[發明專利]一種基于NAT穿透的視頻監控訪問策略和實現方法

有效

• 申請號: 201310404566.6
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103442224A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 葛益軍;陳昌寶;孫杰
• 申請（專利權）人: 杭州巨峰科技有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04L29/08;H04L29/12
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 翁霽明

技術領域

本發明一種基于NAT穿透的視頻監控訪問策略和實現方法主要涉及視頻監控領域的多媒體數據網絡傳輸技術，以及設備在私網下的遠程監控技術，主要適用于安防視頻監控領域。

背景技術

1）、近些年來由于信息技術的發展和家庭網絡的普及，家用型視頻監控需求已經日漸旺盛，同時對于視頻監控設備的設置也提出簡捷快速傻瓜化的需求；由于IPv4地址的匱乏，家用網絡或者大部分手機的3G網絡都是采用NAT的方式接入公網，使用傳統監控方法不但配置繁瑣而且服務器壓力大傳輸效果不好。

2）、為了滿足設備的遠程監控需求，在傳統的實現遠程監控的方法中，大部分是采用DDNS加端口映射的方式；這種配置方式需要對網關路由器有一定的設定權限，但是這個需求在3G網絡環境和一些集群管理的網絡環境下無法實現，即無法滿足視頻遠程監控的要求。

3）、為了滿足設備的遠程監控需求，在傳統的實現遠程監控的方法中，小部分采用媒體服務器轉發的方式；但采用這種方式由于所有的視頻數據都是要經過服務器轉入轉出，服務器負載會非常的重，又由于公網帶寬的限制，所以能夠同時能夠支持的設備的是有限制的，不能做到龐大數量的設備支持，并且傳輸效果也不好。

4）、在基于NAT穿透的方式實現設備的遠程監控需求的時候，由于國內網絡環境的較為復雜；例如存在多個網絡運營商，各網絡運營商之間的通訊帶寬不穩定，并且某些區域的網絡環境還存在雙線出口(指兩個及以上網絡運營商)的情況,?或者有些網關設備的NAT類型是對稱型的情況；這些情況都是可能會對NAT穿透帶來很多的困難，甚至造成穿透失敗的情況；那么如何最大概率的提高這種網絡環境下的穿透的成功率，以及在穿透失敗的情況如果使用后續手段彌補，以對用戶說來做到透明，這也是一個需要重要的課題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種通過簡捷便利的設備配置，能夠較好的處理現有技術中存在的一些問題和不足，達到一個較理想效果的基于NAT穿透的視頻監控訪問策略和實現方法。

本發明采用的技術方案是：所述的一種基于NAT穿透的視頻監控訪問策略和實現方法，該方法包括網絡協議、穿透服務器、代理服務器，其中所述的網絡協議是指一套完整的NAT穿透流程，作為后續設備和服務器通訊的依據；所述的穿透服務器是指根據網絡協議對設備端的通訊命令進行處理，以配合完成NAT穿透過程，并對主動注冊到服務器上的設備進行基本管理；所述的代理服務器是指根據網絡協議，對NAT穿透過程失敗之后的設備和客戶端之間通訊的數據進行轉發。

所述的NAT穿透流程，它是在設備啟動后主動登記到對應的服務器上去，并定期向注冊的服務器上報自己的狀態信息；當有客戶端要求和設備建立數據通道的時候，先向服務器發起連接請求，在由服務器起到中間人的作用，將各自的外網地址信息相互的轉送給對方，協助雙方進行握手交互；設備端和客戶端分別在收發服務發了對方的外網地址信息之后向該地址發送握手消息，并在收到握手消息之后，向對方發送握手確定以表示握手成功；一旦握手成功，數據通訊以點對點的方式在設備和客戶端之間極性，服務器完全退出通訊過程；

所述的穿透服務器主要為了穿透過程中給雙方提供一些基本信息；穿透服務器維持一張設備信息表，記錄設備標號對應到設備外網地址的對應關系信息；按照協議當服務器收到連接請求時首先查詢本地設備信息表，如果存在則發送連接應答給客戶端，同時轉發連接邀請給設備端，以協助握手；為適應國內多個網絡運營商并存的情況，我們需要搭建多臺NAT穿透服務器且每臺服務器支持多運營商連接。同時采用NAT穿透服務器之間采用DNS動態隨機分配策略實現服務器的負載均衡。

所述的代理服務器主要為了在穿透失敗的情況下，對客戶端和設備之間通訊的數據進行轉發；其中主要維持一張代理登記表和一張收發映射表，在代理登記表中記錄設備編號和對應的外網地址，在收發映射表中記錄網絡地址和網絡地址的對應關系，即從哪個地址收到的數據要送往的目的地址信息；當收到一個代理登記命令時會在代理登記表中記錄一條信息，并且同時根據目的設備編號進行匹配；如果匹配成功則添加到收發映射表中去。至此建立了一條數據代理通道，后續收到的數據自動就從這個通道進行轉發；并在代理機制中引入分時共享的策略，在對一些帶寬資源不能滿足全部客戶端需求的情況下，讓每個客戶分時復用，避免競爭中客戶端餓死的情況。

本發明所述的NAT穿透流程包括如下幾個步驟，設備注冊，連接請求，握手確認，其中：