随着传统电信网络向IP数据网络的转换,会话发起协议SIP作为一种多媒体控制协议,以其简单、通用、扩展性强的优势已成为当今研究热点,基于SIP协议的各种应用也开始层出不穷。然而,SIP协议在设计之初并未考虑网络地址转换NAT对其业务造成的影响,应用层网关ALG以其简单、透明的优势成为目前解决SIP穿越NAT问题的一种比较有效的方案。然而,由于在现有的SIP-ALG实现中,ALG与SIP业务紧密绑定,使得SIP-ALG对SIP业务的支持能力成了SIP业务拓展的瓶颈。因此,有必要研究并实现一种与具体SIP业务无关且极具弹性的SIP-ALG来突破这种瓶颈。本文针对SIP穿越NAT的问题以及SIP协议本身的特点,设计出一种高度可配置和自适应性的SIP-ALG架构,将ALG与具体SIP业务进行解耦合。为实现这种架构,本文还设计并实现了一种高度可配置的中间层,对所有SIP报文的ALG处理过程进行抽象和分解。同时还实现了一种基于SIP自定义头字段的自适应配置方案,使SIP-ALG具有学习能力。本文还对配置信息的解析算法、地址信息的匹配方案、算法复杂度等问题进行了详细分析研究,使得该架构具有高效、健壮和安全的特征。本文设计的方案能广泛应用于各种SIP应用层网关,并能有效适应未来SIP新业务的需求,可大大降低应用层网关的开发成本。