基于P2P的SIP系统(P2P-SIP)将SIP和P2P结合起来，利用P2P的优势克服了SIP系统集中式的系统结构带来的单点失效、性能瓶颈等问题，特别适合应急通信、企业内部通信等场合的应用。利用P2P网络实现SIP用户的定位是P2P-SIP系统的核心思想，自然也就成为P2P-SIP研究中的一项重点内容。同时，网络中存在的大量的NAT (Network Address Translator，网络地址转换)打破了SIP和P2P的端到端的特性，如何穿越这些NAT也成为P2P-SIP研究中不可忽视的方面。 本文的主要工作如下： (1)提出了P2P-SIP系统中的一种SIP用户查找与定位方法。 在P2P-SIP系统中，SIP用户的定位是通过P2P的资源查找算法实现的。P2P网络有多种，其资源查找算法也不尽相同，目前的P2P-SIP系统基本都采用Chord协议。Chord协议实现简单，能在较少的跳数内找到用户，但由于中间的一跳或多跳可能是时延较大的链路，会造成较大的时延，因而并不是理想的方法。本文利用底层网络的拓扑信息，将P2P网络进行逻辑分层，考虑用户的会话规律，即本地的会话业务量大这一特点，将本地用户划分在同一个逻辑子网内。定位用户时首先在本地的子网内查找，失败后才进入整个覆盖网中查找，从而尽可能的减少经过高延时链路的概率，减小定位用户的时间，进而大大缩短了平均会话建立时延。 (2)提出了一种P2P-SIP系统穿越NAT的方案。 由于P2P节点之间的信息交换是由SIP消息完成的，所以针对NAT穿越的问题，只需要实现SIP的NAT穿越即可。本文在分析了当前几种主要的NAT穿越方法及其不足的基础上，提出了一种基于STUN和TURN的穿越方案。其基本思想是根据NAT的不同采用不同的方式实现SIP信令的穿越，而媒体流的穿越则通过对所有可用媒体地址进行连接检查来实现。方案不需要对NAT作任何改动，在应用层上实现了SIP协议对所有NAT的有效穿越，避免了单独使用其它方法带来的缺陷。 本文首先介绍了SIP协议和P2P网络的基础知识，然后对P2P-SIP系统进行了分析，在此基础上提出了一种基于P2P的SIP用户查找与定位的方法，模拟该方法的性能，并对相关参数进行了讨论。最后针对NAT穿越问题，提出了一种NAT穿越方案，模拟分析表明，该方案可有效的穿越现有的NAT。