基于STUN協(xié)議的NAT穿越技術(shù)研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展與計算機的普及，現(xiàn)如今互聯(lián)網(wǎng)的用戶迅速增多，以至于原先使用的IPv4地址被耗盡，已不能滿足人們對IP地址的需求。為此研究者提出了可以滿足全球用戶需求，并且可以徹底擺脫現(xiàn)如今IP地址短缺困境的IPv6協(xié)議。但是，IPv4向 IPv6轉(zhuǎn)變的過程并非是一蹴而就的，因為現(xiàn)如今許多的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備并不能很好的支持IPv6協(xié)議。所以在此過渡階段，提出了地址翻譯（NAT）技術(shù)，暫時緩解了IP地址短缺的問題。
　　雖然NAT設(shè)備暫

2、時緩解了IP地址短缺的問題，但是NAT設(shè)備隱藏了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，限制了端到端的通信?，F(xiàn)如今NAT已被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，使得位于NAT之后的主機不能進行有效的P2P通信，阻礙了P2P應(yīng)用的發(fā)展，而這一問題亟待解決。
　　本文首先闡述了現(xiàn)如今通常使用的NAT穿越技術(shù)和方案，如使用應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)技術(shù)、中間盒等技術(shù)來解決 NAT的穿越問題，并介紹了NAT類型、技術(shù)原理以及一些在 NAT穿越中需使用的相關(guān)技術(shù)。之后通過分析基于NAT設(shè)備和基于客戶

3、端穿越方式的優(yōu)缺點，選擇使用基于客戶端的方式來穿越，并比較了使用 STUN協(xié)議、TURN協(xié)議、ICE框架的優(yōu)點與不足，來闡述使用STUN協(xié)議來實現(xiàn)NAT穿越是可行并且合理的。
　　其次，對NAT進行了比較深入的了解和分析，提出類型檢測方法來檢測出NAT設(shè)備的類型。之后根據(jù) NAT設(shè)備的類型劃分不同的NAT穿越場景，并且使用不同的穿越方案來實現(xiàn) NAT穿越。并且針對 NAT穿越難點--對稱型 NAT的穿越，進行了側(cè)重分析，進行了完善

4、，提出了相應(yīng)方案來解決對稱型 NAT的穿越。如使用端口預(yù)測的方法來穿越可預(yù)測的對稱型 NAT設(shè)備，提出端口猜想的方案來針對不可預(yù)測的對稱型 NAT設(shè)備的穿越；針對同一內(nèi)網(wǎng)之間的客戶端穿越，使用相應(yīng)方法避免通常采用的回環(huán)穿接方法而造成的延時，提高了通信效率。
　　然后，根據(jù)相應(yīng)的解決方案，給出了本系統(tǒng)的整體框架和設(shè)計方案。本系統(tǒng)主要使用服務(wù)器協(xié)助客戶端的模式，讓客戶端之間能夠建立通信連接。同樣，系統(tǒng)中還實現(xiàn)了客戶端與服務(wù)器的交互、類