【摘要】：NAT技術(shù)緩解了IP地址資源短缺問題,同時加強了內(nèi)網(wǎng)的安全性。但是NAT技術(shù)的使用,也使得P2P通信變得非常困難。因為NAT技術(shù)使得內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)主機與外部網(wǎng)絡(luò)主機處于不平等的地位,無法建立對等連接,嚴(yán)重影響了P2P通信的應(yīng)用。因此,P2P應(yīng)用必須解決NAT穿越問題,令任何主機之間均可以建立對等連接并相互通信。本文針對現(xiàn)有的基于STUN協(xié)議的NAT穿越技術(shù)存在的不足,提出相應(yīng)的改進(jìn)方案,并予以實現(xiàn);針對端點相關(guān)映射NAT的穿越,提出了新的端口預(yù)測方法;針對單網(wǎng)卡服務(wù)器無法提供完整STUN服務(wù)的問題,提出了單網(wǎng)卡服務(wù)器組合方案,并在此基礎(chǔ)上提出了配對服務(wù)器的選擇策略以及一種自適應(yīng)負(fù)載指標(biāo)權(quán)值的負(fù)載均衡技術(shù);最后將改進(jìn)后的方案應(yīng)用到實際的智能家居項目中,并進(jìn)行了測試分析。本文完成的工作如下:1)分析NAT行為的檢測流程的原理,指出其存在的誤判問題以及耗時過長問題并分別提出了改進(jìn)方案。此外,通過修改客戶端與STUN服務(wù)器之間的通信流程,大幅度縮減了地址和端口過濾型NAT的行為檢測時間。2)分析不同NAT類型之間的可穿越性以及穿越流程,分析端口不可達(dá)問題對于NAT穿越造成的影響,提出改進(jìn)方案,并且針對端點相關(guān)映射型NAT提出一種新的端口預(yù)測方案,結(jié)合上述改進(jìn)方案設(shè)計了NAT穿越的整體流程。3)提出了單網(wǎng)卡服務(wù)器組合方案來對外提供完整的STUN服務(wù),并設(shè)計了配對服務(wù)器的選擇策略。另外,為實現(xiàn)STUN服務(wù)器以及轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的負(fù)載均衡,在分析現(xiàn)有動態(tài)負(fù)載均衡算法存在的不足的基礎(chǔ)上,提出了一種自適應(yīng)負(fù)載指標(biāo)權(quán)值的負(fù)載均衡策略。4)將上述改進(jìn)后的方案應(yīng)用到實際的智能家居項目中,并進(jìn)行了測試分析,驗證了改進(jìn)方案的實際可用性及NAT穿越效果。本文改進(jìn)的基于STUN協(xié)議的NAT穿越技術(shù),經(jīng)實際應(yīng)用表明,可以有效減少NAT行為檢測的時間,提高NAT的穿越率,具有較好的NAT穿越效果,有一定的應(yīng)用價值。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP393.04
【圖文】：

11圖 3-2 NAT 過濾行為檢測流程步驟 1：客戶端向 STUN 服務(wù)器 IP1:P1 地址發(fā)送 ChangeIP && ChangeRequest 請求，STUN 服務(wù)器通過 IP2:P2 地址返回響應(yīng)給客戶端。如果客戶端收到響應(yīng)，則說明該 NAT 設(shè)備屬于端點無關(guān)過濾；如果沒有接收到響應(yīng)，則行步驟 2。

NAT映射行為檢測流程

圖 3-3 端點無關(guān)映射型 NAT 行為檢測流程在上述行為檢測流程中，如果 NAT 設(shè)備屬于端點無關(guān)過濾，則執(zhí)行步驟戶端接收到響應(yīng)，過濾行為檢測結(jié)束，得出正確結(jié)果；如果 NAT 設(shè)備屬于相關(guān)過濾，由于客戶端在步驟 2 中已經(jīng)向 STUN 服務(wù)器 IP2 發(fā)送過數(shù)據(jù)包且在步驟 2 與步驟 3 中客戶端映射后的地址是相同的，因此在執(zhí)行步驟 3候，客戶端同樣會接收到響應(yīng)，不會再執(zhí)行步驟 4，直接將 NAT 設(shè)備標(biāo)識點無關(guān)過濾，導(dǎo)致檢測結(jié)果出錯；如果 NAT 設(shè)備屬于地址和端口相關(guān)過濾會依次執(zhí)行步驟 3 和步驟 4，完成最終的檢測，得出正確結(jié)果。通過上面的分析可以知道，如果 NAT 設(shè)備屬于地址相關(guān)過濾或者端點無濾，則執(zhí)行步驟 3 時候均會接收到響應(yīng)，檢測結(jié)果均為端點無關(guān)過濾。出種問題的原因是由于在執(zhí)行映射行為檢測的時候已經(jīng)向 STUN 服務(wù)器的 址發(fā)送過數(shù)據(jù)包，對后續(xù)的過濾行為檢測產(chǎn)生了影響。 為了避免誤判問題現(xiàn)，需要將過濾行為檢測流程提前，以消除由于映射行為檢測帶來的影響進(jìn)后的行為檢測流程如圖 3-4 所示。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王秋月;劉青華;;非開挖定向穿越技術(shù)在熱網(wǎng)工程中的應(yīng)用[J];企業(yè)技術(shù)開發(fā);2015年32期

2 阿拉木沙;;集中供熱工程中非開挖定向穿越技術(shù)的運用實踐探微[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2015年29期

3 劉壯志;;風(fēng)電機組高電壓穿越技術(shù)研究[J];科學(xué)中國人;2017年02期

4 李建生;;淺談燃?xì)夤艿拦こ谭情_挖定向穿越技術(shù)應(yīng)用[J];企業(yè)技術(shù)開發(fā);2013年03期

5 李瞧;;低電壓穿越技術(shù)論壇在北京召開[J];機械制造;2012年03期

6 鐘成元;方勤;陳東霞;;雙饋式風(fēng)力發(fā)電機組低電壓穿越技術(shù)綜述[J];電氣時代;2017年02期

7 劉斌;;雙饋風(fēng)機低電壓穿越技術(shù)研究[J];貴州電力技術(shù);2013年08期

8 郝春雨;;風(fēng)力發(fā)電機組的低電壓穿越技術(shù)改造[J];商業(yè)故事;2016年02期

9 馬偉娜;姚萬業(yè);白愷;;風(fēng)力發(fā)電機組高電壓穿越技術(shù)研究[J];電網(wǎng)與清潔能源;2014年08期

10 陳為祖;孫利國;戴德剛;;光伏并網(wǎng)中低電壓穿越技術(shù)研究綜述[J];科技風(fēng);2013年24期

相關(guān)會議論文 前5條

1 張興;張龍云;楊淑英;余勇;曹仁賢;;風(fēng)力發(fā)電低電壓穿越技術(shù)綜述[A];2008中國電工技術(shù)學(xué)會電力電子學(xué)會第十一屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2008年

2 孟廣平;;基于TCP的NAT穿越技術(shù)分析與探討[A];中國計量協(xié)會冶金分會2012年會暨能源計量與節(jié)能降耗經(jīng)驗交流會論文集[C];2012年

3 尹剛乾;;大口徑長距離復(fù)雜地質(zhì)崖門水道定向鉆穿越技術(shù)[A];2015年非開挖技術(shù)會議論文集[C];2015年

4 秦政先;譚明星;陳杰;劉雪梅;;崖門水道水平定向鉆穿越技術(shù)措施淺析[A];2015年全國天然氣學(xué)術(shù)年會論文集[C];2015年

5 耿濤;趙斌;全家宏;王偉;;液控管線穿越技術(shù)在海上的改進(jìn)與發(fā)展[A];渤海灣油氣勘探開發(fā)工程技術(shù)論文集（第十三集）[C];2008年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 本報記者 李瞧;低電壓穿越技術(shù)論壇在北京召開[N];中國工業(yè)報;2012年

2 記者 李佳霖;管道非開挖穿越技術(shù)專委會成立[N];石油管道報;2015年

3 沈大鳴;王曉麗;率先掌握各種河道穿越技術(shù)[N];中國石化報;2003年

4 記者 李祖詩;江漢油建完善水平定向穿越技術(shù)[N];中國石化報;2007年

5 本報記者 賈巖;帶齊優(yōu)勢要素穿越技術(shù)屏障[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報;2012年

6 李祖詩 段茂勇 李娟;江漢水平定向穿越技術(shù)巴西顯身手[N];中國石化報;2007年

7 本報記者 楊潔 特約記者 任孟;立足需要抓培訓(xùn) 提升素質(zhì)促發(fā)展[N];石油管道報;2005年

8 記者 楊娜;風(fēng)機廠家應(yīng)全面理解低電壓穿越要求[N];中國電力報;2012年

9 管道局穿越分公司;穿越六年創(chuàng)輝煌 科學(xué)發(fā)展譜華章[N];石油管道報;2008年

10 史興全;定向鉆穿越技術(shù)和管理的規(guī)范[N];石油管道報;2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 鄭浩;基于STUN協(xié)議的NAT穿越技術(shù)的研究與應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2018年

2 明瑤;雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2018年

3 仇實;跨海大橋非通航孔防止穿越技術(shù)研究[D];大連海事大學(xué);2016年

4 黃可;永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)的研究[D];蘭州交通大學(xué);2017年

5 傅伯雄;風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)低/高電壓穿越技術(shù)的研究[D];河北科技大學(xué);2015年

6 馬春明;雙饋風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)低電壓穿越技術(shù)的研究[D];上海交通大學(xué);2012年

7 周金根;雙饋風(fēng)機低電壓穿越技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2017年

8 齊蕓蕓;基于泵升電路的雙饋風(fēng)電機組低電壓穿越技術(shù)研究[D];華北電力大學(xué);2013年

9 曹申會;NAT穿越技術(shù)研究與實現(xiàn)[D];南京郵電大學(xué);2013年

10 曾鵬升;陜京四線黃河穿越技術(shù)研究[D];西南石油大學(xué);2016年

本文編號：2770600