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基于SIP协议的VoIP技术在校园网络上的实现

作　者: 王松波
导　师: 张功萱；赵海升
学　校: 南京理工大学
专　业: 计算机技术
关键词: VoIP SIP 隧道穿越 NAT 防火墙
分类号: TN916.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 52次
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内容摘要

随着科技的进步,计算机互联网也以惊人的速度发展,其影响已经遍及到了各个领域,在教育领域也有了很大的发展,很多学校都建立了自己的校园网络。Voice over IP (VoIP)技术是近几年才发展起来的一种新技术。它利用IP网络进行实时的语音传输,具有带宽小、资源利用率高、成本低等诸多优点,所以在全球范围内得到了广泛的应用。该技术不但可以在广域网上应用,也可以在校园网上来实现多个层面的服务。这样可以更充分地利用现有的教育资源,为学校的师生提供更好的服务。但是由于VoIP技术本身的特点,音视频数据如何穿越NAT和防火墙成为了大家关注的焦点。本文从郑州市经济贸易学校网络工程的实施出发提出了隧道穿越方案,并用此方案来实现了数据对NAT和防火墙的穿越。该工程在郑州大学和郑州市经济贸易学校校园网络内设立两个服务器：郑大Server和经贸Server,并在这两个服务器之间建立了数据传输的隧道。同时选择了LZPT协议作为隧道传输控制协议,该协议不仅提高了数据的传输速率,而且极大地提高了数据传输的安全性和可靠性。经过验证,这种方案是切实可行的。论文首先分析了VoIP的原理,阐述了SIP协议的特点和发展趋势。然后介绍了NAT和防火墙的概念以及它们对音视频数据传输的影响,随后讨论了各种穿越方案,并对VoIP网络面临的安全问题进行了探讨。最后重点论述了郑州市经济贸易学校校园网络工程的设计和实施过程,并对两个网络之间数据传输的流程进行了详细分析。最后展望了VoIP技术的发展趋势和发展前景。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-8
1. 绪论  8-12
  1.1 选题的工程背景  8
  1.2 项目应用的价值  8-9
  1.3 本论文主要的研究工作及论文的结构  9-10
  1.4 个人工作总结  10-12
    1.4.1 业务需求获取  10
    1.4.2 系统技术可行性论证  10-11
    1.4.3 参与项目的实施过程  11-12
2. VoIP通信  12-25
  2.1 VoIP的产生和发展  12-14
    2.1.1 初始阶段  12-13
    2.1.2 发展阶段  13
    2.1.3 未来的发展趋势  13-14
  2.2 VoIP技术  14-17
    2.2.1 VoIP信令技术  14
    2.2.2 VoIP的编码技术  14-15
    2.2.3 VoIP的服务质量保证技术  15-17
  2.3 SIP协议  17-19
    2.3.1 SIP发展阶段  17-18
    2.3.2 SIP的未来发展  18-19
  2.4 SIP协议的特点  19-20
    2.4.1 协议的可扩展性  19
    2.4.2 业务生成环境的开放性  19-20
    2.4.3 对移动性的强大支持  20
  2.5 SIP协议与H.323比较  20-23
    2.5.1 实现难易性比较  20-21
    2.5.2 功能性比较  21-22
    2.5.3 灵活性的比较  22-23
    2.5.4 第三方的通话控制  23
    2.5.5 安全性考虑  23
  2.6 编址方法  23-25
3. NAT和防火墙对VoIP的影响  25-34
  3.1 NAT概述  25-26
  3.2 NAT的工作原理  26-30
    3.2.1 NAT的典型类型  27-30
    3.2.2 使用NAT带来的问题  30
  3.3 防火墙  30-32
    3.3.1 防火墙工作原理  30-31
    3.3.2 防火墙分类  31-32
  3.4 基于SIP协议的VoIP应用中NAT和防火墙带来的问题  32-34
4 穿越NAT和防火墙的方案  34-43
  4.1 NAT和防火墙对VoIP应用的影响  34-35
  4.2 VoIP穿越NAT和防火墙的方案  35-41
    4.2.1 ALG方式  35-36
    4.2.2 MIDCOM方式  36-38
    4.2.3 STUN方式  38-39
    4.2.4 TURN方式  39
    4.2.5 Full Proxy方式  39-40
    4.2.6 隧道穿越方式  40-41
  4.3 几种方案的比较  41-43
5 基于SIP的VoIP的基本安全策略  43-49
  5.1 VoIP面临的安全威胁  43-45
    5.1.1 VoIP自身的缺陷  43
    5.1.2 基于开放端口的DoS攻击  43-44
    5.1.3 身份和服务窃取  44
    5.1.4 数据流的窃听  44
    5.1.5 对数据网络的安全威胁  44-45
    5.1.6 紧急呼叫问题  45
  5.2 VoIP中安全的实现  45-46
    5.2.1 鉴别(Authentication)  45
    5.2.2 授权(Authorization)  45-46
    5.2.3 IP安全协议(IPSec)  46
    5.2.4 NAT与防火墙  46
  5.3 加强VoIP网络安全的其他措施  46-48
    5.3.1 网络线路的保护  47
    5.3.2 有效实现访问控制  47
    5.3.3 阻挡式拒绝服务攻击  47
    5.3.4 实现语音与数据分离  47
    5.3.5 防止病毒传播  47-48
  5.4 VoIP安全通信的未来发展  48-49
6 基于SIP协议的VoIP在校园网络中的实现  49-63
  6.1 校园网工程项目的背景  49-52
    6.1.1 郑州经济贸易学校与外部网络连接的需求  49-50
    6.1.2 郑州市经济贸易学校校园网的现状分析  50-51
    6.1.3 郑州市经济贸易学校实现VoIP通讯的需求分析  51-52
  6.2 校园网内IP电话的组成与设备选择  52-54
    6.2.1 IP电话系统的组成  52-53
    6.2.2 产品设备的选择  53-54
  6.3 项目的实施过程  54-63
    6.3.1 项目设计  54-56
    6.3.2 项目的实施  56
    6.3.3 服务器的设计与安装  56-57
    6.3.4 服务器的安装  57-58
    6.3.5 信息的传输流程  58-61
    6.3.6 测试及结果分析  61-63
7 总结与未来展望  63-66
  7.1 本文的总结  63-64
  7.2 未来的展望  64-66
致谢  66-67
参考文献  67-69

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