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RakNet 协议

RakNet 协议
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    • Connected Pong

Minecraft 基岩版底层使用了多种协议,其中一种是 RakNet。 RakNet 是连接外部服务器(即你正在游玩的服务器,可能是特色服务器或朋友搭建的服务器)时使用的主要协议。

该协议最重要的特性是基于 UDP 传输。基岩版默认使用 19132 端口(IPv4,IPv6 使用 19133)作为 MCBE 服务器的 RakNet 通信端口,当然你也可以自行修改端口号。

RakNet 注意事项 ​

  • 离线消息 ID 固定为:0x00ffff00fefefefefdfdfdfd12345678 —— 这组字节序列被称为 Magic。
  • 离线消息 ID 会随未连接消息(如未连接 Ping/Pong)一同发送。
  • 数据包首字节用于标识数据包类型。

数据类型 ​

类型长度取值范围说明
u8 (字节)10-255单字节数据
i16 (短整型)2-32768 - 32767有符号 16 位整数
u16 (无符号短整型)20 - 65535无符号 16 位整数
u24 (无符号 24 位整型)30 - 2^24-1无符号 24 位整数
i64 (长整型)8-2^63 至 2^63-1有符号 64 位整数
bool (布尔值)10 - 10 表示 false,1 表示 true
字符串不定前缀为 u16 类型(大端序编码)的字符串,该前缀表示字符串长度
Guid8全局唯一标识符,以 i64 类型存储
套接字地址71 字节表示 IP 版本(4/6),4 字节表示 IP 地址,2 字节表示端口号
Magic16特殊常量字节序列 0x00ffff00fefefefefdfdfdfd12345678

目录 ​

  • 未连接 Ping
  • 未连接 Pong
  • 开放连接请求 1
  • 开放连接回复 1
  • 开放连接请求 2
  • 开放连接回复 2 (自此 RakNet 连接建立完成,后续所有 RakNet 消息都封装在 帧集合数据包 中)
  • 连接请求
  • 连接请求已接受
  • 新进连接

未连接 Ping ​

Minecraft 基岩版会向所有列出的服务器(及本地网络)发送消息,用于检测可用游戏并获取 MOTD 信息。这类消息称为未连接 Ping,其结构如下:

0x01 | 客户端存活时间(毫秒,无符号长整型) | magic | 客户端 GUID

未连接 Pong ​

服务器收到后会响应未连接 Pong 消息。之所以称为"未连接",是因为此时客户端尚未与服务器建立连接。未连接 Pong 格式如下:

0x1c | 客户端存活时间(取自之前的 Ping) | 服务器 GUID | Magic | 字符串长度 | 版本标识(MCPE 或教育版 MCEE);MOTD 首行;协议版本;版本名称;在线玩家数;最大玩家数;服务器唯一ID;MOTD 次行;游戏模式;游戏模式(数字编码);IPv4 端口;IPv6 端口;

示例:

MCPE;Dedicated Server;527;1.19.1;0;10;13253860892328930865;Bedrock level;Survival;1;19132;19133;

客户端似乎不会使用游戏模式及其数字编码值。

开放连接请求 1 ​

(客户端 → 服务器)

客户端尝试加入服务器时发送此数据包

0x05 | Magic | 协议版本(当前为 11 或 0x0b) | RakNet 空填充

空填充用于探测网络可处理的最大数据包大小。

客户端会逐步减少空填充量重复发送此数据包,直到服务器响应 开放连接回复 1

开放连接回复 1 ​

(服务器 → 客户端)

服务器在客户端尝试连接时响应此数据包

0x06 | magic | 服务器 GUID | 服务器安全标识(布尔值) | Cookie(uint32,当服务器启用安全时) | MTU 大小(无符号短整型)

这是客户端与服务器握手过程的第一阶段。

开放连接请求 2 ​

(客户端 → 服务器)

客户端收到开放连接回复 1 后发送此数据包

0x07 | magic | Cookie(uint32,当服务器启用安全时) | 客户端支持安全(布尔值,原版客户端始终为 false) | 服务器地址 | MTU 大小(无符号短整型) | 客户端 GUID(长整型)

开放连接回复 2 ​

(服务器 → 客户端)

这是客户端与服务器握手的最后一步

0x08 | magic | 服务器 GUID(长整型) | 客户端地址 | MTU 大小 | 安全标识(布尔值)

此后所有 RakNet 消息都封装在 帧集合数据包 中。

连接请求 ​

(客户端 → 服务器)

客户端在此阶段发送连接请求

0x09 | 客户端 GUID(长整型) | 请求时间戳(长整型) | 安全标识(布尔值)

连接请求已接受 ​

(服务器 → 客户端)

服务器收到连接请求后发送此数据包

0x10 | 客户端地址 | 系统索引(短整型,作用未知。填 0 即可,Minecraft 客户端发送 47) | 系统地址([]Address) | Ping 时间(长整型) | Pong 时间(长整型)

新进连接 ​

(客户端 → 服务器)

此时 RakNet 连接已完全建立

0x13 | 服务器地址 | 内部地址([20(可能为 10)]Address)(可使用 255.255.255.255:0) | Ping 时间(长整型) | Pong 时间(长整型)

TIP

原版客户端会将后续两个数据包(及第一个 Minecraft 协议数据包)合并发送。 虽然 RakNet 协议允许分开发送,但自定义 RakNet 实现的服务器可能无法正确处理这种情况,因为原版客户端从不会分开发送。

新进连接 ​

客户端收到"连接请求已接受"后发送此数据包

0x13 | 服务器地址(uint8) | 客户端机器地址(address[10],Minecraft 实际只发送一个 IPv6 地址和占位符(见下文)而非完整的 10 个) | 客户端发送时间(uint64) | 服务器发送时间(uint64)

其他客户端机器地址(即内部地址)的占位符:

0xd4 0x0b 0xa7 0x86 0xdd 0x98 0x33 0x00 0x00 每个字节对应一个缺失的客户端机器地址

发送此数据包后,必须定期发送 Connected Ping 以保持连接。服务器有时也会发送 Connected Ping,此时需响应 Connected Pong。

Connected Ping ​

客户端在发送新进连接后立即发送此数据包(可合并发送)。该数据包应以不可靠方式发送。客户端/服务器收到后会响应 Connected Pong。

0x00 | 启动后的时间(uint64)

Connected Pong ​

收到 Connected Ping 后发送此数据包。该数据包应以不可靠方式发送。

0x00 | 客户端启动时间(uint64) | 服务器启动时间(uint64)

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