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P2P对等通信业务，如即时通信、文件共享和多媒体分发等应用广泛流行，然而，因IP地址短缺、网络接入设备增多、互联互通需求增强等原因，基于NAT技术的多级私网接入Internet结构越来越普遍。NAT尤其是多级NAT的部署给对等通信的数据传输带来了很大的挑战，本课题组的NAT-BUS系统提供了一种同根多级NAT下优化对等通信的NAT穿越办法，该NAT-BUS解决方案中的基于P2P-SIP的转发服务系统在多级NAT网络中的各种应用则是本文的主要研究目标。
本文首先介绍了P2P技术、NAT技术、NAT分类以及P2P穿越NAT技术的国内外研究现状，对现有NAT穿越技术的优缺点进行了总结，进而深入分析了STUN、TURN和ICE穿越方案在多级NAT环境下的局限性和低效的原因，并介绍了NAT-BUS解决方案：以私网内NAT层级互联信息为基础的NAT下对等通信的数据传输方案，该方案包括客户端与后台服务系统两部分，其中后台服务系统又包括配置服务系统、SIP呼叫代理、转发服务系统三部分。
接着本文设计与实现了NAT-BUS系统中的转发服务系统，先是整体系统的模块划分和部署，并定义系统实体间各种交互消息，提供交互实例，然后详细阐述了转发服务器语义转换功能的必要性和意义。
接下来分三部分阐述了转发服务系统在多级NAT下的扩展应用。首先是提出NAT-BUS系统中分布式转发服务系统的改进方案，其次提出部署在NAT下私网内的服务器发现方法，最后发明了一种经由单次地址转换实现端到端通信的NAT设备以及相关算法。
最后，本文对上述各种方案进行了分析与总结，在此基础上提出了的改进方案，并探讨了进一步的工作方向。