学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

面向会话边界控制的NAT穿越方案设计与实现

作　者: 李大鹏
导　师: 赵大哲
学　校: 东北大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: IP电话 会话初始协议 NAT穿越 会话边界控制器
分类号: TN916.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 10次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着网络应用的迅猛发展,基于IP网络的VoIP (Voice over IP, IP电话)技术得到了广泛应用。VoIP最大的优势是能广泛的应用于Internet和全球IP互连的环境,提供比传统的PSTN电话更低廉、更广泛的语音服务。同时,由于SIP (Session Initial Protocol,会话初始协议)与H.323协议相比具有更大的优势,VoIP系统越来越多的基于SIP实现。VoIP的大规模应用将极大地增加对IP地址的需求,但是为解决IP地址不足以及网络安全问题而提出的网络地址转换(Network Address Translation, NAT)技术和防火墙技术却导致了VoIP的端到端通信问题。如何有效解决信令、媒体流的NAT穿越问题,将是VoIP业务能否广泛推广应用的关键。会话边界控制器(Session Border Controller, SBC)是一种新型的VoIP接入层设备,它通过在网络的边界处对会话进行一定的控制,实现NAT穿越功能,同时还可以进行带宽限制、会话管理、流量统计等。本文针对SBC所涉及的NAT穿越问题开展研究。首先分析了基于SIP的VoIP系统中的相关协议,介绍了NAT技术以及目前业界NAT穿越的几种解决方案。在此基础上,提出了一种面向SBC的NAT穿越方案,并在理论和实现两个方面对这一方案进行了详细的描述。同时,基于本方案实现了SBC原型系统的设计和开发,并进行了相关的功能测试和性能测试。测试结果表明SBC原型系统的功能和性能均达到了预期的效果。能够支持基于SIP的正常IP语音通信以及信令流交互,较好地解决了典型的SIP协议穿越NAT问题,为VoIP的大规模应用提供了参考。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-16
  1.1 课题背景及意义  10-13
    1.1.1 VoIP技术的原理和发展  10-11
    1.1.2 NAT/防火墙带来的问题  11-13
  1.2 国内外研究现状  13-14
    1.2.1 NAT穿越技术研究现状  13
    1.2.2 SBC研究现状  13-14
  1.3 本文主要内容和组织结构  14-16
第2章 SIP协议与NAT相关技术  16-28
  2.1 SIP协议介绍  16-21
    2.1.1 SIP协议的提出  16-17
    2.1.2 SIP实体与组网结构  17-18
    2.1.3 SIP消息与信令流程  18-20
    2.1.4 几个重要的SIP头域  20-21
  2.2 SDP协议介绍  21-22
  2.3 NAT技术介绍  22-26
    2.3.1 NAT技术简介  22-23
    2.3.2 常见NAT分类  23-26
  2.4 NAT环境下会话出现的问题  26-27
  2.5 本章小结  27-28
第3章 面向SBC的NAT穿越方案研究  28-54
  3.1 现有NAT穿越方案及存在的问题  28-32
    3.1.1 应用层网关方案  28-29
    3.1.2 MIDCOM方案  29
    3.1.3 STUN方案  29-30
    3.1.4 TURN方案  30-31
    3.1.5 隧道透明穿越方式  31-32
    3.1.6 ICE方案  32
  3.2 SBC方案通信模型分析  32-36
    3.2.1 信道模型  33-34
    3.2.2 信道的参数  34-35
    3.2.3 信道的建立  35-36
    3.2.4 信道的维护  36
    3.2.5 信道的拆除  36
  3.3 SBC的工作原理  36-39
    3.3.1 SBC的应用环境  37-38
    3.3.2 SBC的架构和原理  38-39
  3.4 面向SBC的NAT穿越方案  39-53
    3.4.1 内网终端的注册  40-45
    3.4.2 内网终端呼叫外网终端  45-52
    3.4.3 外网终端呼叫内网终端  52
    3.4.4 媒体穿越  52-53
    3.4.5 跨网络呼叫的总结  53
  3.5 本章小节  53-54
第4章 原型系统的设计与实现  54-66
  4.1 设计目标及需求  54
  4.2 系统总体设计  54-58
    4.2.1 设计思想  54-55
    4.2.2 体系结构设计  55-56
    4.2.3 运行流程设计  56-57
    4.2.4 存储结构设计  57-58
  4.3 Socket通信模块  58
  4.4 信令代理  58-61
    4.4.1 SIP协议解析器  58
    4.4.2 SIP消息处理模块  58-61
  4.5 媒体代理  61
  4.6 数据维护模块  61-63
    4.6.1 注册信息表  61-62
    4.6.2 会话信息表  62
    4.6.3 RTP信息表  62-63
  4.7 配置文件及参数定义  63-65
  4.8 本章小结  65-66
第5章 穿越方案的测试  66-70
  5.1 测试环境  66-67
  5.2 测试目标  67
  5.3 测试过程  67-68
  5.4 测试结果  68-69
  5.5 本章小结  69-70
第6章 结束语  70-72
  6.1 课题总结  70
  6.2 展望  70-72
参考文献  72-76
致谢  76

相似论文

  1. SIP Trunk网关穿越NAT的方案设计与实现,TN915.05
  2. 基于HTTP摘要认证机制的SIP通信系统的实现,TP393.08
  3. 数字家庭间互联互通方法的研究与应用,TP393.03
  4. 远程会诊系统中点对多媒体通讯模块的设计与实现,TP311.52
  5. VOIP业务发展趋势及发展管制问题的研究,TN916.2
  6. 海关建设全国范围高清视频会议通信系统研究,TN948.63
  7. VoIP数据分析系统的设计与实现,TN916.2
  8. MGCP协议NAT穿越工具的设计与实现,TP393.04
  9. 电话录音系统的设计与实现,TP311.52
  10. IP多媒体子系统S-CSCF功能实体的设计与实现,TN919.8
  11. 基于多层架构模型设计的呼叫中心设计及实现,TN99
  12. 面向IP Phone系统的XML服务功能的设计与实现,TN916
  13. 面向IPPhone系统的XML服务功能的设计与实现,TN929.53
  14. FMC网络中基于SIP的VoIP呼叫系统的设计与实现,TN916.2
  15. 基于SIP的IP电话的设计与实现,TN916.2
  16. 基于Web的高速公路路产影像管理系统研究,TP393.09
  17. 基于P2P的SIP系统研究与应用,TP393.02
  18. 基于ALG的H.323穿越NAT技术的研究与应用,TP393.09
  19. 基于模拟用户线的远程电话管理技术与应用,TN916.2
  20. 基于软交换的校园IP电话网设计与实现,TN916.2

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 电话 > 电话线路、电话网
© 2012 www.xueweilunwen.com