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通信技术的迅猛发展,因特网的不断普及,使得VoIP技术凭借其成本低廉,网络资源利用率高的优势得到了广泛应用。VoIP系统集成数据、语音、图像等媒体流信息以实现交互式实时通信,已逐渐取代了传统的PSTN通信系统。SIP作为软交换中的一个重要协议,以其简单,灵活,易扩展等特性被纳入3G主要会话通信协议,并广泛应用于VoIP的会话控制。与此同时,P2P技术在文件共享、分布计算、分布存储等方面取得的突破,对现有C/S模式下的网络服务系统提出了巨大的挑战。随着用户量的快速增长,P2P网络不需要中央服务器,支持分布式查找和自组织性,加上其高扩展性和容错性的特点,更好的解决了用户对容量更大、带宽更宽、转发时延更小、服务能力更强、安全性更高的要求。如何有效的融合SIP和P2P的优势,成为了当前研究的一个热点问题。虽然SIP在设计的时候借鉴了P2P的思想,但SIP系统并不是一个纯粹的P2P网络,因此许多研究已经开始尝试着将SIP从C/S模式转向P2P模式。但到目前为止,业界还没有达成一个关于P2P与SIP融合的标准规范。因此,本文在对SIP和P2P进行深入研究的基础上,重点介绍了如何将P2P与SIP进行有效的融合,设计并实现了基于P2P架构和SIP协议的P2P-SIP通信系统。本文的主要工作包括以下几个方面:1、对SIP协议进行详细分析,在原有SIP协议栈的基础上进行扩展与实现,以充分发挥SIP协议在下一代网络中的高扩展性。2、利用一种改进的Chord算法优化P2P网络,通过仿真结果表明,改进后的算法安全性更好,查找效率更高。3、提出一种基于STUN和FULL Proxy的NAT穿越方案,有效地解决了P2P-SIP通信系统中的NAT穿越问题。4、从实际应用出发,深入分析了P2P-SIP系统在Internet网络和移动通信网络中的应用前景,并指出一些仍需要解决的相关技术问题。比较典型的关键技术有结点ID分配的唯一性,组播技术等。