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《西安电子科技大学》 2010年
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VoIP穿透防火墙技术研究

聂朝东  
【摘要】:随着网络应用的迅猛发展,VoIP (Voice over IP,语音IP即网络电话)技术得到了广泛应用。它以其强大的功能、低廉的价格以及高度的灵活性对传统的PSTN电话提出了强大的挑战。VolP不仅支持语音传输,而且能够提供图像、数据以及传真协议等多种服务。VolP是新一代网络时代发展起来的最具代表性和发展前途的应用技术之一 但是,为解决IP地址不足及网络安全问题而提出的网络地址翻译(Network Address Translation, NAT)技术和防火墙(Firewall)技术却导致了VoIP应用不可避免地碰到一些困难和问题。FW/NAT处于网络的边缘,为内部网络提供安全保证。通常住宅ADSL用户也绑带了基于软件的FW和NAT。这样FW/NAT对商业和住宅用户都有影响。这个问题可以从两部分来看:一方面,虽然Firewall能动态地打开和关闭多个端口,有些正是VoIP信令端口,如SIP(会话发起协议)所要用到的5060端口,但一些会话消息打开的媒体流却无法到达Firewall内部。另一方面,由于客户端(如SIP电话)要把私网的地址与端口添加到消息包中,而这些私网地址在公网上是不可路由的,NAT将阻止双向的语音和多媒体通信。VOIP勺FW/NAT穿透问题严重阻碍了VoIP商用化的进程。如何有效解决信令、媒体流的防火墙/NAT穿越问题,将是VoIP业务能否广泛推广应用的关键。 通过对、VoIP技术在Firewall/NAT的环境下建立通信过程进行详细研究,结合目前已有的VoIP穿透Firewall/NAT的主流解决方案进行分析,发现这些穿透方式有一个共同的特性即都需要修改网络构架中的Firewall/NAT或者新增加服务设备,不同的VoIP协议需要实现不同的穿透方式,给Firewall/NAT穿透的部署带来了困难,而且这些穿透方式无法实现在点对点通信方式下的通信。基于对目前已有的穿透方式的缺陷分析,论文通过应用移动IP穿透NAT(RFC3519)技术的实现原理实现VoIP的Firewall/NAT穿透,RFC3519协议的核心思想是采用隧道的方式实现Firewall/NAT的穿透,同时采用隧道技术实现对高层应用进行透明传输。通过利用PC机、VoIP网关、VoIP终端、TornadoⅡ、VxWorks、Iptables等软硬件设备搭建实验平台测试证明了此穿透方案的可行性,在理论和实现两个方面对这一方案进行详细的介绍并给出了测试的结果。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN916.2

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