基于ICE的VOIP穿越NAT方案的研究 - 基于LMI的模糊增益调参控制器的设计.doc

基于ICE的VOIP穿越NAT方案的研究 朱光　张云华　卢娟 （浙江理工大学信息电子学院 浙江 杭州 310018） 本文阐述了NAT的由来，以及VOIP应用中SIP穿越NAT难的问题。研究了当前穿越NAT的众多方案，选择利用STUN穿越非对称NAT以及配合TURN来穿越对称NAT，从而实现穿越NAT的ICE方案.该方案无需对NAT和软交换设备做任何改动，而且比以前方案更具灵活性。成本低，具有一定的应用前景。 SIP　ICE　NAT穿越 Research for the solution of getting VOIP through NAT based on ICE Zhu guang , Zhang yun hua ,Lu juan (School of Information and Electron, Zhejiang Sci-Tech Universitye, Hangzhou 310018, China) the paper presents the origin of the NAT and the problems in the application of VOIP caused by NAT. researching on many solutions of getting through NAT, selecting the method of STUN to get through asymmetric NAT the method of TURN to get through symmetric NAT, this solution can traverse all kind of NAT without doing any change on existing equipment. The solution is more alterable and cost less than currents methods. Which is promising method in application. SIP ICE NAT Traversal 引　言 近年来IP网络宽带业务的快速发展，VOIP技术已是一大研究的热点。目前应用于VOIP技术的主要协议有ITU的H.323和IETF的SIP，SIP[1]（Session Initiation protocol， 会话初始化协议）是一个基于应用层的Internet的信令协议。SIP协议的优点是协议简单、灵活而且是基于文本的协议，因此可以直接使用已有符号对它进行压缩，其次基于文本的特性使它具有良好的扩展性，开发人员也容易理解，具有很大的发展前景。由于良好的扩展性被众多厂家和组织所接受，作为软交换的核心技术。 随着网络中的计算机数量不断增加，原有的网络IP地址已不能满足需求。当前解决IP地址匮乏的方案短期的有CIDR（Classless Inter-Domain Routing，无类别域间路由），通过划分子网，可以更精确的匹配使用者的网络规模，减少地址浪费。长期根本的解决方案是设计拥有更大地址空间的新的IP协议，如IPv6，而IP只是从vista开始使用的，因此IPv6网络上并没完全普及，需要一个过渡的阶段。目前使用比较广泛的是NAT[2]（Network Address Translator，网络地址转换）技术，它也是最成熟的解决方案。 NAT工作原理 NAT的就是将内部私有IP地址与公网IP地址之间进行转换，从而实现私有地址的用户可以与公网用户相互通信。NAT实际上是作为承载在IP转发之上的一种报文业务处理出现的，无论是报文向内部网络转发，或者是向外部网络转发，如果需要进行NAT处理，则处理必须在IP转发前进行，NAT转换后报文才能被正确的路由。 NAT从功能和应用的场合来看，NAT可以被分为：传统NAT、双向NAT、两次NAT、多宿主NAT。传统NAT又可分为Basic Nat 和Nat Address/Port Translator(NAPT) 两大类型。 目前，在网络上部署的NAT绝大多数都是NAPT，因此，在默认的情况下，我们提到的NAT均为NAPT。NAPT对于UDP数据包处理方式不同可分为又可分为Full Cone NAT、Restricted Cone NAT、Port-Restricted Cone NAT和Symmetric NAT。 Full Cone NAT：内部的机器A外网机器C，NAT会一个端口然后外网的任何发到这个的端口的数据都可以到达A不管是不是C发过来的。内部的机器A NAT对外网映射一个端口外网的机器C，然后C可以用任何端口其他的外网机器不内部的机器ANAT对外网映射一个端口外网的机器C，然C和D必须用之前的