NAT穿越技術研究改進及NAT穿越中間件的設計實現(xiàn).pdf

1、該文主要對現(xiàn)有NAT穿越解決方案進行了研究和改進,并在此基礎上實現(xiàn)了一個NAT穿越中間件系統(tǒng).該文首先討論了不同NAT穿越解決方案的差別,接著選擇了其中的STUN方案進行進一步的研究和改進.作為一種在用戶端進行干預的NAT穿越解決方案,STUN方法具有系統(tǒng)負擔小,容易實現(xiàn),可以實現(xiàn)多級NAT管理等優(yōu)點.但是,STUN方法無法實現(xiàn)對對稱型NAT的穿越,而在多數(shù)對安全性要求較高的企業(yè)網(wǎng)中,使用的通常是對稱型NAT.為了解決這個問題,我們提出

2、了一種基于STUN方法的NAT穿越解決方案P-STUN.P-STUN方法采用了預測技術,通過獲取足夠的信息來預測建立連接時所使用的外部IP地址和端口,從而完成STUN方法無法完成的對稱型NAT穿越.在P-STUN方法中,預測的成功率受到多方面因素的影響,對其中的主要因素進行了分析,并提出了相應的解決方案來確保預測的高成功率,如縮短臨界時間長度,失敗重試以及多端口預測等.該文的后半部分詳細討論并具體實現(xiàn)了一個NAT穿越中間件MoNT(Mi

3、ddleware of NAT Traversal).MoNT系統(tǒng)運行在終端節(jié)點上,調用并管理底層模塊的功能函數(shù),并向上層用戶程序提供一系列簡單而易于理解的API.用戶程序調用這些API并設置性能參數(shù),MoNT系統(tǒng)將自動完成對不同NAT類型的識別和穿越,建立相應的對等連接,并返回socket句柄供用戶程序進行下一步的數(shù)據(jù)通信工作.首先討論了MoNT系統(tǒng)的設計問題,包括設計要求,基本結構以及一些具體設計問題的解決.在此基礎上,討論了MoN

4、T系統(tǒng)的具體實現(xiàn),包括模塊化結構,功能性流程以及主要的功能函數(shù).我們使用Microsoft Visual C++實現(xiàn)了MoNT系統(tǒng),該系統(tǒng)可以運行在Windows和Linux平臺上.在第五章中對所實現(xiàn)的MoNT系統(tǒng)進行了性能測試.主要測試了MoNT系統(tǒng)的有效性以及對系統(tǒng)性能造成的負擔.通過測試結果分析我們發(fā)現(xiàn),MoNT系統(tǒng)能夠完成絕大多數(shù)情況下的NAT穿越和對等連接建立,具有很高的有效性;同時,MoNT系統(tǒng)能夠將系統(tǒng)負擔維持在一個相對較