基于upnp的穿越nat的技术

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1、基于UPnP的穿越NAT的技术作者唐善成撰写时间2005年9月7日文档类型研究小结文档状态草稿目录1、NAT原理41.1、概述41.2、分类41.2.1、传统NAT41.2.2、双向NAT51.2.3、两次NAT51.2.4、多宿主NAT61.3、工作机理61.3.1、FullConeNAT61.3.2、RestrictedConeNAT61.3.3、PortRestrictedConeNAT71.3.4、SymmetricNAT71.3.5、抽象原理71.4、应用82、穿越NAT的障碍83、现有穿越NAT的方法93.1、外网服务器

2、法93.2、协议扩展法103.3、DNS-ALG103.4、隧道法113.5、ALG113.6、MIDCOM123.7、STUN（SimpleTraversalofUDPThroughNetworkAddressTranslators）133.8、TURN（TraversalUsingRelayNAT）133.9、FullProxy143.10、UPnP143.11、UDP封装法143.12、穿越NAT的方法的比较144、UPnP原理174.1、概述174.2、UPnP网络中的部件174.3、UPnP技术使用的协议184.4、UPn

3、P网络工作步骤194.4.0、寻址（Addressing）194.4.1、发现（Discovery）194.4.2、描述（Description）194.4.3、控制（Control）204.4.4、事件（Eventing）204.4.5、展示（Presentation）205、基于UPnP穿越NAT的技术205.1、概述205.2、IGD技术的特点205.3、基于UPnP穿越NAT的原理216、实现基于UPnP穿越NAT的技术226.1、开发IGD227、实验目的248、实验方案249、实验平台2410、实验过程和实验结果2410

4、.1、外网主机主动访问内网主机2510.2、内网主机在数据包中包含后继会话的新地址端口2511、实验结果分析3112、实验结论31参考文献321、NAT原理1.1、概述RFC1631、RFC3022以及相关RFC定义的NAT（NetworkAddressTranslator）是一种将IP地址从一个编址域映射到另一个编址域的方法，典型的应用是把RFC1918定义的私有IP地址映射到Internet所使用的公有IP地址。NAT与网络中其它计算设备的关系如图1.1。虽然NAT技术已经得到广泛应用，但它是一把双刃剑，在带来节省IPv4地址空

5、间等好处的同时，破坏了Internet最基本的“端到端的透明性”的设计理念，增加了网络的复杂性，阻碍了业务的创新。IETF一直主张利用IPv6技术解决地址短缺问题，因此IETF虽然出版了几个与NAT相关的RFC，但对NAT技术（尤其是穿越问题）一直没有系统的标准工作，如SIP和MobileIP就是NAT出现后设计的一些协议，都未考虑到NAT的穿越问题。现在业界意识到Internet在短期内不可能过渡到IPv6，IPv4和IPv6将长期共存，NAT以及NAT-PT（NetworkAddressTranslation-ProtocolT

6、ranslation）将继续得到长期应用，因此NAT相关问题开始引起IETF（InternetEngineeringTaskForce）和ITU-T（InternationalTelecommunicationUnion）等相关国际标准化组织的关注。中国通信标准化协会IP与多媒体工作委员会也正在积极参与ITU-TSG16组的相关活动，加紧制定中国多媒体业务NAT穿越标准[1]。ICDH.323FTPNAT外网/InternetOCDH.323FTP图1.1NAT与计算设备的关系说明：ICD：InnerComputingDevice，

7、内部计算设备，内部主机，内网主机OCD：OuterComputingDevice，外部计算设备，外部主机，外网主机ICD和OCD是相对而言的，OCD也可能在1个或多个NAT后面1.2、分类从功能上看，主要有以下几种典型的NAT（RFC2663），如图1.2）。NAT传统NAT双向NAT两次NAT多宿主NAT静态NAT动态NAT基本NATNAPT说明：动态NAT也可以称作NAT池（pooledNAT）NAPT：NetworkAddressPortTranslation图1.2NAT的分类1.2.1、传统NAT在多数情况下，传统NAT（

8、TraditionalNAT）允许位于内部网络的主机（采用RFC1918地址）透明地访问外部网络中的主机，把从外部网络到内部网络的访问作为一种特例。有关传统NAT的详细描述见RFC1631和RFC3022。传统NAT包括基本NAT和N