一次组网的完整生命周期

专栏：VNT 2.0 组网源码 · 第 3 / 11 篇
VNT生命周期

:::info 学习目标 完成本篇后你能够：按顺序说出组网生命周期的全部步骤；理解多服务端协调注册的三步握手；找到每一步在源码中的位置。 前置：第 2 篇完成。预计时长：50 分钟。 :::

:::note 本章术语速查（新手建议先读）

  • crate：Rust 的编译/发布单元（≈ 一个库或程序）。vnt-core 是一个 crate。
  • protobuf：Google 的二进制序列化格式，比 JSON 小且快，VNT 的协议消息全用它。
  • 心跳：定期发送的“我还活着”信号，超时未收到即判定掉线。
  • 退避（Backoff）：重试越来越慢的策略（3s、6s、9s…），避免把故障方打爆。
  • TaskGroup：VNT 自制的任务组——组内任何关键任务退出，整个程序停止（防半死状态）。 :::

vnt2_cli -k 123456 -s 101.35.230.139:6660 敲下去之后发生了什么？主线在 vnt-core/src/core/mod.rs 的 NetworkManager，分三段：create_network（装配）→ register（注册拿 IP）→ start_device（起网卡）。

生命周期总览

图表（vnt-lifecycle.md）

第一段：create_network——装配车间

create_network（core/mod.rs

）按依赖顺序装配所有组件，源码片段：

// vnt-core/src/core/mod.rs:81-96（节选）
let mtu = config.mtu.unwrap_or(DEFAULT_MTU);              // 默认 MTU 1380
let packet_crypto = PacketCrypto::new_from_str(config.password.as_deref())?;  // 密钥=SHA256(密码)
let (server_manager_list, tunnel_to_server, server_rpc) =
    create_server_tunnel(app_state.clone(), &config, packet_crypto.clone(), default_interface.clone());
let device_io_manager = DeviceIOManager::new(task_group.clone());
let allow_subnet = AllowSubnetExternalRoute::new(config.output.clone());

let (puncher, p2p_socket, p2p_task) = if !config.no_punch {
    // 初始化 P2P 隧道：2主UDP+82子UDP+TCP、STUN 检测、打洞器
    ... init_tunnel(...).await?

装配清单（每项对应后续一篇）：包加解密器（第 5 篇）→ 每台服务器一条控制隧道（第 9 篇）→ P2P 隧道与打洞器（第 6 篇）→ 出站流水线 HybridOutbound（压缩+FEC+加密，第 7 篇）→ 按设备模式装 TUN 或内置 NAT（第 4 篇）→ QUIC 增强通道（第 8 篇）。全部组件打包进 RegistrationContext，等待注册。

第二段：register——拿虚拟 IP

// vnt-core/src/core/mod.rs:263-285（节选）
let is_multi_server = ctx.server_managers.len() > 1;
let response = if is_multi_server {
    // 多服务端：协调式预注册
    coordinated_registration(&mut ctx.server_managers).await?
} else {
    ctx.server_managers[0]
        .connect_and_reg(RegistrationMode::Normal).await?
};
let reg_response = match response {
    ResponseMessage::Reg(reg) => { /* ip, prefix_len */ }
    ResponseMessage::Error(e) => return Ok(RegisterResponse::Failed(e)),
    ...
};

注册协议是 protobuf 的 RegRequestMsg{network_code, device_id, key_sign, ip?…} → RegResponseMsg{ip, prefix_len, gateway}。多服务端容灾的三步协调很精彩：先向第一台 PRE_REGISTER 拿 IP → 把同一个 IP 并发预注册给其余服务器 → 向全部 ConfirmReg。这样任何一台服务器挂了，其余服务器都认识这个 IP，中继与在线列表无缝衔接。

注册成功后客户端启动每服务器的 data_handle_task_connected：5 秒心跳、断线 5 秒退避重连、重连后若网段变了则 60 秒退避（网段变化意味着缓存的路由全部失效）。

第三段：start_device——网卡上线

main_cli.rs:108 之后：start_device() 创建 TUN（Linux 开 offload、Windows 设 metric）、set_device_network_ip 给网卡配 IP、给 input 子网加系统路由。此后数据面常驻（第 7 篇）：TUN 读写循环、打洞任务、心跳，全部挂在 TaskGroup 上——任一关键任务退出即整体停止（防半死状态）。

与其他模块的联系

  • 第 4 篇：start_device 里的 TUN 细节；
  • 第 6 篇：注册完成后启动的打洞任务与 STUN 检测；
  • 第 9 篇：RegRequest 各字段（key_sign 口令指纹、ip_variable 等）与服务端视角。

常见踩坑

  1. 注册失败一直重试——先查网络与服务端地址（协议前缀 quic://tcp://wss:// 决定传输方式）；
  2. 多服务端配置了但 IP 一直变——检查各服务端是否同一组网数据（协调注册假设服务端间数据一致）；
  3. start_device 权限错误——Linux 需 CAP_NET_ADMIN 或 root；Windows 需管理员（wintun）。

随堂练习（带验收标准）

  1. 用 RUST_LOG=debug 跑 vnt2_cli，对照本篇时序图标注每行日志属于哪一步；
  2. 只配两台服务端，观察日志里的 coordinated registration 三步；
  3. 进阶：给 create_network 的装配顺序画一张依赖图，解释为什么 P2P 隧道要在出站流水线之前初始化。

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