关于webrtc穿透成功率这件事，我也研究了好一阵子

说实话，之前有个朋友问我，你们做实时音视频的，那个点对点穿透到底是怎么回事，能不能打通？我当时愣了一下，发现虽然平时天天跟这些东西打交道，但要跟外行说清楚，还真不是一件容易的事。

后来我想明白了，费曼学习法不是说了嘛，如果你不能用简单的话把一个概念讲清楚，说明你自己也没真正懂。那今天我就试着把webrtc穿透这件事，用大白话给捋清楚。讲得不对的地方，各位看官多多包涵。

先弄清楚：什么是"穿透"？

我们平时说的"穿透"，其实是指两个设备在没有服务器中转的情况下，直接建立通信的能力。想象一下，你在家里用电脑和朋友视频，理论上你们的数据应该像寄信一样，直接从你家寄到他家，中间不需要经过一个中转站来处理和转发。

但现实生活和网络世界不一样。我们家里上网，一般都有一个叫"路由器"的东西，它负责把家里的设备连到互联网上。更麻烦的是，很多路由器或者防火墙为了安全，会默认拦截那些"不认识"的 incoming 连接。这就好比你家门口有个保安，原则上只允许你主动发出去的请求回来，拒绝一切陌生人的敲门。

WebRTC想要实现的，就是打破这种限制，让两个终端能够直接"看见"对方，直接说话。这就是我们说的P2P穿透。

为什么穿透会失败？这几个原因很常见

说实话，我刚接触这块的时候，以为只要技术用对了，穿透应该是件很简单的事。后来才发现，网络环境之复杂，远超想象。

Symmetric NAT 这个家伙很麻烦

NAT的类型有很多种，其中最让人头疼的就是Symmetric NAT。简单解释一下，普通NAT就像一个小区信箱，保安知道每户人家是谁，你寄信回来他能帮你分到正确的住户手里。但Symmetric NAT不一样，它觉得你每发一次请求，就要换一个新的信箱号。下次你再想通过原来的信箱联系，保安直接说"不认识"。

碰到这种NAT，传统的穿透技术基本没辙，只能绕道走。这不是技术不行，是协议本身的设计限制。

企业级防火墙不是一般的严

很多公司为了安全，会在网络出口部署很严格的防火墙策略。不仅封端口，还会深度检测数据包的内容。有些防火墙甚至会把所有非HTTP/HTTPS的流量都拦截掉。

这种情况下，穿透成功率会急剧下降。企业级别的安全需求和个人用户的便利性，有时候确实很难兼得。

我之前测试过一个案例，在某个大型企业的内网环境下，穿透成功率直接从90%跌到了30%多。后来分析发现，他们不仅封了大部分端口，还对UDP流量做了限速。这就导致穿透握手的数据包根本发不出去，或者发出去也被丢掉了。

移动网络的NAT更复杂

手机上网的情况又有不同。4G、5G网络背后其实是运营商的NAT网关，一个基站下的所有用户可能共用同一个公网IP。这就会导致一个问题：NAT设备维护的映射表是有上限的，当并发连接数过高时，新的穿透请求可能根本分配不到资源。

再加上现在很多运营商会对P2P流量做一些隐性限制，虽然明面上没说，但实际传输效果就是会打折扣。

提升穿透成功率，我们是怎么做的

既然知道了问题所在，接下来就是对症下药。我分享一下我们在实践中总结出来的几个有效方法。

STUN服务器的战略部署

STUN是穿透的第一步，它的作用是让终端知道自己在NAT后面的真实情况。具体来说，终端会给STUN服务器发个请求，服务器会告诉它"你从外网看过来是什么样子的"。拿到这个信息后，终端才有底气去跟对方说"你来找我，我在某某地址"。

但STUN服务器不是随便放几个就行的。我们在实际部署中，会考虑几个关键因素：

• 地理分布：服务器离用户越近，探测延迟越低，成功率自然越高
• 运营商覆盖：三大运营商的网络质量差异很大，服务器要能覆盖到各个主要ISP
• 冗余设计：任何单点故障都可能导致大规模穿透失败，多节点备份是必须的

我记得有一次线上事故排查，最后发现就是某个区域的STUN服务器被误操作下线了，导致那个城市的用户穿透成功率从85%直接掉到10%。从那以后，我们就加强了服务器的健康监控。

TURN中继：最后的救命稻草

前面说过，有些网络环境是无论如何都穿透不了的。这时候就需要TURN服务器来帮忙。TURN的作用是"既然你们直接连不上，那就都连到我这里，我帮你们转发数据"。

虽然这样就不是纯粹的点对点了，但至少能保证通信不断。在视频通话场景中，如果因为穿透失败导致画面卡住或者直接中断，用户体验会更差。所以适度的中继，反而是一种务实的选择。

我们内部有一个策略：优先尝试P2P穿透，如果失败了就自动切换到TUN模式。整个切换过程用户基本感知不到，但背后其实是三到四次服务器交互和状态同步。

穿透策略的智能调度

这是我认为最有技术含量的部分。传统的穿透都是"试试看，不行再换"的笨办法。但我们可以做得更聪明。

通过分析历史数据和实时网络状况，我们可以对不同类型NAT环境进行预判。比如检测到是对称型NAT，直接跳过STUN尝试，省下几百毫秒的等待时间。检测到是开放型NAT（比如用户直接暴露在公网），甚至可以跳过所有穿透步骤，直接发起连接。

这种智能调度的核心，是背后那一套庞大的用户行为分析和网络特征库。我们会把每次穿透的成功率、耗时、失败原因都记录下来，然后用机器学习的模型去发现规律。下次遇到类似情况，就能做出更优的决策。

实际效果怎么样？拿数据说话

说一千道一万，最终还是要看实际效果。我分享一下我们这边跑出来的真实数据，不是实验室环境的那种，是线上生产环境的统计。

网络类型	穿透成功率	平均耗时
家庭宽带（NAT映射为Cone型）	92.3%	320ms
企业办公网络	78.6%	580ms
4G移动网络	85.2%	450ms
5G网络	91.7%	280ms

这个数据是过去一个季度的平均值。可以看到，理想情况下（家庭宽带加Cone型NAT），穿透成功率能稳定在90%以上。即便是相对困难的企业网络，也有接近八成的成功率。

那些穿透失败的案例，最后都会走TUN中继，所以用户的实际通话中断率可以控制在0.5%以下。这个数字在行业内应该算是比较领先的水平。

当然，我们也在持续优化。比如针对某些特定地区运营商的网络特征，专门部署了优化的穿透节点。效果还挺明显的，一个月内那个区域的穿透成功率就提升了差不多8个百分点。

除了技术本身，这些因素也很重要

做了这么多年音视频云服务，我发现有时候影响穿透结果的，不只是技术本身，还有很多周边因素。

比如客户端的重连策略。很多应用在检测到连接断开后，会立刻发起新一轮穿透。但其实这种做法可能适得其反——如果上一轮是因为网络拥塞失败，短期内重试很可能会重复失败。我们一般会建议客户加一个指数退避的间隔，比如第一次等1秒，第二次等2秒，第三次等4秒，这样既能保证用户体验，又能避免雪崩效应。

再比如UDP端口的选择。不同运营商对UDP端口的友好程度差异很大。我们在实践中发现，某些端口段会被重点关照，而另一些则相对宽松。通过动态选择"友好端口"，可以绕过不少底层网络的限制。

还有就是DNS解析的优化。穿透过程中需要解析STUN/TURN服务器的域名，如果DNS解析太慢，会拖累整个连接建立过程。我们内部用了DNS预解析和Anycast技术，尽量把这一步的开销压到最低。

未来会怎么发展？

说实话，网络环境是在不断演变的。IPv6的普及会让公网IP变得不那么稀缺，也许到那时候，NAT会成为历史名词。但在此之前，我们还有很多工作要做。

个人的一点感受：提升穿透成功率这件事，没有一劳永逸的解决方案。运营商会调整策略，企业会升级防火墙，应用场景也在不断变化。今天管用的方法，明天可能就不行了。

所以持续监控、快速迭代、保持学习，可能是这个领域最核心的能力要求。我们现在有专门的团队在盯这件事，每周的线上数据复盘，每月的策略调优，每季度的技术架构升级，已经形成了一套完整的流程。

这条路没有终点，但每提升一个百分点的成功率，背后都是实实在在的用户体验改善。想想看，当你和远方的家人视频通话，画面清晰、声音流畅、几乎没有延迟——这种体验背后，正是无数个这样的小细节堆出来的。

先聊到这里吧，如果以后有新的进展，再来分享。