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基于ICE的SIP穿越SymmetricNAT技术的改进
近年来，随着互联网的普及，语音通信的需求逐渐增长。而SIP协议作为VoIP技术中的一种关键协议，被广泛应用于语音通信和视频会议等领域。然而，在使用SIP进行语音通信时，经常会遇到一些网络环境限制，其中最常见的一种是NAT(NetworkAddressTranslation)。
NAT是一种网络地址转换技术，经常被用于家庭网络和小型企业内部网络中。它主要用于将私有IP地址映射为公共IP地址，从而让内部网络中的主机通过Internet访问外部资源。但是，NAT也会在一定程度上影响SIP协议的正常通信。其中最为困扰的问题就是SIP信令的穿越SymmetricNAT。
SIP信令的穿越SymmetricNAT的问题主要出现在呼叫建立过程中。当一个SIP终端想要发起呼叫时，它首先要向服务器发送一个SIPINVITE消息，消息中需要包含自己的SIP地址和RTP端口。然而，在经过SymmetricNAT之后，SIP地址和RTP端口都会被映射为一个新的地址和端口，而这个新的地址和端口是被SymmetricNAT系统动态分配的。因此，当服务器要向该终端发送SIP消息时，就会出现无法找到终端的情况，这就是穿越SymmetricNAT的问题。
为了解决这个问题，最常见的思路是使用ICE(InteractiveConnectivityEstablishment)协议。ICE协议是一种基于STUN(SessionTraversalUtilitiesforNAT)和TURN(TraversalUsingRelaysaroundNAT)的协议，它可以通过在呼叫建立过程中动态生成地址和端口，从而使SIP信令成功穿越SymmetricNAT。
具体来说，ICE协议可以通过以下四个步骤来解决SIP信令的穿越SymmetricNAT问题：
1.收集候选地址(CandidateAddress):客户端首先会收集它的多个IP地址和端口，尝试通过STUN服务器获取NAT的类型以及NAT映射的外部IP和端口信息，并将得到的候选地址发送给远端。
2.组合地址(CandidatePair):选择一个本地的候选地址和一个远程的候选地址组成候选地址对。
3.确定连接状态(ConnectivityCheck):客户端通过交换ICE消息，尝试建立连接并检查连接状态。
4.确定最终通信路径:在多组候选地址对中找到可行的地址对，作为正式通信路径。如果找不到可行的地址对，就使用TURN服务器进行中转。
然而，由于ICE协议本身也存在着一些问题，如会增加服务器负担和通信延迟等，因此需要对其进行改进。
其中一种改进思路是使用ICE-Lite协议。ICE-Lite协议只在其中一个终端上进行ICE过程，而另一端终端只需提供一个单一的地址。通过使用ICE-Lite协议，可以减少网络传输的数据量，从而提高处理效率和通信质量。
另一种改进思路是使用TrickleICE协议。TrickleICE协议可以让呼叫请求在ICE过程中逐步发送候选地址，而不是一次性发送所有候选地址。这样可以减少过程中的延迟，提高通信的及时性和成功率。
总之，SIP信令的穿越SymmetricNAT问题是基于SIP协议的VoIP应用中必须面对的一个共性问题。通过使用ICE协议和其他技术的改进，可以有效解决这一问题，提高VoIP通信的可靠性和稳定性。