基于软交换sip协议的nat穿越研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要随着计算机和通信技术的不断发展，通过在一个公共分组网络中承载话音、数据和视频已经被越来越多的运营商和设备制造商所认同。在这样的业务驱动和网络融合的趋势下，诞生了下一代网络(NGN)模型，实现在分组网络中，采用分布式网络结构，有效承载话音、数据和多媒体业务。作为NGN的核心技术，软交换的发展受到越来越多的关注，软交换设备是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一。作为承载在IP层上的NGN面临一系列的问题，特别是sIP协议作为多媒体传输协议应用在部署大量NAT设备的今天

2、，传统的NAT设备对于RTP媒体流的隔离成为vOIP快速发展的瓶颈，基于sIP协议的NAT穿越也成为NGN研究中的一个重点问题。本文首先从理论上系统地描述了NGN网络拓扑结构和软交换在NGN网络中的应用及其相关通信协议的互通。主要就本人在2005年2月～2005年10月在华为核心网软交换产品线测试部实习的实践经验，对华为NGN解决方案u—SYS进行简要的分析，同时对软交换产品SOFTX3000的系统原理、系统结构、应用协议和组网等方面进行相应的研究。对SIP协议的NAT穿越的研究是本文的重点。论

3、文分析了sIP应用在NGN组网中的地位，同时依据RFc3261标准对SIP消息体结构、sDP消息、SIP的呼叫与注册流程进行了详细的研究。由于IPv4地址的紧缺而大量部署的NAT设备对SIP协议的RTP媒体流穿越造成的影响，本文从坤地址与端口映射的角度对NAT的原理和类型进行阐述，着重论述了NA=r机制产生的背景、IP地址映射原理以及NAT设备的存在对SIP协议的VOIP应用的影响。sTuN协议由于其实现简单、对具体的媒体流消息无任何影响和对现有组网改动较小等特点，可以有效的解决sIP协议的NA

4、T穿越问题，也是本文研究的重点。论文根据Sn瓜标准，对SnJN协议进行深入的研究、设计和建模。在wIN32系统上实现sTuN协议对NAT探测的模拟。最后对s虱烈模拟探测系统进行了测试，并对测试结果进行了分析。关键词：下一代网络(NGN)，软交换，NAT，sIP，sn瓜武汉理工大学硕士学位论文AbstractWiththedeVelopmentofcomputerscience趾dt11etele—communication，ithaSbeena口eedbymostof山ecarriersthat

5、thevoice，data，evenvideoc趾be仃ansportedbypublicpacketnetworks．Undert11etendencyofservice—drivena11dnetwork·inte掣锄ion，也erlcxtgenerationne柳orks(NGN)wasbomW【lichcancarryvoice，data，video谢ththedis廿ibutedarchitecturcinthcpackctn肚work(IPnetwork)．Astkcorctec壬1

6、110logy“NGN，thedevelopmemofso丘switchhasgatheredmoreandmorcattemion，tllesofcs、ⅣitchdevicesareⅡ1ekemeleqmpmentofnextgenerationpacketne卸ork．TheNGNis‰ingaseriesofprobl咖ascarriedonIPlayer，t11etr础tionalNATdevicebreal【ing—ofr也eRTPmedianowbecomesⅡlebotneneck

7、ofVOIPfastdeVelopmem，astheSIPprotocolactsas啵】emainapplicationofmultimediatraIlsport撕ononthenetWorkla玛elydeployedmeNATdevices．Fromaspectoftheory，mesystemicresearchhasbeenoperatedonmeNGNtopology，meapplicationofso最switchinNGN，alldrelativetele—communicat

8、ionprotoc01．HereIgivebriefin仃oductionofHUAWEINGNs01ution：U—SYS，、^dlichwasbaSedonmyintemworkingexperienceinhuaweicore-netd印amnemsoftswitchpmductline．Besidesttlat，sys把mt王1eory'systemstruc协reaIldenvironnlentsupervisionofsoftswitchisaccordinglydiscussedh