SIP协议NAT穿越问题的解决与实现

摘要

VoIP(Voice over IP)技术包含SIP、H.323等一系列的协议，它以强大的功能、低廉的价格以及高度的灵活性对传统传统通信提出了强大的挑战。VoIP不但支持语音的传输，而且能够提供视频、数据以及传真等多种服务。但是当前网络中存在着大量的NAT防火墙，它们严重阻碍了VoIP业务的应用。 本文的主题是如何使用ICE实现SIP协议的NAT穿越。首先介绍了SIP协议和各种NAT穿越方法，接着分析了目前主流NAT穿越方案，发现没有一种方案既能够支持会话业务控制流与媒体流的穿越，而又能够同时保证效率和可扩展性。最好的方法是综合这些穿越方式的优点，在特定的网络环境下使用最合适的穿越方式，出于这个目的，本文采用了交互式连接建立方式(ICE)。然后分析比较了ICE的优势和特点，接着从理论上详细分析了ICE的基本组成和交互过程，详细讨论了ICE的实现框架和在实现中遇到的问题和解决方案，最后对系统进行了测试，讨论了系统的应用情况和今后还需要做的工作。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 选题目的和意义

1.4 主要研究内容

1.5 章节安排

第二章 SIP协议介绍

2.1 SIP介绍

2.2 SIP功能

2.3 SIP功能实体

2.4 SIP体系结构

2.5 SIP消息

2.6 SIP流程

2.6.1 通信终端真接建立连接

2.6.2 注册

2.6.3 通过代理服务器建立连接

2.6.4 通过重定向服务器建立连接

2.7 本章小结

第三章 NAT穿越方案分析

3.1 NAT技术的产生

3.2 NAT分类介绍

3.2.1 基本映射方法

3.2.2 基于NAT权限策略地址映射

3.3 NAT对SIP的影响

3.3.1 信令通信问题

3.3.2 媒体流通信问题

3.4 穿越方案分析

3.4.1 路由边界解决方案

3.4.2 服务器端解决

3.4.3 客户商端解决方案

3.4.4 各种穿越方案的总结

3.5 本章小结

第四章 ICE穿越的系统设计与实现

4.1 设计思路

4.2 ICE的基本组成

4.3 算法流程

4.4 信令格式

4.5 工作流程

4.5.1 地址收集过程

4.5.2 连通性检查确定穿越方式

4.5.3 映射与会话超时

4.6 系统构架

4.7 GAIM简介

4.8 ICE模块架构

4.9 客户端的实现

4.9.1 客户端的详细设计

4.9.2 ICE模块主要数据结构和函数接口

4.9.3 ICE Client模块详细设计

4.10 服务器的实现

4.11 本章小结

第五章 测试方案与结果分析

5.1 测试方案

5.1.1 直接连接

5.1.2 对称NAT

5.1.3 非对称NAT

5.1.4 对称NAT和非对称NAT

5.1.5 只有一个NAT

5.3 测试结果以及问题

5.4 本章小结

第六章 绪论与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

附录A攻读硕士期间发表的文章