关于tcp在互联网中的连接

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GPTo3mini：
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这个问题的根本原因在于 NAT（网络地址转换）的工作原理。简单来说，当你的局域网内的电脑向外发起连接时，路由器会把局域网内私有 IP 转换成路由器的公网 IP，并为每个连接分配一个临时的端口映射。这样，服务端看到的就是路由器的公网 IP，而不是各个局域网内电脑的真实 IP。
为什么服务器只能通过已建立的连接通信
连接建立与映射：
当客户端主动连接服务器时，路由器会为这个连接建立一个临时的 NAT 映射。服务器在该连接上回复数据时，路由器能根据映射将数据正确转发回发起连接的客户端。
主动建立新连接的问题：
如果服务端试图主动向客户端发起一个新的 TCP 连接，由于没有预先建立的 NAT 映射，路由器无法判断要把数据转发到局域网中的哪台设备，因此新连接会失败。没有端口转发规则，服务器无法直接“定位”到局域网内部的具体客户端。
常见软件的做法
长连接（Persistent Connection）：
类似于 QQ、微信等即时通讯软件，通常都是让客户端主动与服务器建立一个长连接。这样，服务器就可以利用这个已经存在的连接推送消息，而无需主动发起新的连接。
NAT 穿透技术：
在一些需要点对点通信（P2P）的场景下，可以采用 NAT 穿透技术（如 UDP 打洞、STUN、TURN、ICE 等）来建立直接的连接，但这对于 TCP 来说实现起来相对复杂，也不总是可靠。大部分即时通讯软件如果涉及 P2P 通信，也会在无法直连的情况下回落到服务器中转的方式。
总结
在不进行路由器端口转发的前提下，服务端要“主动”发送消息到具体客户端，最现实的做法是依靠客户端主动建立的长连接，然后服务端在这个连接上发送数据。其他联网软件大多也是依靠这种机制来实现双向通信，同时在需要点对点通信时辅以 NAT 穿透或中继服务器的方式来处理 NAT 问题。

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