基于PPTP的高健壮性NAT内网穿越技术

发布时间：2017-05-02 19:05

  本文关键词：基于PPTP的高健壮性NAT内网穿越技术，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：NAT技术的存在打破了网络的平等性,限制了端对端通信的应用。NAT技术不允许外网对内网主动发起访问,结果使外网的数据无法直接传入内网。为解决这一问题,研究者们提出了NAT穿越技术。目前常见的NAT穿越解决方案有隧道方式,UPnP方式和“打洞”方式等等。但由于NAT类型不够准确的划分和NAT设备的复杂性,导致这些解决方案都不能成功穿越所有的NAT设备。因此研究提高NAT穿越技术方法的健壮性具有实际意义。论文首先研究了TCP“打洞”技术的原理机制,提出采用客户端连接端口的随机选取并判断和服务器只设置一个端口的方法来解决端口重用引起的端口占用问题。接着分析了TCP"打洞”技术穿越NAT时的优缺点,提出采用将TCP"打洞”技术,UPnP技术和PPTP VPN这三种解决方案整合一起的方法技术——HU.P技术,然后根据不同的场景结合HUP技术进行NAT的穿越。该技术可以弥补这三种解决方案各自单独穿越NAT存在的缺点,从而提高NAT内网穿透的成功率,保证网络的健壮性,数据传输的稳定性,同时也减轻服务器的通信负载。论文将HUP技术应用到仪器设备通信中,不仅使仪器设备能通过GPRS/3G/4G网络将数据实时传输到服务器或计算机设备(位于一级NAT内),而且使仪器设备能够被计算机设备访问,查看设备的状态和控制。最后,本文设计实现PPTP, UPnP和TCP"打洞”技术相结合的TCP穿越NAT技术仿真,给出了仿真结果及其分析。
【关键词】：NAT穿越 UPnP协议 STUN协议 PPTP VPN TCP“打洞”技术
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN915.0
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 研究背景及意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-11
• 1.2.1 NAT穿越技术的研究现状8-10
• 1.2.2 TCP的NAT穿越技术的研究现状10-11
• 1.3 论文研究内容11-12
• 1.4 论文组织结构12-13
• 第二章 NAT技术13-21
• 2.1 NAT技术13-14
• 2.1.1 网络地址13
• 2.1.2 NAT技术概念和工作模型13-14
• 2.2 NAT的分类14-18
• 2.2.1 传统的NAT分类14-16
• 2.2.2 新的NAT类型分类16-18
• 2.3 NAT场景18-19
• 2.4 NAT技术对P2P通信的影响19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第三章 基于TCP协议的NAT穿越技术21-36
• 3.1 TCP“打洞”技术21-23
• 3.1.1 TCP“打洞”技术的工作原理21-22
• 3.1.2 端口重用的问题及解决方法22-23
• 3.2 主流NAT穿越技术的综合性能比较23-25
• 3.3 UPnP的工作原理及NAT应用25-32
• 3.3.1 UPnP的工作过程25-28
• 3.3.2 UPnP在NAT中的应用28-32
• 3.4 PPTP VPN的工作原理及NAT的应用32-35
• 3.4.1 PPTP协议32-33
• 3.4.2 PPTP VPN遇到NAT33-34
• 3.4.3 PPTP VPN穿越NAT结果34-35
• 3.5 本章小结35-36
• 第四章 改进的TCP穿越NAT技术36-43
• 4.1 改进的TCP穿越NAT技术的设计思想36-37
• 4.2 HUP技术在NAT场景下的应用37-41
• 4.3 HUP技术在仪器设备数据传输中的应用41-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第五章 TCP穿越NAT方案的仿真实现和测试43-53
• 5.1 详细程序设计43-49
• 5.1.1 服务器程序设计与实现43-44
• 5.1.2 客户端程序设计与实现44-49
• 5.3 测试结果49-52
• 5.3.1 仿真实验环境49-50
• 5.3.2 测试结果及分析50-52
• 5.4 本章小结52-53
• 第六章 总结与展望53-55
• 6.1 总结53
• 6.2 展望53-55
• 参考文献55-58
• 攻读硕士学位期间发表论文情况58
• 攻读硕士学位期间参与项目情况58-59
• 致谢59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 陆军;刘佳;杨俊叶;;NAT技术的具体应用与实践[J];石家庄理工职业学院学术研究;2013年04期

2 胡军;周剑扬;师佳;;P2P网络中UPnP穿越NAT的研究与实现[J];现代计算机(专业版);2009年08期

3 张延红;局域网共享Internet方案探讨[J];浙江万里学院学报;2003年04期

  本文关键词：基于PPTP的高健壮性NAT内网穿越技术，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：341504