upnp基本原理以及在nat中的应用

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1、UPnP基本原理以及在NAT中的应用作者：

2、上传时间：2012-06-01

3、关键字：网络大爬虫5-NAT专题1摘要随着计算机产业以及计算机网络技术的迅猛发展，越来越多嵌入式设备的出现和家庭网络的发展，实现各种设备的互联互通已经成为人们的迫切需求，而实现家庭网络互联互通的关键是家庭网络的中间件技术。业界各大厂商都提出了自己的解决方案，其中以微软提出的UPnP最具有发展前途，也获得了最广泛的支持，目前UPnP基本是家庭网络设备必须支持的特性之一。UPnP是通用即插即用（UniversalPlugandPlay）的缩写，主要用于设备的智能互联互通，使用UPnP协议

4、不需要设备驱动程序，它可以运行在目前几乎所有的操作系统平台上，使得在办公室、家庭和其他公共场所方便地构建设备互联互通成为可能。本文介绍了UPnP所定义的基本协议（如SSDP、GENA、SOAP等），重点分析了UPnP实现的基本工作流程，并通过抓包工具捕获数据包，对各种流程传递的协议报文进行详尽分析，最后结合NAT技术，重点叙述UPnP在NAT技术中的应用。2UPnP的结构规范UPnP最大的愿景是希望任何设备一旦连接上网络，所有在网络上的设备马上就能知道有新设备加入，这些设备彼此之间能互相通信，更能直接使用或者控制它，一切都不需要人工设置，完全的即插即用。2.

5、1UPnP的基本组件服务、设备和控制点是UPnP网络的基本组件，它们之间的关系图如图1所示：图1UPnP组件图l设备（Device）UPnP网络中定义的设备具有很广泛的含义，各种各样的家电、电脑外设、智能设备、无线设备、个人电脑等等都可以称之为设备。一台UPnP设备可以是多个服务的载体或多个子设备的嵌套。l服务（Service）在UPnP网络中，最小的控制单元就是服务。服务描述的是指设备在不同情况下的动作和设备的状态。例如，时钟服务可以表述为时间变化值、当前的时间值以及设置时间和读取时间两个活动，通过这些动作，就可以控制服务。l控制点（ControlPoin

6、t）在UPnP网络中，控制点指的是可以发现并控制其他设备的控制设备。在UPnP网络中，设备可以和控制点合并，为同一台设备，同时具有设备的功能和控制点的功能，即可以作为设备提供服务，也可以作为控制点发现和控制其他设备。2.2UPnP的部分术语lUUIDUUID含义是通用唯一识别码（UniversallyUniqueIdentifier），其目的是让分布式系统中的所有元素都有唯一的标识，其格式为xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxxxxxx（8-4-4-16），分别表示当前的日期、时间、始终序列、全局唯一的IEEE机器标识，如果有网卡，则

7、从网络的MAC地址获取，没有网卡则以其他方式获得。lUDN单一设备名字（UniqueDeviceName），基于UUID，表示一个设备，在不同的时间，对于同一台设备此值应该是唯一的。lURIWeb上可用的每种资源，包括HTML文档、图像、视频片段、程序等，由一个通用资源标志符（UniversalResourceIdentifier，简称”URI”）进行定位。URI一般有三部分组成：访问资源的命名机制、存在资源的主机名、资源自身的名称，由路径表示。考虑下面的URI，它表示了当前的HTML4.0规范；http://www.webmonkey.com.cn/htm

8、l/html40/它表示一个可通过HTTP协议访问的资源，位于主机www.webmonkey.com.cn上，通过路径“/html/html40”访问lURLURL是URI命名机制的一个子集，URL是UniformResourceLocation的缩写，译为“统一资源定位符”。形象点说，URL是Internet上用来描述信息资源的字符串，主要用在各种WWW客户程序和服务器程序上，采用URL可以用一种统一的格式来描述各种信息资源，包括文件、服务器的地址和目录等。lURNURN是URL的一种更新形式，统一资源名称（UniformResourceName）。唯一标

9、识一个实体的标识符，但是不能给出实体的位置。URN可以提供一种机制，用于查找和检索定义特定命名空间的架构文件。尽管普通的URL可以提供类似的功能，但是URN更强大更容易管理，因为它可以引用多个URL。2.3UPnP协议栈UPnP定义了设备之间、设备和控制点、控制点之间通信的协议。完整的UPnP有设备寻址、设备发现、设备描述、设备控制、事件通知和基于Html的描述等几部分构成。UPnP设备协议栈如图2所示：图2UPnP协议栈UPnP协议结构最底层的TCP/IP协议是UPnP协议结构的基础。IP层用于数据的发送与接收。对于需要可靠传送的信息，使用TCP进行传送，

10、反之则使用UDP。UPnP对网络的底层没有要求，可以