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詳解 私網(wǎng)穿越技術(shù)在軟交換體系中的應(yīng)用( 二 )

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從以上分析可以看出 ， NAPT影響到軟交換通信的主要有兩方面：一方面 ， 私網(wǎng)內(nèi)設(shè)備都采用內(nèi)部IP地址 ， 雖然經(jīng)過NAPT可以將IP層的地址轉(zhuǎn)換為外部地址 ， 但是對于更上面的應(yīng)用層消息中的私有IP地址卻無能為力 ， 稱作NAT問題 。另一方面 ， 私網(wǎng)設(shè)備只是在向外部主動(dòng)發(fā)起連接時(shí) ， 才會被分配到合法IP和端口號 。若不做非凡處理 ， 設(shè)備對外部網(wǎng)絡(luò)來說是不可見的 ， 也無法接受軟交換發(fā)來的呼叫請求 ， 這個(gè)可以稱作PAT問題 。基于SIP協(xié)議的問題如此 ， 當(dāng)軟交換與終端間使用其它協(xié)議如H.323 ， MGCP或H.248協(xié)議時(shí) ， 類似的問題也同樣存在 。
三、一種私網(wǎng)穿越問題的解決方法
1. 解決NAPT穿越問題的各種方法
（1）NAT/ALG方法
此方法通過在防火墻或路由器上 ， 增加對VoIP相關(guān)的應(yīng)用層協(xié)議的識別和處理能力 ， 來實(shí)現(xiàn)私網(wǎng)穿越 。這種方案比較直觀 ， 但是最大缺點(diǎn)就是對于用戶來說 ， 必須更換或升級他們的路由器或防火墻 ， 并且隨著相關(guān)協(xié)議的發(fā)展和擴(kuò)充 ， 設(shè)備也必須跟著進(jìn)行升級 。
（2）為私網(wǎng)設(shè)備設(shè)置代理的方法
這種方法不用對用戶設(shè)備做任何改動(dòng) ， 僅在運(yùn)營軟交換網(wǎng)絡(luò)的局端增加一種非凡的Proxy設(shè)備 ， 就可以實(shí)現(xiàn)私網(wǎng)的穿越 。筆者認(rèn)為 ， 這種技術(shù)與前面的技術(shù)相比 ， 具有更大的優(yōu)越性 。這種Proxy ， 在進(jìn)行信令的代理和轉(zhuǎn)換的同時(shí) ， 也進(jìn)行媒體流的代理 ， 我們暫且稱其為NAT/FW Proxy 。
（3）其它的一些方案
其它穿越私網(wǎng)的方案 ， 還有MIDCOM 方案、STUN方案、TURN方案等 ， 這些方案與NAT/ALG方案類似 ， 不是需要升級路由器、防火墻 ， 就是需要升級終端設(shè)備 。
2. 用NAT/FW Proxy解決私網(wǎng)PAT問題
以圖1為例 ， 將NAT/FW Proxy設(shè)備添加到軟交換網(wǎng)絡(luò)中 ， 形成的如圖5所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 。添加了NAT/FW Proxy設(shè)備以后 ， 所有私網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（路由器或防火墻）后面的終端設(shè)備 ， 都要將注冊地址從軟交換設(shè)備地址更改為NAT/FW Proxy設(shè)備的IP地址 。而NAT/FW Proxy設(shè)備與軟交換設(shè)備之間的交互可以采用SIP ， MGCP或者H.248等協(xié)議 ， 這與其代理的設(shè)備類型有關(guān) 。
一方面 ， 在設(shè)備向NAT/FW Proxy發(fā)出注冊信息后 ， NAT/FW Proxy會為設(shè)備分配一個(gè)代理信令端口 ， 然后用NAT/FW Proxy的地址替換原注冊信息中的終端地址（Contact域） ， 并通過這個(gè)端口向軟交換發(fā)送 。這樣 ， 今后無論是終端發(fā)向軟交換的信令消息 ， 還是軟交換發(fā)向終端的信令消息 ， 都會經(jīng)過NAT/FW Proxy ， 以便于其對這些信令進(jìn)行非凡處理 。另一方面 ， 當(dāng)私網(wǎng)中的終端設(shè)備向NAT/FW Proxy設(shè)備發(fā)出注冊消息時(shí) ， 安裝在私網(wǎng)外層的私網(wǎng)網(wǎng)關(guān)就會給這個(gè)連接隨機(jī)分配一個(gè)合法IP地址與端口號 ， 形成一個(gè)“窗口” 。NAT/FW PROXY設(shè)備收到注冊消息后 ， 只要能夠設(shè)法保持這個(gè)“窗口”一直開放 ， 然后把這個(gè)端口號與在設(shè)備上分配的代理端口號綁定 ， 就相當(dāng)于建立了一條設(shè)備到軟交換之間透明的信令通道 ， 也就解決了NAPT中的PAT問題 。
保持這個(gè)“窗口”的方法 ， 根據(jù)終端的不同也會有所區(qū)別 。比如對于SIP終端 ， 可以設(shè)置一個(gè)較小的注冊有效期 ， 這樣終端設(shè)備就會不斷的向NAT/FW Proxy發(fā)出注冊消息 。對于MGCP終端 ， 可以讓NAT/FW Proxy向其不斷發(fā)送AUEP消息 ， 然后由終端發(fā)相應(yīng)消息來保持“窗口”的開放 。無論哪種方式 ， 都要保證終端發(fā)送消息的時(shí)間間隔要小于“窗口”的開放時(shí)限 。
3. 用NAT/FW Proxy解決私網(wǎng)NAT問題
假設(shè)所有終端都是SIP終端 ， 軟交換與終端間的通訊也采用標(biāo)準(zhǔn)的SIP協(xié)議 。如圖5中的配置 ， 由于終端A和終端B都是私網(wǎng)中的設(shè)備 ， 因此在向NAT/FW Proxy注冊時(shí)在私網(wǎng)設(shè)備中被分配了訪問外部的端口號 ， 假設(shè)分別為123.44.55.11:1050(終端A)和123.44.55.22:1060(終端B) ， 同時(shí)在NAT/FW Proxy上都被分配了代理信令端口 ， 假設(shè)分別為123.44.55.77:1001(終端A)和123.44.55.77:1002(終端B) ?，F(xiàn)在由A向B發(fā)起呼叫 ， INVITE消息通過私網(wǎng)網(wǎng)關(guān)后到達(dá)NAT/FW PROXY ， NAT/FW PROXY會將這條信令進(jìn)行代理轉(zhuǎn)換 ， 并發(fā)給軟交換 。如圖6、圖7所示：

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