實現NAT網絡穿透打洞首先需要判斷NAT網關類型，判斷邏輯如下：
1.先判斷網關是對稱型NAT還是錐型NAT;
同一個client socket給兩個server 120.94.23.180：2230；120.94.23.180：2234發送消息；server1把獲取到的client IP地址發給server2，server2來對比這兩個網關的IP地址是否是一樣，如果一樣是錐形NAT[走邏輯2的判斷流程],不一樣是對稱NAT;
錐形NAT client只有一個端口對外使用，但會與不同的目的地址及端口生成記錄表中的不同的記錄。
2.判斷網關是完全錐型NAT還是限制性錐型NAT;
cliecnt先給server1發送消息，server1把獲取到的client IP地址發送給server2,server2直接給網關發送數據，client如果沒有收到數據，隔很長一段時間由client再次啟動一次，啟動三次，仍然沒有收到數據，這是判斷是IP限制型錐型NAT;如果client收到數據，判斷為完全錐型NAT。
3.在流程2的前提下，判斷判斷網關是否是端口限制型錐型NAT;
在同一台server中開兩個端口120.94.23.180：2234；120.94.23.180：2230；同一個client socket給120.94.23.180：2234發送數據，server收到數據后再通過120.94.23.180：2230給client端發送響應數據,如果client沒有收到數據，判斷是端口限制型錐型NAT。
做網絡穿透時有限采用UDP協議，因為UDP sendto()時可以直接帶目的IP地址。
采用UDP實現網絡高並發。多個client端給server UDP 8080端口發送數據，也就是說server sockfd 會收到不同客戶端發送的數據。當client1 sendto()給server 端8080端口發送數據，Server端 recvfrom()可以獲取到這個客戶端網關的IP地址和端口號，當收到clent1的數據后server重新創建一個socket，再綁定本地的另外一個端口，創建一個fd，通過這個端口sendto()給client1發送數據。這時server每一個socket都會和client形成一對一的關系。這里server每創建一個socket都交給epoll來管理。當端口不夠用了，端口復用，只需保證五元組不重復就可以了。注意當網關是對稱型NAT（雖然是同一台server的不同端口，網關上記錄表沒有生成與server端新的端口的記錄）或者是端口限制型NAT，client會收不到server發送的報文數據，導致網絡穿透失敗。
網絡穿透
A to B網絡穿透共4*4=16種NAT搭配組合可歸類為3種
1.兩邊任意一邊是完全錐形NAT(8種組合搭配)，這時是完全可以穿透的。
分為4個步驟：
步驟1：client1發送數據給server請求與client2通信,server獲取到client1的公網ip和端口號；
步驟2：server發送數據通知client2，數據報文內容包含client1的公網ip和端口號；
步驟3：client2發送數據給client1進行網絡穿透打洞,client1可以收到client2的數據並獲取到client2的公網ip和端口號；
步驟4：client1發送數據給client2，client2可以收到來自client1的數據，網絡穿透成功。
2.兩邊都是限制性NAT(4種組合搭配)，這種情況是可以穿透的；
兩邊都是限制型NAT組合的網絡穿透分為7個步驟：
步驟1：clientA發送報文給server,server獲取到clientA的公網IP和端口號；
步驟2：server發送通知報文{獲取到clientA的公網IP,端口號}給clientB；
步驟3：clientB發送報文給clientA的公網IP和端口號，探測嘗試穿透，但是clientA所在的NATA是限制型錐型NAT,因此clientA此時不能收到clientB發送的報文數據；
步驟4：clientB發送報文給server,server獲取到clientB的公網IP和端口號；
步驟5：server發送通知報文{獲取到clientB的公網IP,端口號}給clientA；
步驟6：由clientA發送報文給clientB的公網IP和端口號,進行網絡穿透，由於步驟3，NATB路由器上記錄表已生成記錄，這時clientB是可以收到clientA發送的報文數據，NATB網絡穿透成功；
步驟7：clientB再次發送報文給clientA的公網IP和端口號，這時NATA路由器上記錄表也已經生成記錄，clientA是可以收到clientB發送的報文數據，NATA網絡穿透成功；
3.對稱NAT與限制型NAT的組合(4種組合搭配)，對稱NAT穿透不了，這種NAT組合穿透比較麻煩。對稱NAT的client端接收到數據，進行第3步穿透時會重新分配新的端口號，不能直接穿透。端口預測打孔，需要猜測對稱NAT網關在第三步生成的記錄,client2再次給服務器發送消息，生成第三條記錄，服務器將兩條記錄發送給client1，client猜測網絡穿透第三步生成的記錄端口號，如果這個端口號在服務器返回的兩條記錄端口號區間內，則可以穿透
限制型錐型NAT和對稱NAT組合的網絡穿透分為7個步驟：
步驟1：clientA發送報文給server請求與clientB進行透傳,server獲取到clientA的公網IP和端口號；
步驟2：server發送通知報文{獲取到clientA的公網IP,端口號}給clientB；
步驟3：clientB發送報文給clientA的公網IP和端口號，探測嘗試穿透，由於NATB是對稱NAT,所以在報文發送經過NATB路由器會生成新的映射記錄，並且分配新的{112.92.114.23，端口號5000}；但是NATA是限制型錐型NAT,因此clientA此時不能收到clientB發送的報文數據；
步驟4：clientB發送報文數據給server的另一個端口8000,NATB路由器會生成新的映射記錄，並且分配新的{公網IP地址112.92.114.23，端口號5005}；server獲取到clientB的另一個{公網IP地址112.92.114.23，端口號5005}；
步驟5：由server的另一個端口8000端口發送通知報文{公網IP地址112.92.114.23，端口號5005}給clientA，可以用來猜測判斷步驟3 中clientB產生的{公網IP，端口號}，根據路由器分配端口號的策略得知步驟3 中clientB產生的{公網IP，端口號}的5000端口號在記錄表端口號4347和端口號5005區間內[記錄表端口號4347是在步驟3之前產生的]；
步驟6：由clientA發送報文給clientB的公網IP和猜測端口號,進行網絡穿透，如果猜測端口號命中，即找到5000端口，clientA發送報文數據到{112.92.114.23，5000}，clientB是可以收到clientA發送的報文數據，NATB網絡穿透成功；
步驟7：clientB再次發送報文給clientA的公網IP和端口號，clientA是可以收到clientB發送的報文數據，NATA網絡穿透成功；
解決UDP在空閑狀態下的超時的問題：
多數NAT設備內部都有一個UDP轉換的空閑狀態計時器，如果在一段時間內沒有UDP數據通信，NAT設備會關掉由“打洞”過程打出來的“洞”。穿透后通過keepalive心跳包維持連接，來解決UDP在空閑狀態下的超時。
拔掉網線，客戶端網絡全部會被回收，再次插上，網卡重新啟動，網關進行重連IP和端口號會被重新分配。