什么是ICE交互式连接建立

本文讲述了ICE（交互式连接建立）网络协议，ICE主要用于在存在NAT和防火墙的网络环境中，为两个终端（如VoIP、视频通话）建立直接的点对点连接。它通过收集多种候选地址（本地、反射和中继），并进行连通性检查，以选择出最优的通信路径，若直接连接失败则使用中继服务器作为备用。

ICE是什么

交互式连接建立（ICE ）是计算机网络中的一种技术，旨在为两台计算机在点对点网络中尽可能直接地通信找到途径。它最常用于交互式媒体，例如网络电话（VoIP）、点对点通信、视频和即时通讯。在这些应用中，通过中央服务器通信速度慢且成本高，但由于网络地址转换器（NAT）、防火墙和其他网络障碍的存在，客户端应用程序之间在互联网上的直接通信非常困难。

ICE的工作原理

ICE（Interactive Connectivity Establishment, 交互式连接建立）是 webrtc 中建立媒体连接通道的方式，它主要是为了处理 nat 场景下网络连接的建立。

ICE（交互式连接建立）协议的核心在于发现与协商的双重过程，其核心目标是为通信设备筛选并确立最高效的数据交换路径，从而保障实时网络通信的稳定性与流畅性。整个工作流程可分为候选地址收集、连接性检查、最优路径选定及数据传输与故障兜底四个阶段，同时依托标准化协议架构实现技术适配与拓展。

一、候选地址收集：多类型地址储备为连接奠基

在ICE流程启动之初，首要步骤是完成候选地址的全面收集。每个参与通信的设备都会主动梳理并生成一份可用于数据传输的潜在IP地址与端口列表，即“候选地址”，这些地址主要涵盖两类：

1. 本地网络地址：设备在局域网内的私有地址，适用于同一内网环境下的直接通信；
2. 公网IP地址：借助STUN（NAT会话穿越实用程序）协议识别获取的公网地址。STUN协议的核心作用是帮助设备穿透NAT（网络地址转换）设备，精准定位自身面向公网的IP地址与端口，为跨网段通信提供基础。

二、连接性检查：多路径并行测试按优先级筛选

当双方设备完成候选地址收集后，会先互相交换各自的候选地址列表，随后启动连接性检查。这一阶段会通过发送STUN绑定请求的方式，对每一对候选地址组合的连通性进行验证，且所有检查操作均为并行开展，同时会依据特定规则为不同候选地址组合设定优先级：

• 优先级判定主要参考网络距离与预估连接速度，例如本地LAN连接因网络距离近、传输延迟低，会优先于需要经TURN服务器中继的连接进行测试，从而提升整体连接建立的效率。

三、最优路径选定：双向协商确保链路同步

在完成所有候选地址对的连接性测试后，设备会从所有可连通的路径中，筛选出连接性能最佳、稳定性最强的候选地址对。值得注意的是，该选型过程并非单一设备自主决策，而是需要通信双方设备通过双向协商达成一致，确保通信链路的两端能够实现状态同步，为后续稳定的数据传输提供统一的路径依据。

四、数据传输与故障兜底：主路径失效时的备用保障

最优路径选定后，设备间的数据传输便会依托该候选地址对展开。为应对通信过程中的突发故障，ICE还设计了完善的故障兜底机制：若选定的直接候选地址对在数据传输过程中突发失效，设备会自动切换至TURN服务器中继模式，通过中继路径继续传输数据，避免通信链路中断。

五、协议标准与技术适配：标准化架构支撑未来拓展

ICE流程的运行全程遵循互联网工程任务组（IETF）制定的统一标准，其中核心规范为RFC 8445，这一标准化基础确保了不同设备、不同平台上ICE协议运行的一致性与可靠性。同时其采用模块化设计，支持随技术迭代集成新功能与新技术，这种强适应性让ICE成为解决VoIP、WebRTC等实时互联网通信场景难题的核心方案，具备面向未来通信需求的技术延展性。

参考来源

https://blog.csdn.net/paradox_1_0/article/details/109146458

https://en.wikipedia.org/wiki/Interactive_Connectivity_Establishment