SIP协议作为下一代网络最重要协议之一,已被广泛应用于VoIP系统中。为了解决公网IP地址匮乏以及网络安全等问题,企业网一般都使用了NAT和防火墙技术。虽然NAT技术可以很好的解决IP地址匮乏问题,但SIP协议本身并不具有穿越NAT的能力,因此NAT对VoIP通信造成了不利影响。目前,现有的SIP穿越NAT的解决方案都存在一定的局限性,各有优缺点。本文提出一种综合STUN和HTTP代理的NAT穿越新方案,该方案通过STUN技术自动判断网络环境类型,针对不同的网络环境分别设计了具体的穿越流程。对于锥形NAT,该方案结合UDP打洞技术对其穿越;对于其它限制严格的NAT,该方案利用STUN技术和HTTP代理实现穿越。本方案可以穿越包括UDP受阻型等限制严格的NAT/防火墙,且不需要更换现有的NAT设备。为了更合理的分配系统资源,本文提出了SIP服务端系统资源优化方案,由统计数据得知客户终端发起通话请求的规律,计算出系统在现有设置下的各项性能指标。设定系统性能的期望指标,计算出系统各时段满足期望的资源数量,结果表明各时段需要的资源数量远小于原系统设置的数量,优化了系统对资源的分配。为了解决系统服务高峰期产生的服务质量下降问题,本文进一步的对系统资源做了动态优化,降低了用户等待服务时间,提高了系统的性能。为了验证本方案的功能,在各类NAT网络环境中进行了试验,并做了抓包分析。利用SIPp测试软件对其进行性能分析,结果表明本方案具有较好的性能和稳定性。通过与其它方案对比,表明本方案可以穿越更多类型NAT/防火墙,能够更合理的分配系统资源,具有很好的应用价值。