NAT环境下基于SIP的端到端通信的研究

NAT环境下基于SIP的端到端通信的研究

罗强[1]2003年在《NAT环境下基于SIP的端到端通信的研究》文中研究表明近年来,电信网综合通信能力明显增强,运营商必须提供更多的多媒体业务才能吸引住用户,因此网络面临的压力越来越大。在这一发展背景下,基于软交换技术的下一代网络(NGN)技术应运而生。而SIP作为软交换中的一个重要协议,目前受到广泛的关注。SIP由IETF于1999年提出,其协议的制定虽然已经比较完善,但是作为一个提出时间不算很长的协议,其标准在应用上还需要进一步的统一和改进。目前针对SIP及相关应用的研究领域比较多,本文的焦点是针对SIP的特点,研究在NAT及防火墙环境下,基于SIP的端到端通信的实现。 本文探讨在NAT环境下实现基于SIP的端到端通信将会出现的问题及其有效解决方案。针对NAT及SIP的特点,我们分析和比较了基于NAT改进,SIP系统改进以及SIP应用级网关等相关解决方案,重点介绍SIP应用级网关的解决方案及详细实现。 本文的一个重要内容就是根据SIP的特点,提出了一个统一的SIP的应用级网关实现框架,并在该框架下给出了一个linux下的SIP应用级网关即SALG的具体实现。 对SIP应用级网关及其实现,目前虽然已经有了一些研究,但是还很不完善。目前的一些相关草案都仅仅是对SIP报文修改部分或者其他部分做了一些建议。本文在相关资料基础上提出了一个统一的基于SIP的应用级网关实现框架,该框架下定义了实现一个基本的SIP应用级网关所应该完成的工作和遵循的流程。 在该应用级网关实现框架下,我们实现了一个基于linux的SIP应用级网关SALG。SALG经过初步测试,支持跨NAT的多个媒体流的-—一一一竺些竺湮兰丝泣立丝里墅渔旦竺塑逊塑堕塑丝.—.—SIP会话,能自动识别大多数SIP终端客户和服务器,支持基本的基于slP的IP网络上的端到端通信,是一个有效的低成本的基于linux的SIP的端到端通信的解决方案。

黄剑[2]2009年在《基于XMPP的端到端连接建立机制的研究与实现》文中认为端到端通信是互联网络进行数据传输的重要通信模式。随着互联网的飞速发展,在网络边缘部署的大量中间盒设备和各种新型应用给传统的端到端通信带来了连通性、安全性等方面的问题。此外,多样的通信媒介、通信手段也给端到端通信提出了新的挑战。因此,研究适应网络发展的端到端通信机制,优化其性能是当前的一个重要课题,有着重要的现实意义。本文从分析端到端通信当前面临的问题入手,详细分析了国内外的相关研究方案,并在深入研究名字路由技术、多跳连接建立技术以及DHT相关算法的基础上,提出了基于XMPP的端到端连接建立机制。该机制提高了端到端通信性能,并在一定程度上增强了系统安全性。首先,本文提出了基于S-Pastry的系统部署方案,克服了现有方案中基于DNS架构面临的处理延时大、系统安全及健壮性较差等问题,通过对实验结果的对比分析证明,改进的系统不论在静态网络还是动态网络环境下较Pastry在路由性能与维护开销方面都具有较好的表现。接着通过采用基于XMPP的名字路由与地址路由相结合的方式,分别建立了信令通道与数据通道,经实验证明该方法能够实现数据的高效传输。然后,基于Hassan向量信任分布计算模型结合XMPP安全机制增强系统安全认证,提高了系统的安全性。最后,本文提出基于XMPP的端到端连接建立模型,该模型由端到端通信模块和安全认证模块、路由定位模块组成,并通过实验验证了该模型的有效性。本文的上述工作对解决端到端通信当前面临的问题具有重要的参考价值,为端到端通信研究提供了理论和数据支撑。

侯婕, 刘亚萍, 龚正虎, 黄剑[3]2011年在《端到端安全可靠通信技术研究进展》文中认为随着互联网的飞速发展,在网络边缘部署的大量中间盒设备和各种新型应用给传统的端到端通信带来了连通性、移动性、安全性等方面的问题。针对这些问题,研究者提出了很多改进方案。本文简要回顾了端到端通信的研究工作,重点分析了研究中面临的关键性问题,并对典型研究进行了详细介绍和评价比较,最后对下一步端到端通信的研究方向做出了展望。

张巍巍[4]2008年在《基于802.16接入网络的端到端切换机制研究》文中提出WiMAX标准由IEEE的802工作组制定,目标是实现固定和移动环境下的宽带无线接入的全球标准。高达50公里的系统覆盖范围、70Mb/s的数据传输速率以及支持移动台的车速移动,这些技术优势决定了WiMAX技术将有广阔的应用范围和良好的市场前景。目前IEEE802.16e标准只定义了物理层和MAC的规范,在切换问题上也只定义了MAC层的切换,如何结合协议上层进行切换,以便支持WiMAX的完整移动性,是关系到WiMAX网络能否成功进行商业部署的重大问题。所以,对WiMAX网络端到端的切换进行深入研究具有较高的理论意义和实用价值。3GPP最先提出的IP多媒体子系统采用SIP协议进行会话控制,实现对移动性的支持,可以方便地实现端到端会话的创建、修改,在解决端到端的网络切换问题方面,SIP有着天然的技术优势和广阔的市场前景。本文在研究IEEE802.16e协议和SIP协议的基础上,提出了利用SIP解决IEEE802.16接入网络中端到端切换的新方案。该方案采用跨层切换的设计思想,联合MAC层和应用层SIP协议,在底层链路切换的同时,完成应用层会话的修改,加快了切换过程,减少了切换时延,提高了切换成功率。本文基于NS2仿真平台,完成了相应的仿真平台搭建过程,实现了SIP协议模块和WiMAX协议模块的融合,扩展了SIP协议模块的部分消息,最终在基于SIP协议模块和WiMAX协议的统一NS2平台上实现了基于WiMAX接入、支持SIP扩展功能的SIP会话建立和修改过程。

刁一然[5]2014年在《基于XMPP协议的即时通讯系统P2P-NAT穿透技术研究及实现》文中进行了进一步梳理在移动互联网高速发展的今天,在传统互联网中已渐成熟的P2P技术也将被移动互联网所广泛使用。而整个互联网从IPV4过渡到IPV6期间,为了应对地址空间不足的产物网络地址转换(NAT, Network Address Translation)技术仍然占据着重要的地位。在移动互联网中使用P2P的过程中,必然会遇到NAT带来的阻碍,本论文重点讨论如何将P2P(Peer to Peer,端到端)技术应用于当前拥有各种类型NAT的移动互联网,为企业运营降低成本提供发展便利。本论文以国内外现有的NAT网络穿透技术为基础,介绍国内外相关的P2P-NAT穿透的研究发展现状,重点讨论目前国内外相关领域尚未解决的对称型NAT的穿透研究。结合北京悦优博迈科技有限公司的应用中的即时通讯系统,通过全面分析来构建满足该系统需求的P2P-NAT穿透技术的应用程序接口系统,为北京悦优博迈科技有限公司的相关应用提供技术参考,从而起到降低服务器压力、节约带宽等降低公司运营成本提高公司效益的作用。论文工作中主要采用Java作为主要开发语言,同时利用软件工程相关管理模式来管理整个项目的生命周期,本论文以P2P-NAT穿透技术为基础,研究采用相关领域的最新成果,并针对移动端进行调整,通过协调客户端、服务器之间的网络通信策略,在尽可能的情况下降低服务器压力,减少服务器带宽消耗,同时为公司的应用客户端提供可靠的数据传输服务。论文工作中研究部分主要侧重于优化调整现有用于传统互联网的P2P-NAT穿透技术,并将之应用于符合公司使用场景的移动互联网,取得了在一定程度上降低服务器负载提高公司服务能力的作用。通过应用本论文研究成果,公司的应用能够在客户端之间顺畅的传递数据,且该系统能根据客户端所处网络环境,选择合适的策略,尽可能的为客户端建立端到端的直接连接(P2P)。同时在不能直接连接时提供服务器中转的后备方案,保证数据可靠地送达。通过对该系统的多层次测试结果,该系统满足北京悦优博迈科技有限公司提出的需求。

参考文献:

[1]. NAT环境下基于SIP的端到端通信的研究[D]. 罗强. 四川大学. 2003

[2]. 基于XMPP的端到端连接建立机制的研究与实现[D]. 黄剑. 国防科学技术大学. 2009

[3]. 端到端安全可靠通信技术研究进展[J]. 侯婕, 刘亚萍, 龚正虎, 黄剑. 计算机工程与科学. 2011

[4]. 基于802.16接入网络的端到端切换机制研究[D]. 张巍巍. 北京邮电大学. 2008

[5]. 基于XMPP协议的即时通讯系统P2P-NAT穿透技术研究及实现[D]. 刁一然. 哈尔滨工业大学. 2014

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