TCP forward сървър

Вече знаем как да разработваме многопотребителски TCP сървъри. Сега ще си поставим малко по-сложна задача – разработка на сървър за препращане на трафика от един TCP порт към друг TCP порт на друга машина по прозрачен за потребителя начин. Такъв софтуер се нарича bridge на транспортно ниво.

Какво всъщност прави един TCP forward сървър

Представете си, че имаме локална мрежа с локални IP адреси 192.168.0.*, която е свързана с Интернет през една машина с реален IP адрес от Интернет (статичен IP адрес), да кажем 212.50.1.1. От Интернет се вижда само една машина от цялата мрежа – машината 212.50.1.1, а всички останали машини от мрежата не са достъпни, защото нямат реален IP адрес в Интернет. Искаме да пуснем някакъв TCP сървър (някаква услуга), да кажем на порт 80 на някоя машина от локалната мрежа, да кажем 192.168.0.12 и искаме тази услуга да е достъпна от Интернет. Ако просто стартираме TCP сървъра, услугата ще е достъпна само за потребителите на локалната мрежа.
Има няколко варианта да накараме услугата да е достъпна и от Интернет. Най-лесният от тях е да си осигурим реален IP адрес за машината, на която работи сървъра, но това не винаги е възможно и може да изисква допълнителни разходи.
Друг вариант е да се направи т. нар. port forwarding (препращане на порт) на някой порт от машината 212.50.1.1 към някой порт на машината 192.168.0.12. Целта е всеки, който се свърже към 212.50.1.1 на даден порт за препращане да получава на практика връзка към 192.168.0.12 на порт 80. Има различни програми, които извършват препращане на порт, някои от които се разпространяват стандартно с мрежовия софтуер на операционната система.
Нашата цел е да напишем програма на Java, която извършва TCP port forwarding.

Примерен TCP forward сървър
Нашият сървър трябва да слуша на даден TCP порт и при свързване на клиент да отваря сокет към дадена машина на даден порт (сървъра) и да осигурява препращане на всичко идващо от клиента към сървъра, а всичко, идващо от сървъра към клиента. При прекъсване на връзката с клиента трябва да се прекъсне и връзката със сървъра и обратното – при прекъсване на връзката със сървъра трябва да се прекъсне и връзката с клиента. Трябва да се поддържа обслужване на много потребители едновременно и независимо един от друг. Ето една примерна реализация на такъв TCP forward сървър: