor.WriteUDPResponse(*raddr, bs[:n]) if err != nil { break } } }(newConn, raddr) } } }