12362564基于H323协议的视频通信问题的解决方法的研究方案.doc

摘 要 网络和计算机技术的发展，使得基于TCP／IP协议的远程视频会议系统在分布式经营的企业中的应用得到广泛普及。为了企业内部IP网络的安全．一般都会在网络的出口配置NAT。这种现实情况为跨越多个局域网的视频通信带来了不便。NAT后的终端可以向位于相同局域网上的任何别的终端发起呼叫，但不能接收局域网外终端(或者是另一个NAT后的终端的)呼叫。已有文章提出基于HTTP协议的隧道技术来解决这一问题。本文着重描述的解决方案为一种通用的隧道技术。本文并不局限于某种协议，而是针对视频通信的协议栈H．323设计隧道使得视频会议的应用方式更加灵活便捷。 隧道穿透解决方案由两个组件构成，Server软件和Client软件。Client放在防火墙内的私有网，Server放在防火墙外的公众空间。Server和Client之间的通讯主要通过两个固定的端口(可以根据网络的具体情况来配置)来传输数据，使得内部的客户端和防火墙外部的DMZ区中的服务器端建立一条专用通道。这条通道对于防火墙来说是完全透明的。本文首先介绍了有关于H．323协议栈和防火墙的背景知识。在第二章中又介绍了目前国内外的几种解决方式。在第三章中着重介绍了隧道穿透解决方案。第四章给出了本中解决方案在煤炭企业视频会议系统中的一个实际应用以及各种测试数据。第五章对隧道穿透解决方案的安全性进行了讨论，并提出了进一步开发的方向。  1绪论 1．1课厦研究背景 随着社会交流需求的日益加强，信息技术的发展，视频通信技术的日益更新，视频 会议作为一种先进的通信方式，在行政会议、远程教学、商务会谈、应急通信等领域有 着广阔的前景。 上世纪60年代初，当时采用模拟视频通信系统。进入70年代以来，由于相关技术 领域的长足进步，最主要是数字式传输的出现，传统视频会议系统所用模拟信号的采样 或传输方法也得到极大的改善，数字信号处理技术开始走向成熟。进入80年代中期，通 信科技发展迅猛，编码和信息压缩技术的发展，使得视频通信设备的实用性大为提高。 这时的视频产品的心脏一压缩解压卡CODEC(Coder／Decoder)由于制造技术的提高．体积 在减小，与此同时，数字式网络发展也非常迅速，线路的租用费用也迅速下降，因此， 视频会议系统正逐步进入市场。90年代，中小型视频会议系统成为视频会议应用中的主 要产品。视频会议系统的另一个发展趋势桌上型产品已经成熟。随着产品价格的不断降 低，越来越多的客户可以使用其作为交流的媒体，视频产品的市场也随之越来越大。 网络技术的不断发展，特别是以太网的广泛应用，传统的语音采用PSTN传输、视 频采用ISDN(H．320)的传输方式最终被IP(tt．323)网络传输所代替，基于IP技术的视 频通信系统将为用户提供语音、视频和数据的三网融合。 与此同时，企业的发展促使企业对信息化建设更加重视．随着企业内部IP网络的 建设以及MIS或ERP系统的应用。企业对于IP网络上的拓展应用的需求也越来越迫切， 因此出现了基于FI．323的视频会议系统在企业的应用。 于H．323的语音和视频通讯协议，要求终端之间使用IP地址和数据端口来建立数 据通信通道。因此存在一个两难境地：为了建立数据连接终端必须随时侦听外来的呼叫， 而防火墙却通常被配置来阻止任何不请自到的数据包通过。即使网络管理者打开防火墙 上的一个端口来接收呼叫建立数据包，例如1720端口，但IP语音和视频通讯协议还要 求打开许多别的端口接收呼叫控制信息来建立语音和视频通道．这些端口号事先并不知 道。是动态分配的，这也就是说网络管理者为了允许语音和视频通讯将不得不打开防火 墙上所有的端口，防火墙也就失去了存在的意义。由于网络安全的原因，很少企业会让 网络防火墙如此开放。 在IP语音和视频通讯中NAT问题也是常见的问题。一／卜NAT设备允许局域网内的设备分配私有的IP地址。不幸的是控制Internet上信息流向的路由设备仅仅能把数据送到具有可路由IP地址(公众IP地址)的设备．NAT后的终端可以向位于相同局域网上的任何别的终端发起呼叫，因为在局域网内的这些IP地址是可路由的，然而他们的IP地址是私有的．对局域网外来说是不可路由的，因此NAT后的终端不能接收局域网外终端的呼叫。 即使NAT内的终端可以向NAT外的终端发起呼叫，这仍然存在问题。当进行呼叫时，发起呼叫的终端A的IP地址会包含在数据包负载中．根据H．323协议被呼叫的终端B收到呼叫建立(call setup)数据包后，会从该数据包负载中获取终端A的IP地址，并开始发送音频和视频数据到这个IP地址的终端A。如果这个IP地址是私有的，Inter