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Go
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Go
package netLayer
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import (
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"io"
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"net"
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"sync"
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||
"time"
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)
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const (
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MaxUDP_packetLen = 64 * 1024 // 关于 udp包数据长度，可参考 https://cloud.tencent.com/developer/article/1021196
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)
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var (
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//udp不能无限监听, 否则每一个udp申请都对应打开了一个本地udp端口，一直监听的话时间一长，就会导致 too many open files
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// 因为实际上udp在网页代理中主要用于dns请求, 所以不妨设的小一点。
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// 放心，只要能持续不断地从远程服务器收到数据, 建立的udp连接就会持续地更新Deadline 而续命一段时间.
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UDP_timeout = time.Minute * 3
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)
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//本文件内含 一些 转发 udp 数据的 接口与方法
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// 阻塞.
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func RelayUDP(putter UDP_Putter, extractor UDP_Extractor, dialFunc func(targetAddr Addr) (io.ReadWriter, error)) {
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go func() {
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for {
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raddr, bs, err := extractor.GetNewUDPRequest()
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if err != nil {
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break
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}
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err = putter.WriteUDPRequest(raddr, bs, dialFunc)
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||
if err != nil {
|
||
break
|
||
}
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||
}
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||
}()
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||
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||
for {
|
||
raddr, bs, err := putter.GetNewUDPResponse()
|
||
if err != nil {
|
||
break
|
||
}
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||
err = extractor.WriteUDPResponse(raddr, bs)
|
||
if err != nil {
|
||
break
|
||
}
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||
}
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||
}
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//////////////////// 接口 ////////////////////
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type UDPRequestReader interface {
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||
GetNewUDPRequest() (net.UDPAddr, []byte, error)
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||
}
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type UDPResponseWriter interface {
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||
WriteUDPResponse(net.UDPAddr, []byte) error
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||
}
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// UDP_Extractor, 用于从一个虚拟的协议中提取出 udp请求
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||
//
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||
// 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
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type UDP_Extractor interface {
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||
UDPRequestReader
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||
UDPResponseWriter
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||
}
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// 写入一个UDP请求; 可以包裹成任意协议。
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// 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
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type UDPRequestWriter interface {
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||
WriteUDPRequest(target net.UDPAddr, request []byte, dialFunc func(targetAddr Addr) (io.ReadWriter, error)) error
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||
CloseUDPRequestWriter() //如果read端失败,则一定需要close Write端. CloseUDPRequestWriter就是这个用途.
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}
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||
//拉取一个新的 UDP 响应
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type UDPResponseReader interface {
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||
GetNewUDPResponse() (net.UDPAddr, []byte, error)
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}
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||
// UDP_Putter, 用于把 udp请求转换成 虚拟的协议
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//
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// 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
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type UDP_Putter interface {
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||
UDPRequestWriter
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||
UDPResponseReader
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||
}
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type UDP_Putter_Generator interface {
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GetNewUDP_Putter() UDP_Putter
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}
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//////////////////// 具体实现 ////////////////////
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||
// 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
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// 如果指定的地址不是 默认的地址，则发送到 unknownRemoteAddrMsgWriter
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||
//
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||
// 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，
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// 然后这个新连接就变成了新的 UniUDP_Putter
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type UniUDP_Putter struct {
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targetAddr net.UDPAddr
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||
io.ReadWriter
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||
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||
unknownRemoteAddrMsgWriter UDPRequestWriter
|
||
}
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||
//
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func (e *UniUDP_Putter) GetNewUDPResponse() (net.UDPAddr, []byte, error) {
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bs := make([]byte, MaxUDP_packetLen)
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||
n, err := e.ReadWriter.Read(bs)
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||
if err != nil {
|
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return e.targetAddr, nil, err
|
||
}
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||
return e.targetAddr, bs[:n], nil
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||
}
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||
func (e *UniUDP_Putter) WriteUDPRequest(addr net.UDPAddr, bs []byte, dialFunc func(targetAddr Addr) (io.ReadWriter, error)) (err error) {
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if addr.String() == e.targetAddr.String() {
|
||
_, err = e.ReadWriter.Write(bs)
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||
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||
return
|
||
} else {
|
||
if e.unknownRemoteAddrMsgWriter == nil {
|
||
return
|
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}
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||
// 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
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return e.unknownRemoteAddrMsgWriter.WriteUDPRequest(addr, bs, dialFunc)
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}
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||
}
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||
// 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。
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||
// 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
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||
// 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。
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type UniUDP_Extractor struct {
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targetAddr net.UDPAddr
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||
io.ReadWriter
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||
|
||
unknownRemoteAddrMsgWriter UDPResponseWriter
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||
}
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||
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||
// 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
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||
func NewUniUDP_Extractor(addr net.UDPAddr, rw io.ReadWriter, unknownRemoteAddrMsgWriter UDPResponseWriter) *UniUDP_Extractor {
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return &UniUDP_Extractor{
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targetAddr: addr,
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||
ReadWriter: rw,
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||
unknownRemoteAddrMsgWriter: unknownRemoteAddrMsgWriter,
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}
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||
}
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||
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||
// 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
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func (e *UniUDP_Extractor) GetNewUDPRequest() (net.UDPAddr, []byte, error) {
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||
bs := make([]byte, MaxUDP_packetLen)
|
||
n, err := e.ReadWriter.Read(bs)
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||
if err != nil {
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||
return e.targetAddr, nil, err
|
||
}
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||
return e.targetAddr, bs[:n], nil
|
||
}
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||
// WriteUDPResponse 写入远程服务器的响应；要分情况讨论。
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// 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，
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||
// 如果地址不同的话，那肯定就是使用了fullcone，那么要传入 unknownRemoteAddrMsgWriter
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func (e *UniUDP_Extractor) WriteUDPResponse(addr net.UDPAddr, bs []byte) (err error) {
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if addr.String() == e.targetAddr.String() {
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_, err = e.ReadWriter.Write(bs)
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||
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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
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if e.unknownRemoteAddrMsgWriter == nil {
|
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return
|
||
}
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||
|
||
return e.unknownRemoteAddrMsgWriter.WriteUDPResponse(addr, bs)
|
||
}
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||
|
||
}
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type UDPAddrData struct {
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||
Addr net.UDPAddr
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||
Data []byte
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}
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||
//一种简单的本地 UDP_Extractor + UDP_Putter
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type UDP_Pipe struct {
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||
requestChan, responseChan chan UDPAddrData
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||
requestChanClosed, responseChanClosed bool
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||
}
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func (u *UDP_Pipe) IsInvalid() bool {
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||
return u.requestChanClosed || u.responseChanClosed
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||
}
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||
func (u *UDP_Pipe) closeRequestChan() {
|
||
if !u.requestChanClosed {
|
||
close(u.requestChan)
|
||
u.requestChanClosed = true
|
||
}
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||
}
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||
func (u *UDP_Pipe) closeResponseChan() {
|
||
if !u.responseChanClosed {
|
||
close(u.responseChan)
|
||
u.responseChanClosed = true
|
||
}
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||
}
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||
func (u *UDP_Pipe) Close() {
|
||
u.closeRequestChan()
|
||
u.closeResponseChan()
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||
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||
}
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||
func NewUDP_Pipe() *UDP_Pipe {
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||
return &UDP_Pipe{
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requestChan: make(chan UDPAddrData, 10),
|
||
responseChan: make(chan UDPAddrData, 10),
|
||
}
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||
}
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||
func (u *UDP_Pipe) CloseUDPRequestWriter() {
|
||
u.closeRequestChan()
|
||
}
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||
func (u *UDP_Pipe) GetNewUDPRequest() (net.UDPAddr, []byte, error) {
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||
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||
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
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||
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。
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||
func (u *UDP_Pipe) WriteUDPResponse(addr net.UDPAddr, bs []byte) error {
|
||
bsCopy := make([]byte, len(bs))
|
||
copy(bsCopy, bs)
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||
|
||
u.responseChan <- UDPAddrData{
|
||
Addr: addr,
|
||
Data: bsCopy,
|
||
}
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||
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,
|
||
}
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||
return nil
|
||
}
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||
// 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。
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||
// 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
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||
//
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||
// 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
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||
// 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
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||
// 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；
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||
//
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func RelayUDP_to_Direct(extractor UDP_Extractor) {
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type connState struct {
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conn *net.UDPConn
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raddrMap map[string]bool //所有与thisconn关联的 raddr
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}
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//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
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var dialedUDPConnMap = make(map[string]*connState)
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var mutex sync.RWMutex
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for {
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raddr, requestData, err := extractor.GetNewUDPRequest()
|
||
if err != nil {
|
||
break
|
||
}
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||
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||
first_raddrStr := raddr.String()
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||
mutex.RLock()
|
||
oldConn := dialedUDPConnMap[first_raddrStr]
|
||
mutex.RUnlock()
|
||
|
||
if oldConn != nil {
|
||
|
||
oldConn.conn.Write(requestData)
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||
|
||
} else {
|
||
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||
newConn, err := net.DialUDP("udp", nil, &raddr)
|
||
if err != nil {
|
||
|
||
break
|
||
}
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||
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||
_, err = newConn.Write(requestData)
|
||
if err != nil {
|
||
break
|
||
}
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||
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||
first_cs := &connState{
|
||
conn: newConn,
|
||
raddrMap: make(map[string]bool),
|
||
}
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||
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
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||
//然后关闭此udp端口
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||
mutex.Lock()
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||
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||
delete(dialedUDPConnMap, first_raddrStr)
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||
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||
for anotherRaddr := range first_cs.raddrMap {
|
||
delete(dialedUDPConnMap, anotherRaddr)
|
||
}
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||
mutex.Unlock()
|
||
|
||
thisconn.Close()
|
||
break
|
||
}
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||
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||
// 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。
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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)
|
||
}
|
||
|
||
}
|
||
|
||
}
|