toxtun

基于tox安全P2P网络的TCP tunnel实现。

功能特性

• 连接两个位于防火墙后的网络节点
• 连接两个不能直接通信的网络节点

依赖包

go get -u github.com/kitech/go-toxcore
go get -u github.com/kitech/goplusplus
go get -u github.com/cyfdecyf/color
go get -u github.com/bitly/go-simplejson
go get -u github.com/GianlucaGuarini/go-observable
go get -u github.com/go-ini/ini
go get -u golang.org/x/net/icmp
go get -u github.com/tatsushid/go-fastping

安装

go get -u github.com/kitech/toxtun

或者，

git clone https://github.com/kitech/toxtun
cd toxtun
go build -v

启动服务端

toxtun server

启动客户端

编辑toxtun.ini配置文件，把启动server端时的toxid写入配置文件，

[server]
name = whttpd

[client]
toxtun1 = *:81:127.0.0.1:8181:A5A02FECA08E3EAC7E646B89C0507A8AAF9136E05DC756FF09F86230951820670F908F2E7719
toxtun2 = *:82:127.0.0.1:8282:6BA28AC06C1D57783FE017FA9322D0B356E61404C92155A04F64F3B19C75633E8BDDEFFA4856

注：目前只能使用第一个tunnel配置项。

启动客户端：

toxtun -config toxtun.ini client

TODOs

• 配置参数
• 统计服务模块
• 多端口tunnel支持
• 数据编码：JSON=>MsgPack
• toxnet/friend失联重连
• 关闭连接原因
• 活动连接读写超时
• 应该还能再加快传输速度
• kcp的三种模式
• UDP协议tunnel支持
• MultiPath-TCP类似原理支持（多传输通道：tox/UDP/else）
• tunnelc/tunneld实现的合并
• 同时做客户端或者服务器端
• MultiPath 智能选择与参数控制
• 每个tunnel一个kcp实例方式

创建连接流程

每个连接分布一个KCP。所以，KCP创建需要一个协商过程。

• tun客户端接收到客户端请求连接
• tun客户端创建半连接Channel对象，保存该连接。
• 通过tox FriendSendMessage发送KCP连接协商请求，需要确定消息发送成功。
• tun服务端收到KCP连接协商请求，创建Channel对象，并发送分配的KCP的conv结果。
• tun服务端创建KCP实例，与上一步创建的Channel对象关联。
• tun客户端收到协商响应，创建KCP实现，与当前的Channel对象关系。

关闭连接流程

• 单向发送FIN包，由于使用的可靠传输，不再回ACK包。
• 采用promise检查客户端关闭，或者服务端关闭，或者同时关闭。

协商KCP的conv机制

• KCP conv值的协商，根据当前时间与客户端ID实现。也就是动态conv值，防止产生碰撞冲突。
• 需要设置一个基准时间，而不是绝对时间。（也可以用绝对时间，还可以加上其他信息，像服务器IP与端口）。
• 两个值结合起来，生成crc32值，作为KCP的conv(sation)值。
• 总的来说，是客户端发起协商请求，服务端计算并分配conv(sation)值。
• 协商过程不使用KCP连接，而是使用tox FriendMessage，是因为KCP连接无法做连接超时控制。

数据传输速度

KCP+tox(lossy packet)默认配置：100K+/s

开启KCP NoDelay模式后：560K/s (调整kcp update interval)

测试情况说明，youtube视频连续播放测试1天，传输视频数据3G。

详细统计数据

线程模型

由于有回调的事件模式，会涉及多线程的数据结构操作，因此要考虑线程同步问题，否则出现一些程序崩溃问题。

第一种，全部使用同一线程，其他线程的数据库通过channel传递到该事件处理线程（主线程）进行处理。

要注意，已经在同一线程中的操作不需要再通过channel发送事件，

这样更直接，也更不容易导致多channel的死锁问题。

客户端goroutine个数，main+tox+kcp+client*n+check connect timeout

服务端goroutine个数，main+tox+kcp+client*n

第二种，使用锁，对产生多线程操作冲突的代码通过锁来同步。(已弃用)

数据传输选型

虽然可以直接用tox的lossless packet，但仍旧要加一层KCP，因为toxnet可能暂时性掉线(offline)。

在这种情况下，如果有活动连接和数据包，则要考虑自己处理重发。

Contributing

1. Fork it
2. Create your feature branch (git checkout -b my-new-feature)
3. Commit your changes (git commit -am 'Add some feature')
4. Push to the branch (git push origin my-new-feature)
5. Create new Pull Request