单UDP端口下隧道承载iperf3 TCP连接实现正常运行的方法

• 原生socat的TCP-UDP转发默认无会话状态映射，fork模式下每收到一个UDP包就会新建独立TCP连接，无法维持iperf3要求的TCP控制通道长连接。iperf3启动时首先通过TCP连接协商测试参数（含UDP测试的端口、时长、带宽规则），控制连接异常断开后，后续测试流量自然无法正常传输。
• 此前的socks4嵌套方案缺失报文分路标识：封装后的TCP控制流和原生UDP测试流同时发往同一个UDP端口时，接收端无法区分两类载荷，解复用逻辑完全缺失，因此仅能收到首个socks4握手包，后续数据全部因识别失败被丢弃。

所有方案均满足约束：仅使用单个UDP端口传输、不建立端到端直连TCP、同时承载iperf3所需的TCP控制流和UDP测试流。

方案1：基于tun虚拟网卡的UDP隧道（稳定性最高，无复杂配置） #

该方案通过二层虚拟网卡把所有IP流量统一封装进单UDP端口传输，iperf3发出的TCP、UDP报文会被操作系统自动路由进隧道，不需要手动编写应用层解封装逻辑：

1. 两端分别创建tun虚拟网卡，配置同网段私网IP：例如发送端配192.168.100.2/24，接收端配192.168.100.1/24
2. 用socat建立tun网卡到UDP端口的映射，全程仅占用3000UDP端口：

接收端执行命令：

socat tun:192.168.100.1/24,up udp-listen:3000,reuseaddr

发送端如果需要走仅支持TCP的socks4代理，直接在socat隧道层对接socks4服务即可，不要多层嵌套socat进程：

socat tun:192.168.100.2/24,up socks4a:127.0.0.1:<接收端公网IP>:3000

3. 隧道建立完成后，直接在发送端执行iperf3命令，指定连接对端tun地址192.168.100.1的3000端口即可。iperf3产生的TCP、UDP报文会被tun网卡截获，全部封装进UDP隧道传输到对端，对端操作系统自动解封装后，会把TCP报文送入本地协议栈、UDP报文投递到本地iperf3监听端口，自动完成解复用。

方案2：应用层加标识分路（无需虚拟网卡） #

如果环境不支持创建tun虚拟网卡，可以给两类流量增加1字节固定包头做区分，在接收端根据包头做流量投递：

• 提前约定分路规则：1字节包头值为0x01时，代表后续载荷是封装的TCP控制流数据；包头值为0x02时，代表后续载荷是原生iperf3 UDP测试数据
• 发送端启动两个监听端口：一个监听本地TCP 2000端口接收iperf3的TCP控制连接，给所有发出的报文添加0x01包头；另一个监听本地UDP 3000端口接收iperf3的UDP测试流量，给所有发出的报文添加0x02包头，两类报文统一发往对端3000UDP端口
• 接收端常驻进程监听3000UDP端口，收到报文后首先读取首字节判断类型：如果是0x01就把后续载荷转发到本地TCP 1080端口的iperf3控制服务；如果是0x02就把后续载荷转发到本地UDP 3000端口的iperf3测试服务

注意该方案不要使用socat的fork参数，要保持单TCP长连接和UDP会话的映射关系，避免每次收到报文就新建连接导致iperf3控制通道中断。

socks5适配说明 #

如果需要对接socks5代理，不需要寻找特殊编译版本的socat，只需在本地部署一个轻量TCP转socks5工具（例如microsocks）监听本地端口，再让socat把隧道流量转发到该本地代理端口即可，逻辑和对接socks4代理完全一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Thomas Vale