本文關鍵詞：基于IGE的NAT穿越技術的研究與實現(xiàn)

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【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,人們對于互聯(lián)網(wǎng)的應用需求越來越大,一個用戶擁有多個網(wǎng)絡終端設備的情況也愈發(fā)常見。但是IPv4的地址有限,難以滿足海量聯(lián)網(wǎng)設備的需求。雖然NAT的出現(xiàn)有效地緩解了IP地址不足的問題,但同時NAT也對點對點通信應用的使用形成了制約,因此,NAT穿越技術顯得極為重要。目前,針對不同場景的NAT穿越的解決方案眾多,這些方案無法適應多樣化的NAT配置場景。因此,統(tǒng)一的標準化NAT穿越的解決方案有著重要的實用意義。目前,交互式連接建立(Interactive Connectivity Establishment,ICE)技術幾乎集各種NAT穿越技術之所長,能適用多種NAT場景的穿越,可以保證NAT穿越的可行性與可擴展性。但是,在基于ICE的NAT穿越算法實現(xiàn)過程中,相應的RFC文檔并沒有規(guī)定用于描述候選地址信息的SDP(Session Description Protocol)的交互方式�；谏鲜龇治�,本文首先對NAT穿越相關的技術原理以及不同場景下的各種主流NAT穿越方案進行了詳細分析,特別是基于客戶端的解決方案。其次,針對ICE相應的RFC5245文檔中并未明確的SDP交互流程,主要對會話初始化協(xié)議SIP與ICE結合以實現(xiàn)完整的NAT穿越的原理及其流程進行了詳細分析與設計。最后,基于PJSIP開源庫,實現(xiàn)了融合ICE和SIP的NAT穿越系統(tǒng),并在實驗室環(huán)境進行了部署和測試。測試結果表明,基于ICE和SIP的NAT穿越系統(tǒng)能適用于不同的網(wǎng)絡場景。
【關鍵詞】：NAT穿越 交互式連接建立 PJSIP 客戶端方案
【學位授予單位】：南京師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.04
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題背景及意義8-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3 現(xiàn)有方案在應用中存在的問題14
• 1.4 本文工作以及組織結構14-16
• 第二章 NAT穿越相關技術分析16-31
• 2.1 NAT穿越技術概述16-22
• 2.1.1 NAT工作原理16-19
• 2.1.2 NAT類型分析19-22
• 2.2 NAT穿越客戶端方案分析22-28
• 2.2.1 UDP Hole Punching技術23-24
• 2.2.2 端口預測算法24-25
• 2.2.3 標準化解決方案25-28
• 2.3 相關信令協(xié)議28-31
• 2.3.1 SIP協(xié)議28-29
• 2.3.2 SDP協(xié)議29-31
• 第三章 ICE融合SIP協(xié)議實現(xiàn)NAT穿越31-42
• 3.1 ICE工作流程31-35
• 3.1.1 ICE穿越NAT31
• 3.1.2 ICE基本術語31-33
• 3.1.3 ICE收發(fā)消息流程33-35
• 3.1.4 ICE實現(xiàn)NAT穿越小結35
• 3.2 SIP工作流程35-39
• 3.2.1 SIP協(xié)議功能實體35-37
• 3.2.2 SIP消息結構37-38
• 3.2.3 SIP通話流程38-39
• 3.3 ICE融合SIP39-42
• 3.3.1 ICE與SIP結合的優(yōu)勢39-40
• 3.3.2 ICE融合SIP工作流程40-42
• 第四章 NAT穿越系統(tǒng)方案設計42-52
• 4.1 系統(tǒng)架構42-46
• 4.1.1 系統(tǒng)功能模塊設計42-43
• 4.1.2 PJSIP系統(tǒng)架構43-45
• 4.1.3 SIP與NAT穿越部分系統(tǒng)設計45-46
• 4.2 NAT穿越系統(tǒng)服務器設計46-50
• 4.2.1 服務器功能分析46-47
• 4.2.2 服務器設計47-48
• 4.2.3 STUN/TURN/SIP服務器選擇48-50
• 4.3 NAT穿越系統(tǒng)客戶端設計50-52
• 4.3.1 客戶端功能分析50
• 4.3.2 客戶端設計50-51
• 4.3.3 客戶端實現(xiàn)流程51-52
• 第五章 基于ICE的NAT穿越系統(tǒng)實現(xiàn)與測試52-61
• 5.1 軟件開發(fā)平臺搭建52-53
• 5.1.1 PJSIP平臺搭建52
• 5.1.2 開發(fā)平臺中相關庫52-53
• 5.2 系統(tǒng)服務器平臺搭建53-54
• 5.2.1 STUN與TURN開源服務器搭建53
• 5.2.2 SIP開源服務器搭建53-54
• 5.3 NAT穿越客戶端實現(xiàn)54-57
• 5.3.1 客戶端的主要數(shù)據(jù)結構54-55
• 5.3.2 客戶端的主要函數(shù)55-57
• 5.4 系統(tǒng)測試57-61
• 5.4.1 測試環(huán)境57-59
• 5.4.2 測試結果59-61
• 第六章 總結與展望61-63
• 6.1 本文工作總結61
• 6.2 下一步工作61-63
• 參考文獻63-66
• 致謝66

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