解析软交换系统中的私网地址转换

　　目前业界有多种解决私网穿越的方案。完善的方案应能解决私网穿越中可能遇到的各种问题，如NAT、PAT、对称NAT(Symmetric NAT)、防火墙等，另外在建设时对现有IP承载网和软交换系统的影响要尽可能小。本文介绍两种被多数厂家采用，并已有成熟产品的方案：ALG和SBC。

　　2、ALG解决方案　

　　ALG(应用层网关，Application Layer Gateway)要求设备有识别应用程序的功能。在软交换系统中，ALG需要支持IP语音和多媒体协议(H.323、SIP、MGCP/H.248)。ALG方案的组网模型见图2。　

　　ALG组网方案

　　以SIP协议为例，简述ALG工作原理(MGCP、H.248和H.323情况类似)。假设图2中终端A、C都是SIP终端，软交换机是SIP代理。位于私网的终端A用户通过公网的SIP代理向终端C发出INVITE请求，并创建相应的SDP消息体。当消息通过ALG时，ALG会分析IP包头、UDP包头及SIP/SDP消息体，并用ALG外部端口的合法IP地址和临时分配的UDP端口号来替换相应的终端A的私网地址和端口号。如表1所示。　

　　ALG网关将转换后的消息发往SIP代理(软交换)，呼叫接续流程的其它信令消息、转换方式与INVITE类似。SDP描述中RTP信息也相应被ALG修改，这样，参与通信的终端都能获得正确的IP地址和端口信息。如图2所示，当呼叫建立后，终端A、C间的RTP媒体流通过ALG事先分配的端口建立连接。　

　　另外，如果ALG判断出两台终端在同一私网内(如图2中终端A、终端B)，将不对IP包做修改，终端A、B可直接用自己的私有地址建立RTP连接。　

　　ALG方式不需要对软交换协议和终端做任何修改，是比较简单的解决方式。在实际应用中，ALG可以是私网原有NAT/防火墙的一部分，也可是与原有NAT/防火墙并列的新增设备。本文建议采用后一种方式，这样可以避免原有设备升级对网络的影响，同时也便于软交换系统的管理，尤其在IP承载网和软交换系统由不同运营商所有的情况。不过，由于ALG放置在客户端，在软交换大规模部署时，对现网改造的工作量还很大。另外，当有新的应用出现时，需要对所有ALG进行升级来支持新的应用协议。