基于STUN协议的NAT穿越技术研究-通信与信息系统专业论文.docxVIP

A Thesis Submitted to Ningbo University for the Master’s Degree A Study of NAT Traversal Technology Based On The STUN Protocol Candidate： Qiu Yaoqun Supervisors：Professor Jin Guang Faculty of Electrical Engineering and Computer Science Ningbo University Ningbo 315211， Zhejiang P.R.CHINA Date: April 13th,2015   独 创 性 声 明 本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及 取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中 不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得宁波大学或其他 教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做 的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 签名： 日期：  关于论文使用授权的声明 本人完全了解宁波大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部 或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 （必威体育官网网址的论文在解密后应遵循此规定） 签名： 导师签名： 日期：   基于 STUN 协议的 NAT 穿越技术研究 摘 要 随 着网 络技 术的 飞 速发 展与 计算 机 的普 及， 现如 今互 联 网的 用户 迅 速增 多， 以 至于 原 先 使用 的 IPv4 地 址被 耗 尽 ， 已 不 能满 足 人 们对 IP 地 址的 需 求 。为 此 研 究 者 提 出 了 可 以 满 足 全 球 用 户 需 求 ， 并 且 可 以 彻 底 摆 脱 现 如 今 IP 地 址 短 缺 困 境 的 IPv6 协 议 。 但 是 ， IPv4 向 IPv6 转 变 的 过 程 并 非 是 一 蹴 而 就 的 ， 因 为 现 如 今 许 多 的 网 络 设 备 并 不 能 很 好 的 支 持 IPv6 协 议 。 所 以 在 此 过 渡 阶 段 ， 提 出 了 地 址 翻译 （NAT）技 术，暂 时缓解 了 IP 地址 短缺的 问题。 虽 然 NAT 设 备 暂 时 缓 解 了 IP 地 址 短 缺 的 问 题 ， 但 是 NAT 设 备 隐 藏 了 内 部 网 络 ， 限 制 了 端 到 端 的 通 信 。 现 如 今 NAT 已 被 广 泛 应 用 于 网 络 环 境 中 ， 使 得 位 于 NAT 之 后 的 主 机 不 能 进 行 有 效 的 P2P 通 信 ， 阻 碍 了 P2P 应 用 的 发 展 ， 而 这 一 问题 亟待解 决。 本 文 首 先 阐 述 了 现 如 今 通 常 使 用 的 NAT 穿 越 技 术 和 方 案 ， 如 使 用 应 用 层 网 关 技 术 、 中 间 盒 等 技 术 来 解 决 NAT 的 穿 越 问 题 ， 并 介 绍 了 NAT 类 型 、 技 术 原 理 以 及 一 些 在 NAT 穿 越 中 需 使 用 的 相 关 技 术 。 之 后 通 过 分 析 基 于 NAT 设 备 和 基 于 客 户 端 穿 越 方 式 的 优 缺 点 ， 选 择 使 用 基 于 客 户 端 的 方 式 来 穿 越 ， 并 比 较 了 使用 STUN 协议 、 TURN 协议 、ICE 框架 的优 点与 不足 ，来阐 述使 用 STUN 协议 来实 现 NAT 穿越 是可行 并且合 理的。 其 次 ， 对 NAT 进 行 了 比 较 深 入 的 了 解 和 分 析 ， 提 出 类 型 检 测 方 法 来 检 测 出 NAT 设 备 的 类 型 。 之 后 根 据 NAT 设 备 的 类 型 划 分 不 同 的 NAT 穿 越 场 景 ， 并 且 使 用 不 同 的 穿 越 方 案 来 实 现 NAT 穿 越 。 并 且 针 对 NAT 穿 越 难 点 -- 对 称 型 NAT 的 穿 越 ， 进 行 了 侧 重 分 析 ， 进 行 了 完 善 ， 提 出 了 相 应 方 案 来 解 决 对 称 型 NAT 的 穿 越 。 如 使 用 端 口 预 测 的 方 法 来 穿 越 可 预 测 的 对 称 型 NAT 设 备 ， 提 出 端 口 猜 想 的 方 案 来 针 对 不 可 预 测 的 对 称 型 NAT 设 备 的 穿 越 ； 针 对 同 一 内 网 之 间