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voip的nat穿透方式在路由器设置思路1

分类:通信百科 288 0

普通NAT是通过修改UDP或TCP报文头部地址信息实现地址的转换,但对于VOIP应用,在TCP/UDP净载中也需带地址信息,ALG方式是指在私网中的VOIP终端在净载中填写的是其私网地址,此地址信息在通过NAT时被修改为NAT上对外的地址。此时当然要求ALG功能驻留在NAT/Firewall设备中,要求这些设备本身具备应用识别的智能。支持IP 语音和视频协议( H323、SIP、MGCP/H248)的识别和对NAT/Firewall的控制,同时每增加一种新的应用都 将需要对NAT/Firewall进行升级。

在安全要求上还需要作一些折衷,因为ALG 不能识别加密后的报文内容,所以必须保证报文采用明文传送,这使得报文在公网中传送时有很大的安全隐患。 NAT/ALG是支持VOIP NAT穿透的一种最简单的方式,但由于网络实际情况是已部署了大量的不支持此种特性的NAT/FW设备,因此,实际应用中,很难 采用这种方式。

MIDCOM方式

与NAT/ALG不同的是,MIDCOM的基本框架是采用可信的第三方(MIDCOM Agent)对Middlebox (NAT/FW)进行控制,VOIP协议的识别不由Middlebox完成,而是由外部的MIDCOM Agent完成,因此VOIP使用的协议对Middlebox是透明的 .由于识别应用协议的功能从Middlebox移到外部的MIDCOM Agent上,根据MIDCOM 的构,在不需要更改Middlebox基本特性的基础上,通过对MIDCOM Agent的升级就可以支持更多的新业务,这是相对NAT/ALG方式的一个很大的优势。

在VOIP实际应用中,Middlebox功能可驻留在NAT/Firewall,通过软交换设备(即MIDCOM Agent)对IP语音和视频协议(H323、SIP、MGCP/H248)的识别和对NAT/Firewall的控制,来完成 VOIP应用穿越NAT/Firewall . 在安全性上,MIDCOM方式可支持控制报文的加密,可支持媒体流的加密,因此安全性比较高。如果在软交换设备上实现对SIP/H323/MGCP/H248协议的识别,就只需在软交换和NAT/FW设备上增加MIDCO M协议即可,而且以后新的应用业务识别随着软交换的支持而支持,此方案是一种比较有前途的解决方案,但要求现有的NAT/FW设 备需升级支持MIDCOM协议,从这一点上来说,对已大量布署的NAT/FW设备来说,也是很困难的,同NAT/ALG方式有相 同的问题。

STUN方式

解决穿透NAT问题的另一思路是,私网中的VOIP终端通过某种机制预先得到出口NAT上的对外地址,然后在净载中所填写的地址 信息直接填写出口NAT上的对外地址,而不是私网内终端的私有IP地址,这样净载中的内容在经过NAT时就无需被修改了,只需按 普通NAT流程转换报文头的IP地址即可,净载中的IP地址信息和报文头地址信息是一致的。STUN协议就是基于此思路来解决应 用层地址的转换问题。

STUN的全称是Simple Traversal of UDP Through Network Address Translators,即UDP对NAT的简单穿越方式。 应用程序(即STUN CLIENT)向NAT外的STUN SERVER通过UDP发送请求STUN 消息,STUN SERVER收到请求消息,产生响应消息,响应消息中携带请求消息的源端口,即STUN CLIENT在NAT上对应的外部端口。

然后响应消息通过NAT发送给STUN CLIENT,STUN CLIENT通过响应消息体中的内容得知其NAT上的外部地址,并将其填入以后呼叫协议的UDP负载中,告知对端,本端的RTP 接收地址和端口号为NAT外部的地址和端口号。由于通过STUN协议已在NAT上预先建立媒体流的NAT映射表项,故媒体流可顺 利穿越NAT.

STUN协议最大的优点是无需现有NAT/FW设备做任何改动。由于实际应用中,已有大量的NAT/FW,并且这些NAT/FW 并不支持VoIP的应用,如果用MIDCOM或NAT/ALG方式来解决此问题,需要替换现有的NAT/FW,这是不太容易的。

而采用STUN方式无需改动NAT/FW,这是其最大优势,同时STUN方式可在多个NAT串联的网络环境中使用,但MIDCO M方式则无法实现对多级NAT的有效控制。

STUN的局限性在于需要VOIP终端支持STUN CLIENT的功能,同时STUN并不适合支持TCP连接的穿越,因此不支持H323.另外STUN方式不支持对防火墙的穿越, 不支持对称NAT(Symmetric NAT)类型(在安全性要求较高的企业网中,出口NAT通常是这种类型)穿越。

TURN方式

TURN方式解决NAT问题的思路与STUN相似,也是私网中的VOIP终端通过某种机制预先得公网上的服务地址(STUN方式 得到的地址为出口NAT上外部地址,TURN方式得到地址为TURN Server上的公网地址),然后在报文净载中所要求的地址信息就直接填写该公网地址。

TURN的全称为Traversal Using Relay NAT,即通过Relay方式穿越NAT.TURN应用模型通过分配TURN Server的地址和端口作为私网中VOIP终端对外的接受地址和端口,即私网终端发出的报文都要经过TURN Server进行Relay转发,这种方式除了具有STUN方式的优点外,还解决了STUN应用无法穿透对称NAT(Symme tric NAT)以及类似的Firewall设备的缺陷,同时TURN支持基于TCP的应用,如H323协议。此外TURN Server控制分配地址和端口,能分配RTP/RTCP地址对(RTCP端口号为RTP端口号加1)作为私网终端用户的接受地 址,避免了STUN方式中出口NAT对RTP/RTCP地址端口号的任意分配,使得客户端无法收到对端发来的RTCP报文(对端 发RTCP报文时,目的端口号缺省按RTP端口号加1发送)。

TURN的局限性在于需要VOIP终端支持TURN Client,这一点同STUN一样对网络终端有要求。此外,所有报文都必须经过TURN Server转发,增大了包的延迟和丢包的可能性。

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