NAT环境下基于SIP的端到端通信的研究

摘要

目前针对SIP及相关应用的研究领域比较多,该文的焦点是针对SIP的特点,研究在NAT及防火墙环境下,基于SIP的端到端通信的实现.该文探讨在NAT环境下实现基于SIP的端到端通信将会出现的问题及其有效解决方案.针对NAT及SIP的特点,我们分析和比较了基于NAT改进,SIP系统改进以及SIP应用级网关等相关解决方案,重点介绍SIP应用级网关的解决方案及详细实现.该文的一个重要内容就是根据SIP的特点,提出了一个统一的SIP的应用级网关实现框架,并在该框架下给出了一个linux下的SIP应用级网关即SALG的具体实现.对SIP应用级网关及其实现,目前虽然已经有了一些研究,但是还很不完善.目前的一些相关草案都仅仅是对SIP报文修改部分或者其他部分做了一些建议.该文在相关资料基础上提出了一个统一的基于SIP的应用级网关实现框架,该框架下定义了实现一个基本的SIP应用级网关所应该完成的工作和遵循的流程.

目录

文摘

英文文摘

1.引言

1.1. 课题背景

1.2. 课题内容

1.3. 本文的结构

2.基于SIP端到端通信问题的提出

2.1. 软交换及有关协议

2.1.1.软交换极其功能

2.1.2.软交换使用的主要协议

2.2. 基于SIP的软交换IP网络

2.2.1.IP网络向NGN演进

2.2.2.基于软交换的增值业务框架

2.3. SIP协议在软交换中的应用及问题的提出

2.3.1.SIP协议所支持的端到端通信模式

2.3.2.NAT环境下基于SIP的端到端通信实现模式

3.SIP协议和NAT相关技术及分析

3.1SIP协议及相关内容

3.1.2.SIP协议的特点和相关概念

3.1.3.SIP协议定义的服务器和呼叫建立流程

3.1.4.SIP协议的消息格式

3.1.5.SDP消息体

3.1.6.几个重要的消息头介绍

3.2. NAT技术及相关问题

3.2.1.NAT技术介绍

3.2.2.NAT的相关研究

3.3. NAT环境下SIP会话问题描述

3.3.1.正常情况下的SIP会话流程

3.3.2.NAT情况下SIP会话流程出现的问题

3.3.3.其他相关问题

4.针对NAT的SIP相关解决方案

4.1. 基于NAT协议本身的解决方案

4.1.1.基于RSIP的解决方案

4.1.2.基于STUN的解决方案

4.2. 基于SIP系统本身改进角度出发考虑的解决方案

4.3. SIP应用级网关

5.SIP应用级网关实现的框架

5.1. SIP应用级网关实现要考虑的问题

5.1.1.所需控制的SIP消息和头域的选择

5.1.2.对NAT网关的控制策略

5.1.3.其他需要考虑的问题

5.2. SIP应用级网关的框架组成

5.2.1.对消息修改模块的实现

5.2.2.对网关控制模块的实现

5.3. 其他需要考虑的问题

6.SIP应用级网关及SALG的实现

6.1. SALG的功能实现

6.2. SALG的运行的NAT和SIP环境

6.2.1.SALG的NAT环境

6.2.2.SALG运行的SIP环境

6.3. SALG的结构

6.3.1.SLAG的程序结构

6.3.2.SALG的处理流程

6.4.1.SIP数据包截获及QUEUE子模块实现

6.4.3.sip_helpers子模块及实现

6.4.4.Proxy_Helper子模块实现

6.5.1.INVITE和REGISTER处理

6.5.2.向外SIP消息处理

6.6. SALG的系统测试及评价

6.6.1.系统正确性测试及评价

6.6.2.系统性能测试及评价

7.结束语

7.1. 本论文的主要贡献

7.2. 对进一步工作的建议

参考文献

申明

致谢