VoIP(Voice over IP)技术包含了SIP,SDP,H.323等一系列的协议,它以强大的功能、低廉的价格以及高度的灵活性对传统通信提出了强大的挑战。VoIP不但支持语音的传输,而且能够提供视频、数据以及传真等多种服务。但是许多私有网络使用了NAT设备,对进出的信令流和媒体流有很多约束和限制,如果不能正确规避这些约束条件,则无法进行正常通信。因此NAT的穿越是多媒体通信中普遍存在的一个问题。本文对这一问题以及几种主流的解决思想进行了介绍,并提出了比目前方案更灵活高效的SIP穿越NAT的解决方案。本文首先对VolP技术进行详细的介绍,然后介绍了NAT技术的相关背景,并分析了目前几种典型的NAT和它们的特点。分析了目前的一些成熟和商用的穿越方案,并给出了每种方案的优缺点,最后提出了适用于各种NAT的穿越方案,分析了新方案的工作流程。根据方案的工作原理,按层次化结构给出了SIP终端的模块设计。描述了SIP终端的SIP协议模块、NAT检测模块、中转申请模块、映射维持模块、媒体穿越模块、媒体处理模块的设计,并给出了相应模块、信令服务器及媒体服务器的实现。最后根据不同的网络环境对系统进行了测试来验证方案的正确性,所有的测试都获得了预期的结果。