UPnP(Universal Plug and Play)是一种网络协议,旨在简化家庭和办公室网络中设备的连接和通信。它允许设备在加入网络时自动发现彼此,并建立通信,无需用户进行复杂的手动配置。UPnP的应用场景非常广泛,包括智能家庭控制、媒体流传输、网络安全等。

版本背景

UPnP设置遇难题?看这里的解决方案

UPnP技术最早由微软公司于1999年提出,目前已经是开放的标准,由非盈利的论坛组织UPnP Forum负责体系架构和标准的维护和更新升级。截至2003年末,世界范围内宣称支持它的组织已经达到600多家。目前UPnP尚处于1.0版本,已经实现了智能设备的互联互用。

核心技巧

1. 设备发现:UPnP设备加入网络时,会通过SSDP(Simple Service Discovery Protocol)协议向网络中宣告其服务。控制点(如路由器)可以搜索感兴趣的设备。

2. 端口映射:如果NAT(Network Address Translation)设备(如路由器)支持UPnP,并开启该功能,那么当主机向NAT设备发出端口映射请求时,NAT设备可以自动为主机分配端口并进行端口映射,使得内网主机能够被外网访问。

3. 服务调用:UPnP设备通过SOAP(Simple Object Access Protocol)协议定义的XML和HTTP来执行远程调用,控制点可以通过这些协议调用设备提供的服务。

实战案例

案例一:在路由器中设置UPnP

1. 登录路由器:打开浏览器,输入路由器的IP地址(通常可以在路由器的底部或用户手册中找到),登录到路由器的管理界面。

2. 找到UPnP设置:在管理界面中,找到“高级设置”或类似的选项,然后寻找与UPnP相关的设置,这可能被标记为“UPnP设置”、“UPnP功能”或类似的名称。

3. 启用UPnP功能:勾选相应的复选框或单选按钮来启用UPnP功能。某些路由器可能需要重启才能使更改生效。

4. 配置UPnP设置(可选):根据需要,可以进一步配置UPnP设置,例如允许或禁止特定类型的设备使用UPnP功能,或者设置端口转发规则以确保只有授权的设备可以访问网络。

5. 保存设置并退出:保存设置并退出路由器的管理界面。

案例二:UPnP端口映射实现过程

1. 发现设备:控制点在网络上搜索感兴趣的设备,而设备向网络中宣告其服务。对于自动端口映射来说就是发现带UPnP功能的路由器。

2. 请求端口映射:主机向路由器发出端口映射请求,希望将内网的某个端口映射到公网,以便被外网访问。

3. 路由器处理请求:如果路由器支持UPnP并开启了该功能,它会自动为主机分配一个公网端口,并建立端口映射关系。

4. 数据转发:当外网设备访问路由器的公网端口时,路由器会将数据转发到内网主机对应的端口上,从而实现内网主机与外网的通信。

进阶研究

1. UPnP协议结构

  • UPnP协议构建在TCP/IP协议之上,使用HTTP协议及其变种(HTTPU和HTTPMU)进行消息封装。这些协议通过UDP而不是TCP来发送消息,并且可以用于多播通信。
  • 简单服务发现协议(SSDP)定义了UPnP控制点如何发现网络上的UPnP服务,以及UPnP设备如何向网络发布自己所能提供的服务。
  • 普通事件架构协议(GENA)定义了UPnP设备如何利用UDP和TCP来接受和发送事件通知。
  • 简单对象访问协议(SOAP)定义了可扩展标记语言(XML)和HTTP的使用来执行远程调用。
  • 2. UPnP设备类型

  • UPnP设备可以是物理设备或包含多个物理设备的逻辑设备,不同类型的设备对应一组不同的服务和嵌入设备。例如,一个VCR设备可能包括磁带传输服务、优化器服务和时钟服务。
  • 设备通过XML设备说明文档来其提供的服务集以及其他属性,如设备名称和图标等。
  • 3. UPnP安全问题

  • 尽管UPnP带来了便利,但它也存在安全风险。由于UPnP允许设备自动发现和通信,恶意攻击者可能会利用这一特性进行攻击,例如伪装成合法的UPnP设备,通过发送广播消息来搜集网络中的设备信息,甚至执行拒绝服务攻击(DoS)。
  • 为了提高安全性,用户需要确保网络安全,例如只允许授权的设备使用UPnP功能,或者定期检查网络中的UPnP设备是否存在异常行为。
  • 互动问答

    1. :如何判断我的路由器是否支持UPnP?

    :登录到路由器的管理界面,查看是否有UPnP相关的设置选项。如果有,则说明路由器支持UPnP。

    2. :UPnP设置后,如何检查端口映射是否成功?

    :可以通过查看路由器的UPnP状态页面,确认内网IP对应的内外网端口号是否显示已映射成功。

    3. :UPnP设置不成功,可能的原因有哪些?

    :可能的原因包括路由器固件版本过旧、网络环境复杂(如有三层交换机)、同时开启了多个设备的UPnP功能导致冲突等。可以通过升级路由器固件、简化网络环境、关闭其他设备的UPnP功能等方式来排查问题。

    4. :UPnP与DMZ有什么区别?

    :UPnP是一种自动端口映射技术,允许设备自动发现和通信;而DMZ(Demilitarized Zone)是一种网络安全策略,将特定设备完全暴露给外网,通常用于需要直接对外提供服务的设备。两者的主要区别在于UPnP是动态的端口映射,而DMZ是静态的IP地址暴露。