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ICE: 讓VoIP穿越防火墻

2005/08/18

　　VoIP帶來(lái)的最大利益是能夠為遠程員工提供高性?xún)r(jià)比的電信接入方案，凡是有寬帶的地方都能實(shí)現。但是，要確保VoIP的連接性通常是很有挑戰性的，因為很可能在用戶(hù)和企業(yè)網(wǎng)絡(luò )之間存在數量和種類(lèi)繁多的網(wǎng)絡(luò )地址轉換（NAT）防火墻。

　　目前有許多種解決方案都可以讓基于SIP的VoIP呼叫穿透防火墻，但每一種類(lèi)型的NAT防火墻都要求使用不同的技術(shù)。另外，每種NAT穿透解決方案只適用于一種類(lèi)型的NAT設備，這也使事情變得更復雜。例如，簡(jiǎn)單UDP穿透NAT（STUN）技術(shù)只適用于對稱(chēng)式的NAT，通常部署在企業(yè)環(huán)境之中。

　　互動(dòng)式連接建立（Interactive Connectivity Establishment ——ICE）草案是由IETF的MMUSIC工作組開(kāi)發(fā)出來(lái)的，它所提供的是一種框架，使各種NAT穿透技術(shù)可以實(shí)現統一。該技術(shù)可以讓基于SIP的VoIP客戶(hù)端成功地穿透遠程用戶(hù)與網(wǎng)絡(luò )之間可能存在的各類(lèi)防火墻。

　　ICE定義的是一種標準化的方法，使SIP客戶(hù)端（或者是基于其他多媒體會(huì )話(huà)協(xié)議的客戶(hù)端）能夠確定客戶(hù)端之間存在的是哪一種類(lèi)型的NAT防火墻，并且確定一連串可以用于實(shí)現連接的IP地址。通過(guò)使用多種協(xié)議及網(wǎng)絡(luò )連接機制，如STUN、中繼NAT實(shí)現的穿透（Traversal Using Relay NAT ，TURN）和特定域IP（Realm Specific IP ，RSIP），ICE可以學(xué)習客戶(hù)端所在網(wǎng)絡(luò )的拓撲結構以及這些設備可以實(shí)現通信的各類(lèi)網(wǎng)絡(luò )地址。

　　當一個(gè)具備ICE功能的客戶(hù)端（發(fā)起端）希望與另外一臺設備（接收端）通信時(shí)，它首先會(huì )從STUN、TURN、RSIP等來(lái)源中收集盡可能多的IP地址信息，并在本地對那些地址進(jìn)行配置，選擇其中可以向客戶(hù)端提供IP流量的地址。ICE的一項關(guān)鍵優(yōu)勢就是能夠統一這些IP地址信息源提供的信息，并創(chuàng )建盡可能多的路徑來(lái)連接自己的目的地。

　　此時(shí)，發(fā)起的客戶(hù)端通過(guò)這些地址連接至一臺STUN服務(wù)器，并向所需要的接收端客戶(hù)機發(fā)送一條啟動(dòng)信息。這條信息中包含先前學(xué)習到的所有可能的地址組合，并利用它們到達自己的目的地。

　　當接收端收到啟動(dòng)信息后，它會(huì )通過(guò)這些地址向發(fā)起端發(fā)送一系列的STUN請求。通常情況下，由于沿途網(wǎng)絡(luò )拓撲結構和NAT防火墻的緣故，接收端發(fā)出的STUN請求中至少會(huì )有一條到達發(fā)起端。當發(fā)起端接收到這些STUN請求后，它會(huì )逐條進(jìn)行回復。如果一部分STUN請求能夠穿透并抵達接收端，那么就表明設備可以利用這部分地址進(jìn)行通信。在此基礎上，設備還會(huì )利用啟動(dòng)信息中排序最高的那部分地址進(jìn)行進(jìn)一步的設備間通信。

　　由于該技術(shù)是建立在多種NAT穿透協(xié)議的基礎之上，并且提供了一個(gè)統一的框架，所以ICE具備了所有這些技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還避免了任何單個(gè)協(xié)議可能存在的缺陷。因此，ICE可以實(shí)現在未知網(wǎng)絡(luò )拓撲結構中實(shí)現的設備互連，而且不需要進(jìn)行對手配置。另外，由于該技術(shù)不需要為VoIP流量手動(dòng)打開(kāi)防火墻，所以也不會(huì )產(chǎn)生潛在的安全隱患。

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