基于SIP的多媒體通信穿越NAT-防火墻技術的研究和實現(xiàn).pdf

1、隨著電信市場的激烈競爭，運營公司必須要降低其建設成本和運營成本，才能確保自己在電信市場上有一席之地，這就使下一代網(wǎng)絡的研究成為熱點…。軟交換作為下一代交換機，基于VoIP技術，使PSTN與Internet統(tǒng)一于TCP／IP。以VoIP為代表的互聯(lián)網(wǎng)通信作為一種典型的寬帶應用正面臨著前所未有的發(fā)展機遇。在VoIP技術和標準方面，SIP協(xié)議以其更加開放、更易擴展、與Internet緊密結合等特性，逐漸戰(zhàn)勝H323、MGCP等協(xié)議成為VoIP

2、的主流協(xié)議。SIP協(xié)議自1999年誕生以來，經(jīng)過多年的發(fā)展，已趨成熟，SIP產(chǎn)品將主導未來的VoIP通信市場已成為業(yè)界人士的共識[2]。 另一方面，隨著全球信息高速公路的建設和Internet的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡的普及和主機數(shù)目爆炸性的增長，傳統(tǒng)的基于TCP／IP體系結構的網(wǎng)絡地址結構和地址分配策略已越來越不適應當前計算機網(wǎng)絡的發(fā)展狀況，32位字節(jié)地址結構已經(jīng)瀕臨耗盡的邊緣，阻礙了網(wǎng)絡的發(fā)展。另外，傳統(tǒng)的地址分配策略是對每一個入網(wǎng)

3、的主機分配一個全球唯一的IP地址，然而其中的某些主機很少甚至根本不與Internet中的主機通信，同時某些企業(yè)或組織在申請IP地址時考慮到將來的發(fā)展，往往注冊大量多余的IP地址，造成了IP地址得不到充分利用。采用私有網(wǎng)絡地址和網(wǎng)絡地址轉換的NAT(NetworkAddressTranslation)技術是目前解決IP地址匱乏問題的最佳方案[3]。 然而，目前絕大部分的NAT／防火墻設備不支持基于SIP、H323等協(xié)議的多媒體通信

4、穿越，這個問題成為NGN網(wǎng)絡業(yè)務開展最大的障礙[4]。如何使SIP協(xié)議穿越NAT／防火墻，是SIP應用研究中的一個重要問題。目前，已經(jīng)有多種解決此問題的方案，但是都有自己的優(yōu)缺點，適合于不同的網(wǎng)絡環(huán)境。 本文探討了在NAT／防火墻環(huán)境下，基于SIP的多媒體通信將會遇到的問題，以及解決此問題的有效方案。通過對當前主要的多媒體通信穿越NAT／防火墻解決方案的研究和比較，在深刻理解SIP協(xié)議的基礎之上，設計了一種基于“隧道代理"技術的

5、解決方案。這種方案融合了Proxy代理服務器和隧道穿越技術的優(yōu)點，能夠穿越各種NAT／防火墻，無需對現(xiàn)有設備進行任何修改或升級，而且較以前的解決方案布網(wǎng)方式更加靈活，并能夠完成集中計費和管理等功能，具有一定的應用前景。 在此基礎之上，本人使用JAVA編程語言實現(xiàn)了基于此解決方案的系統(tǒng)——TNAT(TraversingNAT／FirewallSystem)。此系統(tǒng)通過在公網(wǎng)和私網(wǎng)內分別設置TNS和TNC構件，在TNS和TNC之間建