UPNP实现的基本原理
upnp协议
upnp协议UPnP（Universal Plug and Play）是一种用于自动发现和配置网络设备的网络协议。
它基于IP网络，旨在使各种设备能够相互通信、共享资源和提供服务。
UPnP协议的主要目标是简化用户对网络设备的安装和配置，使用户能够轻松地设置和管理设备，从而提供便利的网络体验。
UPnP协议使用了多种标准的网络技术，如TCP/IP协议、HTTP协议、XML等。
通过这些技术，设备可以自动发现彼此，并建立通信连接。
设备可以提供各种服务，如媒体服务、打印服务、文件共享服务等。
用户可以通过简单的操作和界面来访问和使用这些服务。
UPnP协议的工作方式如下：首先，设备通过UPnP协议进行广播，告知网络中的其他设备自己的存在。
然后，其他设备通过接收到的广播消息来识别新设备，并与其建立连接。
一旦连接建立，设备之间就可以相互通信和共享资源了。
UPnP协议的一个重要应用是在家庭网络环境中。
在家庭网络中，用户可以拥有多个设备，如电视、音响、摄像头等。
通过UPnP协议，这些设备可以相互通信，实现互联互通的功能。
例如，用户可以通过智能手机控制电视的播放和音响的音量。
用户还可以通过电视观看摄像头的实时画面，从而实现家庭监控的功能。
UPnP协议也可以用于商业网络环境中。
在办公室或企业网络中，用户可以拥有多个设备，如打印机、扫描仪、网络摄像头等。
通过UPnP协议，这些设备可以自动发现并连接到网络，使用户可以方便地使用这些设备。
例如，用户可以通过电脑轻松地寻找并连接到打印机，从而实现打印文档的功能。
尽管UPnP协议在许多方面都提供了便利和灵活性，但它也带来了一些安全风险。
由于设备之间的自动发现和连接，可能会让一些恶意软件或黑客来入侵网络。
因此，有必要对网络进行适当的安全保护，如防火墙、入侵检测和加密通信等。
总之，UPnP协议是一种用于自动发现和配置网络设备的网络协议。
它使设备能够相互通信、共享资源和提供服务。
通过UPnP协议，用户可以轻松地设置和管理设备，并享受便利的网络体验。
upnp&ssdp
UPnP是通用即插即用（Universal Plug and Play）的缩写，它主要用于实现设备的智能互联互通。
使用UPnP协议不需要设备驱动程序，因此使用UPnP建立的网络是介质无关的，它可以运行在几乎所有的操作系统平台之上，可以使用C，C++，JAVA和VB等开发语言，使得在办公室、家庭和其他公共场所方便地构建设备相互联通的网络环境。
本专题主要是介绍UPnP的工作原理和基本概念，包括SSDP、GENA和FXPP等基本协议，以及在Linux 下如何使用Intel提供的UPnP开发包实现UPnP控制点和设备。
本文是这个专题的第一篇，主要介绍UPnP 的工作原理和基本概念。
本专题其后的部分会详细介绍SSDP、GENA的概念，及其在UPnP中的协议实现，最后会使用Intel的Linux开发包实现一个UPnP设备。
UPnP协议概述随着越来越多的设备联入网络，对于共享设备以及共享设备提供的资源和服务的需求也越来越强烈，透明的访问各种联入网络的资源也成为了一种非常复杂的任务。
因此，在1999年，Microsoft公司开始大张旗鼓地宣传下一代即插即用技术--通用即插即用（Universal Plug and Play，简称UPnP）。
UPnP实际上是扩展了传统单机的设备和计算机系统的概念，在"零配置"的前提下提供了连网设备之间的发现、接口声明和其他信息的交换等互动操作功能。
Microsoft公司称"UPnP将延伸到家庭中的每一个设备，它会成为个人电脑、应用程序、智能设备集成工作所必需的框架、协议和接口标准"。
UPnP是实现智能设备端到端网络连接的结构。
它也是一种架构在TCP/IP和HTTP技术之上的，分布式、开放的网络结构，以使得在联网的设备间传递控制和数据。
UPnP 技术实现了控制点、设备和服务之间通讯的支持，并且设备和相关服务的也使用XML定义并且公布出来。
使用UPnP，设备可以动态加入网络，自动获得一个IP地址，向其他设备公布它的能力或者获知其他设备的存在和服务，所有这些过程都是自动完成的，此后设备能够彼此直接通讯。
upnp原理
upnp原理UPnP（通用即插即用）是一种服务器-客户端协议，用来提供自动化的网络设备发现和控制服务。
它支持客户端和服务器之间的自动发现和配置，从而减少用户的设置和配置操作。
UPnP原理：一、UPnP背景：UPnP协议在PC机和网络设备之间提供了一种兼容性官法，让它们能够共同实现自动发现功能，能够以最简单的方式匹配网络设备和服务。
二、UPnP原理：1. 自动发现：设备发现协议(DNLA)是UPnP框架的核心，让网络上的每个执行设备都能够被发现，被搜索到以及被其他操作设备处理。
2. 配置功能：配置和设置的功能可以使用Soap(简单对象访问协议)和Http(超文本传输协议)协议来获得。
3. 通信管理：UPnP可以管理客户端和服务器之间的通信，主要用来处理设备传输以及网络调度等功能。
4. 内容获取：UPnP可以使用内容技术来实现内容的获取，使用HTTP来提供文件的传输服务，将复杂的文件传输过程简化。
三、UPnP的优势：1. 自动发现：UPnP帮助客户端和服务器之间自动发现，能够节省用户的手动配置操作，减少用户的网络配置麻烦。
2. 简单的配置：UPnP提供了简单的配置机制，能够最大限度地简化客户端和服务器之间的设置操作，使用户能够轻松修改网络设备的参数和配置。
3. 高效数据传输：UPnP提供了一种内容传输技术，使客户端和服务器之间的数据传输变得更加高效简单，更加稳定可靠。
4. UPnP穿透：UPnP技术提供了穿透功能，能够实现ONU设备和3G路由器之间的穿透，实现安全稳定的数据传输服务。
四、应用范围：UPnP技术可以应用于家庭媒体传输、网络存储、视频传输、安全摄像机监控以及网络游戏等多种网络应用中，可以大大方便网络应用的使用。
UPnP+
UPnP基本原理以及在NAT中的应用1摘要随着计算机产业以及计算机网络技术的迅猛发展，越来越多嵌入式设备的出现和家庭网络的发展，实现各种设备的互联互通已经成为人们的迫切需求，而实现家庭网络互联互通的关键是家庭网络的中间件技术。
业界各大厂商都提出了自己的解决方案，其中以微软提出的UPnP最具有发展前途，也获得了最广泛的支持，目前UPnP基本是家庭网络设备必须支持的特性之一。
UPnP是通用即插即用（Universal Plug and Play）的缩写，主要用于设备的智能互联互通，使用UPnP协议不需要设备驱动程序，它可以运行在目前几乎所有的操作系统平台上，使得在办公室、家庭和其他公共场所方便地构建设备互联互通成为可能。
本文介绍了UPnP所定义的基本协议（如SSDP、GENA、SOAP等），重点分析了UPnP实现的基本工作流程，并通过抓包工具捕获数据包，对各种流程传递的协议报文进行详尽分析，最后结合NAT技术，重点叙述UPnP在NAT技术中的应用。
2UPnP的结构规范UPnP最大的愿景是希望任何设备一旦连接上网络，所有在网络上的设备马上就能知道有新设备加入，这些设备彼此之间能互相通信，更能直接使用或者控制它，一切都不需要人工设置，完全的即插即用。
2.1UPnP的基本组件服务、设备和控制点是UPnP网络的基本组件，它们之间的关系图如图1所示：图1UPnP组件图设备（Device）UPnP网络中定义的设备具有很广泛的含义，各种各样的家电、电脑外设、智能设备、无线设备、个人电脑等等都可以称之为设备。
一台UPnP设备可以是多个服务的载体或多个子设备的嵌套。
服务（Service）在UPnP网络中，最小的控制单元就是服务。
服务描述的是指设备在不同情况下的动作和设备的状态。
例如，时钟服务可以表述为时间变化值、当前的时间值以及设置时间和读取时间两个活动，通过这些动作，就可以控制服务。
控制点（Control Point）在UPnP网络中，控制点指的是可以发现并控制其他设备的控制设备。
upnp基本原理以及在nat中的应用
UPnP基本原理以及在NAT中的应用什么是UPnPUPnP（Universal Plug and Play）是一种网络协议，它允许设备进行自动发现、配置和控制。
UPnP的设计目标是使家庭网络中的设备能够自动互相通信，从而无需用户进行手动配置。
UPnP的基本原理UPnP协议的基本原理是基于TCP/IP协议的，主要涉及到设备的发现、描述和控制。
1.设备发现：UPnP设备可以通过发送和接收SSDP（Simple ServiceDiscovery Protocol）消息来进行自动发现。
当一个设备加入网络时，它可以通过组播发送SSDP消息来通知其他设备它的存在。
其他设备可以通过接收到的消息来获取新设备的信息。
2.设备描述：每个UPnP设备都有一个描述文件，描述文件使用XML格式描述了设备的能力和服务。
设备通过发送M-SEARCH消息来告知网络中的其他设备它的描述文件的位置。
其他设备可以根据描述文件来了解设备的功能并进行相应的控制。
3.设备控制：设备控制是通过使用SOAP（Simple Object AccessProtocol）来实现的。
设备之间可以通过发送和接收SOAP消息来进行各种操作，比如设备的设置、状态查询等。
设备可以通过描述文件中定义的服务来确定可以进行的操作。
UPnP在NAT中的应用UPnP在NAT（Network Address Translation）中的应用主要是为了解决在内部网络中访问外部网络的问题。
NAT是一种将内部网络与外部网络进行转换的技术，它可以有效地保护内部网络的安全性，但同时也造成了一定的访问限制。
UPnP协议可以通过与NAT设备的通信来实现在内部网络中自动配置端口映射，从而使内部网络中的设备能够主动发起对外部网络的连接。
下面是UPnP在NAT中的应用的一些常见情况：1.端口映射：UPnP可以通过与NAT设备通信，自动配置端口映射，使内部网络中的设备能够接收来自外部网络的连接。
路由器的端口映射和UPnP设置解析
路由器的端口映射和UPnP设置解析一、引言随着互联网的快速发展和越来越多的人们使用家庭网络，了解并掌握路由器的相关知识变得十分重要。
在家庭网络中，路由器扮演着重要的角色，它连接着内部网络和外部网络，并且负责将信息从一个网络传输到另一个网络。
本文将重点介绍路由器的端口映射和UPnP设置，以帮助读者更好地理解和使用家庭网络。
二、端口映射端口映射是一种将外部网络请求映射到内部网络的方法。
在家庭网络中，当我们需要从外部访问内部网络中的设备时，就需要使用端口映射。
举个例子，假设我们要远程访问内部的摄像头，首先我们需要配置路由器的端口映射功能，将摄像头的内部IP地址和端口号与路由器的外部IP地址和端口号进行映射。
这样，当外部网络请求访问路由器的外部IP地址和端口号时，路由器会将请求转发到内部的摄像头上，实现远程访问的功能。
配置端口映射需要以下几个步骤：1. 登陆路由器管理界面；2. 找到端口映射设置选项；3. 添加新的端口映射规则；4. 输入内部设备的IP地址和端口号；5. 输入外部端口号和协议类型（TCP或UDP）；6. 保存设置并重启路由器。
需要注意的是，不同的路由器品牌和型号可能在配置端口映射时有所不同，请根据自己的路由器型号查阅相关文档或咨询厂商进行正确配置。
三、UPnP设置通用即插即用（UPnP）是一种自动配置网络设备的协议，它可以使设备在网络上自动互相发现和配置。
在家庭网络中，UPnP可以帮助我们更方便地使用各种网络设备，并提供更好的用户体验。
当我们启用UPnP功能时，路由器会自动为内部的设备分配IP地址、端口号以及其他必要的网络配置信息。
这使得我们无需手动配置路由器，就可以轻松地将新设备添加到网络中，并享受到诸如在线游戏、文件共享等的功能。
启用UPnP功能需要以下几个步骤：1. 登陆路由器管理界面；2. 找到UPnP设置选项；3. 启用或勾选UPnP功能；4. 保存设置并重启路由器。
需要注意的是，UPnP虽然便利，但也存在一些安全风险。
外网映射原理
外网映射原理外网映射原理指的是将内部网络中的局域网设备通过路由器配置，使其可以通过公共互联网访问。
外网映射技术通常使用网络地址转换（NAT）来实现。
在一个典型的局域网中，所有设备都连接到一个路由器。
该路由器负责将来自局域网的数据包转发到正确的设备上。
然而，当一个设备想要通过互联网连接到外部服务时（如访问网站或使用某个在线应用），由于这些设备拥有私有IP地址，并不能直接从互联网上访问。
这就需要使用外网映射来建立起内部设备与外部服务之间的通信。
外网映射原理是通过将公网IP地址和端口号映射到内部设备的私有IP地址和端口号上来实现的。
当内部设备向外部服务发送请求时，路由器会将请求发送到正确的目的地，并将响应传递回内部设备。
具体实现外网映射的方式有两种：端口映射和UPnP （Universal Plug and Play）。
1. 端口映射：通过在路由器上配置端口映射规则，将外部的公网IP地址和端口号映射到内部设备的私有IP地址和端口号上。
当外部服务通过公网IP地址和端口号发送请求时，路由器会将请求转发到对应的内部设备上。
这样，内部设备就可以通过端口映射与外部服务进行通信。
举个例子，如果某个设备在局域网中的IP地址是192.168.1.100，通过配置端口映射规则，将公网IP地址的8080端口映射到192.168.1.100的80端口上。
当外部服务通过公网IP地址和8080端口发送请求时，路由器会将请求转发到192.168.1.100的80端口上，从而实现内部设备与外部服务的通信。
2. UPnP：UPnP是一种自动配置网络设备的协议，它可以动态地在路由器上创建端口映射规则。
当设备通过UPnP协议请求创建一个端口映射规则时，路由器会自动为该设备创建一个映射。
UPnP使得设备可以更简单地与外部服务进行通信，而无需手动配置端口映射规则。
总的来说，外网映射原理是通过将公网IP地址和端口号映射到内部设备的私有IP地址和端口号上，使得内部设备能够与外部服务进行通信。
SSDP与UPnP协议在智能家居中的设备发现与控制应用
SSDP与UPnP协议在智能家居中的设备发现与控制应用智能家居技术的迅猛发展已经带来了许多便利和舒适的生活方式。
其中，SSDP（Simple Service Discovery Protocol）和UPnP（Universal Plug and Play）协议作为智能家居领域中的重要组成部分，在设备发现和控制应用方面发挥着核心的作用。
本文将介绍SSDP和UPnP协议的原理和功能，并探讨其在智能家居领域中的应用。
一、SSDP协议的原理和功能SSDP协议是一种基于HTTP和UDP的简单设备发现协议，旨在让设备能够自动地发现并与网络中的其他设备进行交互。
它通过利用多播和单播的方式，在局域网内进行设备的发现和通信。
SSDP协议的主要功能包括设备发现、设备描述和服务描述。
1. 设备发现设备发现是SSDP协议的核心功能之一。
当一个设备上线时，它会通过多播的方式向局域网内的其他设备发送发现消息。
其他设备接收到该消息后，可以对其进行相应的处理，比如更新设备列表、获取设备的IP地址等。
通过设备发现，智能家居系统的各个设备能够相互感知和识别，并建立通信连接。
2. 设备描述SSDP协议还提供了设备描述的功能，用于向其他设备提供设备的详细信息。
设备描述包括设备的类型、型号、制造商等重要信息，通时进行相应的操作。
3. 服务描述除了设备描述，SSDP协议还支持服务描述的功能。
服务描述用于描述设备提供的具体服务和相关操作。
比如，一个智能插座设备可以提供开关操作的服务，服务描述可以描述该服务的功能、参数等信息。
通过服务描述，其他设备可以了解到该设备所支持的具体服务和相关操作，实现设备之间的灵活互动。
二、UPnP协议的原理和功能UPnP协议是一种基于SSDP协议的通用的智能设备连接和控制协议。
它建立在SSDP协议之上，通过定义一系列的设备和服务模板，实现设备之间的无缝连接和互操作性。
UPnP协议的主要功能包括设备发现、设备描述、事件通知和远程控制。
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UPNP实现的基本原理
UPNP实现的基本原理
第一部分
首先我们需要解决一个问题UPnP到底是用来干什么的我只从技术实现的角度来讲。
一个设备比如一台计算机或者是一个PDE设备如果想要在网络上和其他的计算机通讯最简单的方法就是两台计算机都有一个互联网的IP地址互联网的IP地址和局域网的IP地址是不同的局域网IP地址有两种第一种是以10.x.x.x 开头的第二种是以192.168.x.x开头的这样就可以进行直接通讯了。
如果双方中有一个有互联网的IP地址的另一方可以通过连接这个地址也可以通讯。
但是现在我们遇的大部分情况是两台计算机都处于一个内网局域网中都是通过路由器连接到Internet上的这样想实现P2P通讯将是非常困难的事情。
为了解决这个问题就出来了UPnP这个东西。
那么我们现在需要解决的问题是UPnP到底是个什么东西UPnP其实不是什么技术它只不过是一个标准这个标准规定了一些具体的通讯规则但是具体怎么实现没有任何限制。
主要来说它包括IP、TCP、UDP、HTTP和XML在内的互联网组件UPnP其实就是把这些已有的东西组合起来去实现网络打孔。
那么为什么会用到这些组件呢据我的推测是IP、TCP、UDP这些都是很成熟的通讯技术就不用废话了。
那么为什么要用HTTP和XML呢我估计是HTTP比较通用基本上每台机子都有这个协议不需要在进行推广了而XML是一个格式标准其实我们看到的网页的html源文件就是XML的一个具体实现XML文件的最大特点就是所有的东西都是有头有尾的比如HEAD/HEAD。
这些定义的最大好处就是我们可以很容易的通过编程实现解析把头部压进栈遇到尾部就是出栈通过对栈的操作就可以实现解析了。
这样传输有了通讯解析规则有了就很容易实现网络打孔技术了。
另外为了便于各种设备之间方便的通讯UPnP充分利用了HTTP的多播和单播通常状态下想在网络上实现多播和单播是非常繁琐的但是HTTP又非常成熟的实现技术所以种种条件加起来就形成了UPnp。
下边就是要说一下UPnP的实现模型了UPnP的典型模型就是有一台在内网的计算机这台计算机只有内网的IP地址它通过一个路由器连接到Internet网中如果你的路由器支持UPnP你可以建立路由器的端口到你的计算机IP和端口的映射。
因为的外网的计算机通过访问路由器在外网中是有IP和端口号就可以访问到你的计算机了。
简而言之就是建立了一个专发机制。
第二部分
UPnP参考文档中有关基本原理的概述
UPnP网络的第1步是发现。
在将一个设备添加到网络上之后UPnP发现协议允许该设备向网络中的控制点宣告其服务。
同样当一个控制点被添加到网络后UPnP发现协议允许该控制点在网上搜索感兴趣的设备。
两种情况下的根本信息交换均为一个发现消息包含有关该设备或其服务之一的一些基础信息例如其类型、标识符和指向更详细信息的一个指针。
UPnP发现协议基于简单服务发现协议SSDP。
UPnP网络中的第2步是描述。
控制点在发现一个设备之后仍然对其知之甚少。
为了使控制点了解到更多关于设备及其能力的信息或与设备进行交互则控制点必须取得来自该设备在发现消息中所提供之URL的设备描述。
设备可能包含其它逻辑设备以及功能单元或服务。
对于设备的UPnP描述通过XML来表达并包括诸如模型名称和号码、序列号、制造商名称和厂商专门网站URL等专门针
对厂商的制造商信息。
该描述还包括一列任意的嵌入式设备或服务以及用于控制、事件触发和展示的URL。
对于每项服务此描述均包括一列命令或动作而服务参数或变量对于每个动作做出响应针对服务的描述还包括一列变量这些变量模型化服务在运行时的状态并通过数据类型、范围和事件特征进行描述。
UPnP网络中的第3步是控制。
当一个控制点取得设备描述后该控制点可将动作发至一个设备的服务。
为此控制点将一条适当的控制消息发至服务的控制URL在设备描述中提供。
控制消息同样利用简单对象访问协议SOAP通过XML 来表达。
类似于功能调用该服务针对控制消息返回了所有的专门动作取值。
动作的效果可以通过描述服务运行时状态的变量进行描述。
UPnP网络的第4步是事件触发。
针对服务的UPnP描述包括一个服务响应的动作列表以及一个对服务器运行时状态进行展示的变量列表。
在这些变量变更时服务会发布更新一个控制点可以预订接收此信息。
服务通过发送事件消息来发布更新。
事件消息包含一个或多个状态变量名和这些变量的当前值。
这些消息同样通过XML来表达并采用通用事件通知架构GENA格式。
当控制点首次预定时会发送一个特殊的初始事件消息此事件消息包含所有事件变量的名称和值并允许订阅者对服务状态模式进行初始化。
为了支持拥有多个控制点的环境事件触发设计用于将任何动作的效果通知所有控制点。
因此所有订阅者均会收到全部的事件消息。
订阅者收到关于所有已变更事件变量的事件消息此事件消息无论状态变量为何改变都被发送由于响应一个要求动作或由于服务建模状态的变更。
UPnP网络中的第5步是展示。
如果设备有用于展示的URL那么控制点就可以通过此URL取得一个页面在浏览器中加载该页面并且根据页面的功能支持用户控制设备和/或浏览设备状态。
每一项完成的程度取决于展示页面和设备的具体功能。