基于NAT穿越的流媒体传输系统的设计与实现

发布时间：2020-04-16 22:38

【摘要】：随着互联网的迅猛发展,流媒体技术日益重要。如今,流媒体技术广泛应用于视频监控、直播、短视频等众多领域。流媒体技术的一个重要环节就是网络传输。P2P是其中一种重要的网络传输方式,与其他方式相比,P2P方式不需要经过服务器转发,直接端对端传输,减轻了服务器压力,降低了时延,具有很大的优势。然而互联网的快速发展也导致了IP地址短缺问题。为了解决这个问题,IETF提出了NAT技术。NAT技术通过将内网地址转换为公网地址暂时解决了IP地址不够用问题,但是NAT将内网主机隐藏起来,限制了P2P通信。由于现有的NAT穿越方案存在对称型NAT穿越成功率不高等缺点,本文提出了一种新的NAT穿越方案。该方案有以下优点:1.提高了对称型NAT的穿越成功率,特别是端口受限锥型-增量对称型、端口受限锥型-随机对称型、增量对称型-增量对称型、随机对称型-增量对称型和其他类型-恒等对称型场景下的成功率;2.针对不同网络采用相应的策略,具有较强的自适应能力;3.具有较强抗干扰能力,在高负载NAT下仍有较高的成功率;4.与传统STUN协议中的NAT类型探测流程不同,本方法中STUN服务器只需要1个IP地址。本文在嵌入式ARM和PC上分别实现了新的NAT穿越算法。实验结果表明,与传统算法相比,新的NAT穿越方案具有更高的成功率以及更强的抗干扰能力。最后,本文研究了基于新的NAT穿越算法的流媒体传输系统,将NAT穿越算法移植到网络摄像头应用中,基于N32926处理器实现一个支持广域网P2P传输的网络摄像头系统。该系统由广域网的P2P控制服务器,基于嵌入式Linux的网络摄像头以及远程视频浏览客户端组成。借助P2P控制服务器,视频浏览客户端通过NAT穿越,访问NAT设备后的网络摄像头。视频浏览客户端支持P2P通信方式,可以在大部分网络拓扑下直接访问网络摄像头,实时浏览远程监控视频。
【图文】：

最优参数,概率,步骤,并行执行

图 3-8 最优参数 n 和 mil为 0.01 时，即至少一次成功的概率为 99%时，n，m 的关系如图 3-9 Pall_fail=0.01 时，n 和 m 关系作中，步骤 1 和步骤 2 可以并行执行。

基于NAT穿越的流媒体传输系统的设计与实现

Pall_fail=0.01时，n和m关系
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN919.8

【参考文献】