基于IGE的NAT穿越技术的研究与实现

发布时间：2017-08-24 04:29

  本文关键词：基于IGE的NAT穿越技术的研究与实现

  更多相关文章： NAT穿越 交互式连接建立 PJSIP 客户端方案

【摘要】：随着互联网的飞速发展,人们对于互联网的应用需求越来越大,一个用户拥有多个网络终端设备的情况也愈发常见。但是IPv4的地址有限,难以满足海量联网设备的需求。虽然NAT的出现有效地缓解了IP地址不足的问题,但同时NAT也对点对点通信应用的使用形成了制约,因此,NAT穿越技术显得极为重要。目前,针对不同场景的NAT穿越的解决方案众多,这些方案无法适应多样化的NAT配置场景。因此,统一的标准化NAT穿越的解决方案有着重要的实用意义。目前,交互式连接建立(Interactive Connectivity Establishment,ICE)技术几乎集各种NAT穿越技术之所长,能适用多种NAT场景的穿越,可以保证NAT穿越的可行性与可扩展性。但是,在基于ICE的NAT穿越算法实现过程中,相应的RFC文档并没有规定用于描述候选地址信息的SDP(Session Description Protocol)的交互方式。基于上述分析,本文首先对NAT穿越相关的技术原理以及不同场景下的各种主流NAT穿越方案进行了详细分析,特别是基于客户端的解决方案。其次,针对ICE相应的RFC5245文档中并未明确的SDP交互流程,主要对会话初始化协议SIP与ICE结合以实现完整的NAT穿越的原理及其流程进行了详细分析与设计。最后,基于PJSIP开源库,实现了融合ICE和SIP的NAT穿越系统,并在实验室环境进行了部署和测试。测试结果表明,基于ICE和SIP的NAT穿越系统能适用于不同的网络场景。
【关键词】：NAT穿越 交互式连接建立 PJSIP 客户端方案
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.04
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 课题背景及意义8-10
• 1.2 研究现状10-14
• 1.3 现有方案在应用中存在的问题14
• 1.4 本文工作以及组织结构14-16
• 第二章 NAT穿越相关技术分析16-31
• 2.1 NAT穿越技术概述16-22
• 2.1.1 NAT工作原理16-19
• 2.1.2 NAT类型分析19-22
• 2.2 NAT穿越客户端方案分析22-28
• 2.2.1 UDP Hole Punching技术23-24
• 2.2.2 端口预测算法24-25
• 2.2.3 标准化解决方案25-28
• 2.3 相关信令协议28-31
• 2.3.1 SIP协议28-29
• 2.3.2 SDP协议29-31
• 第三章 ICE融合SIP协议实现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基本术语31-33
• 3.1.3 ICE收发消息流程33-35
• 3.1.4 ICE实现NAT穿越小结35
• 3.2 SIP工作流程35-39
• 3.2.1 SIP协议功能实体35-37
• 3.2.2 SIP消息结构37-38
• 3.2.3 SIP通话流程38-39
• 3.3 ICE融合SIP39-42
• 3.3.1 ICE与SIP结合的优势39-40
• 3.3.2 ICE融合SIP工作流程40-42
• 第四章 NAT穿越系统方案设计42-52
• 4.1 系统架构42-46
• 4.1.1 系统功能模块设计42-43
• 4.1.2 PJSIP系统架构43-45
• 4.1.3 SIP与NAT穿越部分系统设计45-46
• 4.2 NAT穿越系统服务器设计46-50
• 4.2.1 服务器功能分析46-47
• 4.2.2 服务器设计47-48
• 4.2.3 STUN/TURN/SIP服务器选择48-50
• 4.3 NAT穿越系统客户端设计50-52
• 4.3.1 客户端功能分析50
• 4.3.2 客户端设计50-51
• 4.3.3 客户端实现流程51-52
• 第五章 基于ICE的NAT穿越系统实现与测试52-61
• 5.1 软件开发平台搭建52-53
• 5.1.1 PJSIP平台搭建52
• 5.1.2 开发平台中相关库52-53
• 5.2 系统服务器平台搭建53-54
• 5.2.1 STUN与TURN开源服务器搭建53
• 5.2.2 SIP开源服务器搭建53-54
• 5.3 NAT穿越客户端实现54-57
• 5.3.1 客户端的主要数据结构54-55
• 5.3.2 客户端的主要函数55-57
• 5.4 系统测试57-61
• 5.4.1 测试环境57-59
• 5.4.2 测试结果59-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 6.1 本文工作总结61
• 6.2 下一步工作61-63
• 参考文献63-66
• 致谢66

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 宋上雷;李爱娇;付宏志;;CM-IMS网络NAT穿越技术研究[J];山东通信技术;2011年02期

2 高凯;赵登攀;;NAT穿越技术研究及实现[J];电脑知识与技术;2013年27期

3 郭朝鑫;;SIP电话的NAT穿越技术研究[J];通信技术;2011年12期

4 张帅;裴彩燕;;一种无服务器NAT穿越技术[J];福建电脑;2014年06期

5 魏欢;郑炳伦;苏鹏;;P2P网络穿越技术研究[J];怀化学院学报(自然科学);2008年01期

6 韩可玉;王振涛;苏继斌;;NAT和防火墙穿越技术研究[J];软件导刊;2014年03期

7 席少龙;张展铭;孙卫喜;;TCP的NAT穿越技术研究[J];科技信息;2013年26期

8 李继玲;殷锋;李宝林;;NAT/FW穿越技术探讨及其比较[J];西南民族大学学报(自然科学版);2007年04期

9 毕锋;;RCS大订阅失败分析及NAT穿越技术[J];邮电设计技术;2012年09期

10 王秀欣;戚宇林;王鼎;;基于NATT协议的NAT穿越技术的设计与实现[J];电力系统通信;2009年04期

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 沈大鸣;王晓丽;率先掌握各种河道穿越技术[N];中国石化报;2003年

2 记者 李祖诗;江汉油建完善水平定向穿越技术[N];中国石化报;2007年

3 杨君;核心技术助“气龙”翻山穿河[N];中国石化报;2013年

4 本报记者 李瞧;低电压穿越技术论坛在北京召开[N];中国工业报;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 姜帆;基于IGE的NAT穿越技术的研究与实现[D];南京师范大学;2015年

2 吕飞;基于混合式P2P网络的NAT穿越技术的研究与应用[D];大连理工大学;2011年

3 谢统义;短信辅助的移动对等系统NAT穿越技术研究[D];广西大学;2013年

4 曹申会;NAT穿越技术研究与实现[D];南京邮电大学;2013年

5 康伦;基于超级电容储能的光伏并网低电压穿越技术研究[D];中南大学;2014年

6 陈鑫;风电并网低电压穿越技术的研究[D];沈阳理工大学;2014年

7 郑荣美;永磁直驱风电系统低电压穿越技术的研究[D];华北电力大学;2013年

8 周野;基于ICE的NAT/FW穿越技术研究与实现[D];哈尔滨理工大学;2009年

9 高明煜;双馈型风电机组低电压穿越技术研究[D];东北电力大学;2014年

，

本文编号：729200