P2P联机游戏加速之ZeroTier方案
P2P联机游戏加速之ZeroTier方案
本文将详细介绍如何使用ZeroTier实现P2P游戏加速。文章首先解释了P2P和C/S的区别、内网穿透的概念和原理，并对比了几种主流的内网穿透工具。最后，提供了详细的ZeroTier使用教程，包括服务器端和客户端的配置步骤。
概念解释与思路说明
P2P和C/S的区别？
- P2P：Peer-to-Peer，点对点，也叫端到端。简言之不需要游戏服务器。
- C/S：Client-Server，客户端-服务器。简言之，除了玩家之外，有Server这个重磅角色参与调度。
- B/S：Browser-Server，浏览器-服务器。简言之，还是有Server这个角色参与，只不过客户端是浏览器，感觉和C/S的概念区别不是很大。
内网穿透是什么意思？
这个名字确实搞得挺高深莫测的，但其实就是把局域网里的设备挂载上网，大概就这么个意思吧，这样就可以通过网络远程访问家里的电脑或者存储空间啦。P2P联机的话，大概也是需要把主机玩家内网穿透的，这样另一个玩家才能访问到主机玩家的电脑。我的理解哈，可能有不对的地方。所以，核心思路就变成内网穿透啦。
内网穿透为什么能降低P2P游戏的延迟？
原生的Steam P2P或者游戏厂商官方的P2P可能是绕了太多弯路，然后借助咱自己搭的中转服务，玩家之间能找到一条更直的捷径。
内网穿透并不是一定可以优化延迟。两个节点之间的速度，最优的情况一般是P2P直连。 除非两个节点之间直连速度很差，这种情况需要一个对两端线路都友好的中转服务器，只有此时通过中转服务器建立的连接会比直连速度好。
组建虚拟局域网降低延迟的情况是游戏不能自己建立P2P连接，所以需要借助第三方工具完成。在国内网络情况下，组建虚拟局域网的内网穿透工具，都会优先尝试直连，包括UDP打洞、NAT转发、IPV6等办法，也就是帮游戏完成了P2P的工作，此时速度自然是好的。[3]
内网穿透工具有哪些？为什么选ZeroTier？
内网穿透工具超级多的啦，我找到了三款最主流的开源软件对比：[4]
frp
FRP使用 Go 语言开发，可以支持 Windows、Linux、macOS、ARM 等多平台部署。frp内网穿透无需多复杂的配置就可以达到比较好的穿透效果，具有较强的扩展性，支持tcp, udp, http, https 协议，并且 web 服务支持根据域名进行路由转发。此外，FRP 提供了一种新的代理类型 XTCP ，可以在传输大量数据时让流量不经过服务器中转，用于实现点对点穿透,当然，此功能并不能保证在你的网络环境 100% 可用，成功率较低，而且还要求访问端也得运行 FRP 客户端 (目前手机端ios没有frp客户端软件)。由于实现条件较多，所以有文件传输需求的朋友但必须用frp的朋友还是建议买带宽稍大一点的 VPS 会比较省心。frp适合有linux基础的个人，且需要自购一个云主机做中转，企业追求稳定可以考虑其他方式。
ngrok
ngrok是一个反向代理，通过在公共的端点和本地运行的Web服务器之间建立一个安全的通道。ngrok可捕获和分析所有通道上的流量，便于后期分析与响应。主要用途是给网站或者安装开发提供部署环境，但是也同样可以用来进行端口转发。ngrok适合有linux基础的个人，和frp类似，但比frp配置稍复杂，且需要自购一个云主机做中转，企业追求稳定可以考虑其他方式。
zerotier
ZeroTier官方解释为将整个世界转变为单个数据中心或云区域，将所有设备，虚拟机和应用程序联接起来，就像在同一个交换机接入所有设备一样。zerotier类似VPN,为内网服务器所在NAT网络和客户机所在NAT网络各虚拟出一个VLAN,这样俩个VLAN就可以通过ZeroTier建立连接，在通过UDP打洞技术就可以实现内网服务器和内网客户机直接交互数据。目前ZeroTier提供的点对点穿透技术成功率还是比较高的，可以应付大多数网络，国内长城宽带无法点对点穿透。而zerotier因为是国外的项目，官方提供的中转服务器在国外，国内连接延迟高甚至连不上，所以官方给出了moons概念，可以自己搭建中转服务器。另外ZeroTier 支持 Windows、macOS、Linux 三大主流平台，iOS、Android 两大移动平台，以及 QNAP（威连通）、Synology（群晖）、Western Digital MyCloud NAS（西部数据）三个 NAS 平台，还支持 LEDE 开源路由器项目，支持客户端真的很多。zerotier适合有linux基础的个人，一般用于NAS,为了稳定性需要自购一个云主机做中转，服务器和客户机都需要安装zerotier，企业追求稳定可以考虑其他方式。
结论就是ZeroTier地表最强，P2P成功率高且支持的客户端最多。而且看了一个V2EX的帖子[5]，更加坚定了我的信心。于是我就闭着眼睛选了ZeroTier，但是万万没想到，朋友的网络还真是长城宽带。。。虽然他组网失败了，但是这不影响我们教程的继续。
内网穿透等于P2P吗？
不等于，因为ngrok这款内网穿透软件就不支持P2P，所以肯定是两个概念。
ZeroTier使用教程
先说一下ZeroTier的一些名词概念：
ZeroTier整的还挺有浪漫主义气质，官方的服务器叫PLANET，用户自己建立的中转服务器叫MOON。
MOON服务器只起到一个握手的作用，在P2P打通后就没有MOON服务器啥事了，因此不用担心MOON服务器的延迟和宽带会影响联机体验，但是MOON服务器务必位于国内，如果服务器位于海外的话，数据经由GFW出口，可能无法顺利打通P2P。[6]
1. 官网注册并创建一个网络
官网地址：ZeroTier Central
创建完后如图。
我的
NETWORK ID
为
272f5eae16764cfa
。
2. 服务器端操作（非必须）
如果你的服务器是CentOS系统，作为Linux发行版的一种，可以直接通过SSH运行Linux命令安装ZeroTier的Linux客户端：
curl -s https://install.zerotier.com/ | sudo bash
安装执行完成后，加入zerotier局域网：
zerotier-cli join 272f5eae16764cfa
这里的
272f5eae16764cfa
换成你自己的
NETWORK ID
。
生成卫星服务器的配置文件
moon.json
：
sudo chmod 777 /var/lib/zerotier-one
cd /var/lib/zerotier-one
sudo zerotier-idtool initmoon identity.public > moon.json
修改
moon.json
，我是直接用宝塔面板文件管理修改的（建议新开一个标签页，不要关闭SSH）。
文件地址就在
/var/lib/zerotier-one
。
修改内容如下，写上自己服务器的公网IP：
"stableEndpoints": [ "139.224.16.2/9993" ]
其中
139.224.16.2
换成你自己服务器的公网IP，注意引号
"
不要漏掉。
注意：此处需要在阿里云防火墙放行
9993
端口，至于端口类型，有人说
UDP
有人说
TCP
，反正都放了吧。
之后生成
.moon
配置文件：
sudo zerotier-idtool genmoon moon.json
新建
moons.d
文件夹，并将生成的moon配置文件放进去：（也可以通过宝塔面板文件管理操作）
mkdir moons.d
mv 00000050cc09d260.moon moons.d/
其中
00000050cc09d260.moon
换成你自己生成的文件名，每个人生成的文件名不一样。这个文件需要下载保存，后面还会用到。
之后重启zerotier就好了：
sudo systemctl restart zerotier-one.service
重启好后，进入zerotier官网的网络配置，可以看到一个未验证设备接入，这个就是我们刚刚配置的moon服务器了，给前面的小框打勾，允许这个设备接入。
允许接入后可能要稍微等一段时间才会刷新出物理地址。
3. 客户端操作
凡是进行联机的玩家都需要进行客户端配置，包括你自己和你朋友。
先在官网下载ZeroTier Windows端的安装包。下载安装好后，在Windows开始菜单搜索zerotier启动。
然后输入
Network ID
来加入网络，并且在zerotier官网的网络配置里，允许这台设备的接入。
之后进入
C:\ProgramData\ZeroTier\One
文件夹，新建
moons.d
文件夹，并将之前生成的
00000050cc09d260.moon
配置文件丢进去。
之后打开任务管理器，转到【服务】选项卡，点击【打开服务】，重启一下zerotier。
之后打开命令终端（管理员）查看一下节点列表：
zerotier-cli listpeers
出现MOON服务器的IP地址，且不显示
-1
，即为连接成功。
除此之外可以看到还有四个官方的PLANET服务器也连接成功了。所以MOON服务器并不是必须项，饱和式救援而已。
LEAF是叶子节点，别的玩家会标记为LEAF。
ping一下MOON服务器的延迟（虚拟局域网IP在官网可以找到）：
ping 10.147.17.244
最短延时是15ms，再次验证了连接成功。如果是三四百毫秒以上且丢包严重，那应该是有问题。
如果ping不通的话，可以关闭Windows的防火墙试试。开始菜单搜索防火墙打开控制面板。
如果不想完全关闭防火墙，可以在防火墙的
高级设置-入站规则
里启用这几个规则。
其他方法
如果ZeroTier失败了，也可以试试其他软件。但我还没有测试过。
- frp教程：暑假将至，零基础自建内网穿透服务和朋友联机！ – 哔哩哔哩 (bilibili.com)
- 在NAT环境较好的情况下点对点打洞，也就是所谓的p2p，在NAT环境较复杂或者根本无法打洞的情况下通过服务器中转数据包：N2N-Client | Nya-WSL
- 蒲公英游戏版，3人以下免费：游戏加速器|游戏联机平台|远程游戏 – 贝锐蒲公英官网 (oray.com)