nat穿越技术研究论文

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1、NAT穿越技术研究毕业论文目录1　引言21.1　背景及研究目的21.2　NAT当前研究情况31.3　课题主要工作及结构安排42　NAT的工作原理42.1　NAT简介42.2　NAT使用的几种情况52.3　NAT的功能52.3.1　内部地址翻译52.3.2　内部全局地址复用62.3.3　TCP负载重分配62.4　NAT的原理62.5　NAT的工作过程62.6　NAT技术类型82.6.1　静态NAT82.6.2　动态NAT池82.6.3　NPAT83　NAT存在的缺陷及现行解决方案93.1　问题93.2　现行NAT穿越解决方

2、案103.3　ALG方案103.5　MIDCOM方案123.6　STUN方案123.7　各种方案的简单对比154　基于UDP传输的NAT穿越解决方案164.1　目标164.2　NAT类型174.3　实际NAT测试情况204.4　解决方案原理214.4.1　通信过程214.4.2　理论分析214.4.3　试验结果234.5　与STUN解决方案的比较235　基于UDP传输的NAT穿越解决方案的简单设计255.1　基本原理255.2　实体介绍255.3　消息属性265.4　基本通信过程265.4.1　网络环境265.4.2　客

3、户端行为26385.4.3　服务器端行为285.5　客户端设计285.6　服务器端设计336　结束语35参考文献36致谢38381　引言1.1　背景及研究目的当1983年1月1日TCP/IP协议成为ARPANET上唯一的正式协议以后，ARPANET上连接的网络，机器和用户快速增长，特别是NSFNET和ARPANET互连以后，数目更是以指数增长。很多的地区网络开始加入，并且开始与加拿大，欧洲和太平洋地区的网络连接。到了80年代中期，人们开始把互连的网络集成互连网，后来就是因特网。增长继续保持指数级，到了2002年巳经拥有了

4、3000个网络和2000,000台计算机。其规模大约每年翻一翻[1]。因特网业务的发展需要它能够提供大量IP地址来满足企业和个人的访问需求。人们开始在制定的网络协议的时候，没有考虑到网络的规模能够增长的如此迅速，所以造成了现有网络协议IP地址的短缺。于是提出了大量的解决方案，例如提出了Ipv6协议来扩大IP地址的大小，改变IP地址结构，甚至提出了废弃IP地址。不幸的是，这些方案要么改变路由器的结构，要么改变PC机结构或者同时改变这两者，所以这些方案不能够马上实施。一种新的解决方案地址复用也是提出的方案之一。这种解决方案是

5、基于这样的事实:在任意给定的时刻，私网中只有很小比例的主机和公网中的主机进行通信。基于这种思想，在私网内部没有必要为每台主机都分配一个公网的IP地址。这样整个网络就被分成了私网和公网。在私网内部，主机之间的通信地址完全可以使用可以重复利用的私网地址。如果私网内部的主机需要和公网的主机进行通信，只需要动态的把NAT设备的公网IP地址分配给需要和公网进行通信的主机，NAT作为中间转发设备，起到一个桥接作用实现二者之间的通信[2]。基于这种想法，1993年由PaulFrancis和TonyEng在ComputerCommuni

6、cationReview发表了一篇关于地址复用的论文，在这篇论文中首次提到了地址复用的思想和实现地址复用的NAT设备。IETF1994年5月提出了NAT协议，当时主要是为了解决网络地址短缺的问题；IETF又在1996年2月份提出了私有网络的概念。在1999年8月份IETF提出了NAT中使用的相关的术语。进入2000年，由于宽带城域网的兴起，传统的TCP/IP协议的应用开发更加成为研究的热点，NAT协议作为一个新协议急切的需要研究和开发，应用到实际网络中去。1.2　NAT当前研究情况38作为一类标准Internet技术，N

7、AT能实现让内部LAN通信运用一套IP地址，而外部通信采用另一套IP地址，这在现行IPv4协议环境下意义重大。通过NAT分离Internet与LAN地址，相对于单一的全球地址分配机制来说，很多地址可以节省下来。为许多申请不到很多可全球路由公共地址的企业提供了局域网内终端都可连网的解决方案，但是，NAT的缺陷是一个不容忽视的问题[3]。内部地址在公网上没有路由，用户可以访问别人，但难以被别人访问。在我国的IP网上，目前很多用户都在用着“内部地址”，这种现象毫无疑问对我国IP业务的发展有很大的潜在危害。这种危害实际上已经逐渐

8、显示出来。随着IP电话在技术层面也逐渐走向成熟，与之相应的一系列协议、标准的出炉，多媒体通信系列标准的组成部分H.323和IETF的SIP，以及基于这些标准协议的产品，如IP电话系统、媒体网关等得到了广泛应用，一些网络冲突也突显出来。比如当前一些网络实体限制这样端到端的分组通过，这些实体指的就是防火墙和网络地址转换器