目前NGN（软交换）技术已逐步从试验走向商用，在应用过程中遇到了很多实际问题，特别是NGN用户的接入问题。NGN是一个基于分组网承载的网络，用户接入都是通过IP地址来寻址的。由于IP地址紧缺以及安全等各种原因，所以大量的企业网和驻地网都采用私有IP地址通过出口的NAT/FW接入公网。

　　NGN网络最大的好处就是能为用户提供丰富的业务，特别是为企业用户提供语音、数据、视频融合的IP Centrex业务，但是像H.323、SIP、MGCP、H.248等在IP上承载语音和视频的协议的控制通道/媒体通道难以穿越传统的NAT/FW设备与公网进行互通，或者说目前的NAT/FW大多只是支持HTTP的数据应用协议穿透，而无法支持这种会话型业务的控制与媒体的NAT/FW穿透，因此私网穿越问题的解决显得更加迫切，成为目前NGN网络业务开展的最大障碍。目前，解决这一问题的主要方案有ALG、STUN、MidCom和Proxy等。

　　2 穿越技术介绍

　　2.1 ALG方案

　　NAT和NAPT只能对IP报文的头部地址和TCP/UDP头部的端口信息进行转换，对于报文的数据部分可能包含IP地址或端口信息的特殊协议（如H.323、SIP、MGCP等），则无法实现有效的转换，这就可能导致问题发生。例如，一个使用内部IP地址的FTP服务器可能在和外网主机建立会话的过程中需要将自己的IP地址发送给对方，而这个地址信息是放在IP报文的数据部分，NAT无法对它进行转换，当外网主机接收到这个私有地址并使用它，这时FTP服务器将表现为不可达。

　　解决这些特殊协议的NAT转换问题的一个方法就是在NAT实现中采用ALG（Application Level Gateway，应用级网关）功能。ALG是能够识别指定IP协议（如H.323、SIP或MGCP）的设备。它通过与NAT交互以建立状态，使用NAT的状态信息来改变封装在IP报文数据部分中的特定数据，并完成其他必需的工作以使应用协议可以跨越不同范围运行。例如，一个“目的站点不可达”的ICMP报文，该报文数据部分包含了造成错误的数据报A的首部（注意，NAT在发送A之前进行了地址转换，所以源地址不是内部主机的真实地址）。如果开启了ICMP ALG功能，在NAT转发ICMP报文之前，它将与NAT交互，打开ICMP报文并转换其数据部分的报文A首部的地址，使这些地址表现为内部主机的确切地址形式，并完成其他一些必需工作后，由NAT降这个ICMP报文转发出去。

　　ALG可以是单独的连接于外网和内网之间的设备，也可以是内置于NAT内的插件。。

    ALG是支持NCN应用最简单的方式，但由于目前网络中已大量部署了不支持NCN业务应用的NAT/FW设备，因此不推荐采用这种方式，理由如下：

　　（1）目前网上大量的NAT/FW设备因不具备ALG能力而需要更换或升级；

　　（2）NGN业务的ALG生产厂商少，没有一套产品特性需求基线；

　　（3）NAT/FW设备厂商一般不是IP业务领域的专业厂商，难以支持业务的变化（如SIP的扩展多种多样）；

　　（4）用户普遍希望运营商在不改变已有网络设备（NAT）的情况下就可以提供新的IP业务，用户不愿意重新购买NAT/FW设备，更无法判断各种ALG的可行性。

    2.2 MidCom方案

　　MidCom（Middlebox Communications）方案是通过在第三方实体和FW/NAT之间建立中间盒来通信，使FW/NAT设备变为可控的一种新的概念。MidCom包括MidCom Agent和Middlebox，Agent通过MidCom协议通知Middlebox建立相应的NAT映射表项。

　　一般情况下，Middlebox集成在NAT或FW设备中，Agent可在软交换、代理服务器或终端上实现。

　　由于应用业务识别的智能从Middlebox移到外部的MidCom Agent上，因此，根据MidCom的架构，在不需要更改Middlebox基本特性的基础上，通过对MidCom Agent的升级就可以支持更多的新业务。这是相对于NAT/ALG方式的一个很大的优势。

　　从安全性考虑，MidCom方式支持控制报文和媒体流的加密，因此安全性比较高。

　　2.3 协议修改

　　由于目前的多媒体应用协议无法穿越NAT/FW，因此可以考虑通过修改协议以适应NAT/FW。

　　对于H.323，SIP，MGCP，H.248等协议，为支持NAT/FW穿越而做的修改尚未形成标准，还在起步研究阶段，因此本文不做详细探讨。

　　2.4 STUN方案

　　STUN（Simple Traversal of UDP Through NATs）是由IETF研制的一