CN101369959A - 一种支持点对点业务的网络地址转换穿越方法 - Google Patents
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Abstract
一种支持点对点业务的网络地址转换穿越方法,包括:步骤120,用户A从网络地址转换设备处获得公网IP地址及服务端口,将其连同自己的私网IP地址及服务端口一并告知用户服务器进行登记;步骤130,其他用户需要呼叫所述用户A时,查询用户服务器,获得所述用户A的公网IP地址及服务端口和私网IP地址及服务端口信息;步骤140,其他用户根据用户A的公网IP地址及服务端口或私网IP地址及服务端口对用户A进行呼叫。本发明解决了对称NAT穿越问题,不需要中转代理服务器,避免了传输效率低下的问题。
Description
技术领域
本发明涉及网络地址转换技术领域,特别涉及一种支持P2P(peer-to-peer,点对点技术)业务的网络地址转换穿越方法。
背景技术
随着互联网、宽带接入技术的迅速发展,NAT(Network AddressTranslation,网络地址转换)技术已经被广泛应用。比如在家庭网络中,多个家庭终端采用私网地址进行互联,但同时经过家庭网关或宽带Modem(调制解调器)设备进行地址转换接入采用公网地址的互联网;再比如在企业网中,各终端采用私网地址进行互联,同时又通过专用的NAT设备或防火墙设备接入公网。现有的NAT技术对传统的C/S(客户机/服务器)业务,如HTTP(Hyper Text Transfer Protocol,超文本传输协议)、FTP(File TransferProtocol,文件传输协议)等,可以很好支持,但对P2P(peer-to-peer,点对点技术)的业务却不能很好支持。其中主要原因是现有NAT技术要求由用户,即客户端主动发起会话才能建立NAT转发项,而P2P业务中,被叫用户处在等待被叫状态,因此难以建立NAT转发项。目前针对P2P业务的NAT穿越问题已经提出了各种方案,比较典型的有STUN(Simple Traversal ofUDP over NATs,NAT的用户数据报协议简单穿越)和TURN(Traversal UsingRelay NAT,通过中继方式穿越NAT技术)两种,但前者只能用于UDP(UserDatagram Protocol,用户数据报协议),而且不能解决对称型NAT问题,后者虽然可以适用于TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)而且解决对称型NAT问题,但是由于需要有公网地址的代理中转转发流量,这样一方面降低了P2P传输的性能,而且在视频直播和点播等高码流场合,其网络传输效率非常低。
NAT技术原来是为了解决IP V4(Intemet Protocol Version 4,第4代互联网协议)地址紧张而提出的一种实用技术,但随着应用的日益广泛,NAT技术已经变成了用户私有网络和公有网络连接的事实标准配置,业界已经认为即使将来采用IP V6(Intemet Protocol Version 6,第6代互联网协议),NAT技术依然会得到应用。因此,应该把NAT设备看成一个公私网连接的网关设备,并且解决日益严重的P2P NAT穿越问题已经不可避免。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种支持P2P业务的NAT穿越方法,解决对称NAT穿越问题,且传输效率高。
为解决上述问题,本发明提出了一种支持点对点业务的网络地址转换穿越方法,包括以下步骤:
步骤120,用户A从网络地址转换设备处获得公网IP地址及服务端口,将其连同自己的私网IP地址及服务端口一并告知用户服务器进行登记;
步骤130,其他用户需要呼叫所述用户A时,查询用户服务器,获得所述用户A的公网IP地址及服务端口和私网IP地址及服务端口信息;
步骤140,其他用户根据用户A的公网IP地址及服务端口或私网IP地址及服务端口对用户A进行呼叫。
进一步地,上述方法还可具有以下特点,所述步骤120前包含步骤110,在点对点业务用户和网络地址转换设备之间定义服务登记协议。
进一步地,上述方法还可具有以下特点,所述步骤120包括:
210,用户A向网络地址转换设备发送服务登记请求;
220,网络地址转换设备收到所述服务登记请求后,为用户A分配公网IP地址及服务端口,并建立反向网络地址转换设备转发项,将分配的公网IP地址及服务端口返回给用户A;
230,用户A收到后,把自己的公网IP地址及服务端口和私网IP地址及服务端口告知用户服务器;
240,用户服务器对用户的公网IP地址及服务端口和私网IP地址及服务端口进行登记。
进一步地,上述方法还可具有以下特点,所述其他用户与用户A不在同一私网中,其他用户根据用户A的公网IP地址及服务端口对用户A进行呼叫、建立连接并进行数据通信。
进一步地,上述方法还可具有以下特点,所述其他用户和用户A在同一私网中,其他用户根据用户A的私网IP地址及服务端口对用户A进行呼叫、建立连接并进行数据通信。
进一步地,上述方法还可具有以下特点,所述服务登记协议通过扩展动态主机配置协议形成。
进一步地,上述方法还可具有以下特点,所述用户服务器是具备公网地址的专用服务器。
进一步地,上述方法还可具有以下特点,所述用户与用户服务器之间采用应用层协议。
本发明通过在P2P用户和NAT设备之间定义一种简单的服务登记协议,使得用户可以预先把自己的服务端口告知NAT设备,并在具备公网地址的用户服务器登记公私网地址和端口号,使得其他用户通过查询用户服务器取得该用户的公私网地址和端口号,并发起直接通信,解决了对称NAT穿越问题,并且不需要中转代理服务器,避免了传输效率低下的问题。
附图说明
图1是网络结构图。
图2是本发明支持P2P业务的NAT穿越方法的业务流程图。
具体实施方式
本发明提出了一种支持P2P业务的NAT穿越方法。首先在用户,即客户端,和NAT设备之间定义一种简单的服务登记协议,使得用户可以预先把自己的服务端口告知NAT设备,NAT设备根据用户的登记请求建立NAT转发项,并把对应的公网地址及端口号返回给用户。然后用户把得到的公网地址和端口号以及私有地址和端口号向具备公网地址的一台专用服务器登记,以下称此专用服务器为用户服务器。其他用户需要呼叫该用户时,先向用户服务器查询取得该用户的公网地址和端口号,然后以此公网地址和端口号为目的地址和目的端口号发起直接通讯。
用户与NAT设备之间的登记协议可以通过扩展DHCP协议(DynamicHost Configuration Protocol,动态主机配置协议)形成,也可以在用户与NAT设备之间重新定义一种协议,用户与用户服务器之间的登记则完全可以采用应用层协议进行,该应用层协议包括SOAP(Simple Object Access Protocol,简单对象访问协议),RPC(Remote Procedure Call protocol,远程过程调用协议)等。
下面将结合附图对本发明的技术方案进行更详细的说明。
网络架构如图1所示,用户服务器及NAT网关连接在公网上,每个NAT设备下挂一个私网,用户,即客户端通过私网相连。用户服务器登记用户的私网地址和端口号以及对应的公网地址和端口号。用户服务器还为用户提供地址查询服务。这里的NAT设备除了具备传统NAT功能之外,还能够接收用户的服务登记请求,建立反向NAT转发项和返回公网地址和端口号。
如图2所示,首先在用户和NAT设备之间定义服务登记协议,之后业务流程如下:
110,用户C1向NAT设备1发送服务登记请求。
120,NAT设备1收到服务登记请求后,为用户C1分配公网IP地址及端口,并建立反向NAT转发项,通过返回消息把分配的公网IP地址及端口告知C1。
NAT转发项是公私网地址和端口的对照表项,对从公网到私网的包,NAT按照该表项把IP包的目的IP地址和端口号从公网翻译成私网,反之,对私网到公网的IP包,则把IP包的源IP地址和端口号从私网翻译成公网。
130,C1收到120所述返回消息后把自己的公私网IP地址及服务的公私网端口告知用户服务器。
140,用户服务器对C1的公私网IP地址及服务的公私网端口进行登记后发送确认消息给C1。
150,C3呼叫C1时,首先向用户服务器查询C1的公私网IP地址及服务的公私网端口信息。
160,用户服务器返回C1的公私网地址和公私网服务端口给C3。
170,C3根据所述用户服务器返回的C1的公私网地址和公私网服务端口判断出C1在另外一个私网中,因此用C1的公网地址和服务端口对C1进行呼叫、建立连接并进行数据通信。
如果两个用户在同一个私网中,则直接采用私网地址进行通信。
在实际组网中,NAT设备一般还兼有地址分配的功能,即是DHCPSERVER(DHCP服务器),因此用户与NAT设备之间的交互协议可以通过简单扩展DHCP协议实现。
当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种支持点对点业务的网络地址转换穿越方法,包括以下步骤:
步骤120,用户A从网络地址转换设备处获得公网IP地址及服务端口,将其连同自己的私网IP地址及服务端口一并告知用户服务器进行登记;
步骤130,其他用户需要呼叫所述用户A时,查询用户服务器,获得所述用户A的公网IP地址及服务端口和私网IP地址及服务端口信息;
步骤140,其他用户根据用户A的公网IP地址及服务端口或私网IP地址及服务端口对用户A进行呼叫。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤120前包含步骤110,在点对点业务用户和网络地址转换设备之间定义服务登记协议。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述步骤120包括:
210,用户A向网络地址转换设备发送服务登记请求;
220,网络地址转换设备收到所述服务登记请求后,为用户A分配公网IP地址及服务端口,并建立反向网络地址转换设备转发项,将分配的公网IP地址及服务端口返回给用户A;
230,用户A收到后,把自己的公网IP地址及服务端口和私网IP地址及服务端口告知用户服务器;
240,用户服务器对用户的公网IP地址及服务端口和私网IP地址及服务端口进行登记。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述其他用户与用户A不在同一私网中,其他用户根据用户A的公网IP地址及服务端口对用户A进行呼叫、建立连接并进行数据通信。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述其他用户和用户A在同一私网中,其他用户根据用户A的私网IP地址及服务端口对用户A进行呼叫、建立连接并进行数据通信。
6.如权利要求2所述的方法,其特征在于:
所述服务登记协议通过扩展动态主机配置协议形成。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述用户服务器是具备公网地址的专用服务器。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述用户与用户服务器之间采用应用层协议。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20090218 |