[发明专利]一种基于NAT穿透的视频监控访问策略和实现方法

权利要求书

1.一种基于NAT穿透的视频监控访问策略和实现方法，其特征在于：该方法包括网络协议、穿透服务器、代理服务器，其中所述的网络协议是指一套完整的NAT穿透流程，作为后续设备和服务器通讯的依据；所述的穿透服务器是指根据网络协议对设备端的通讯命令进行处理，以配合完成NAT穿透过程，并对主动注册到服务器上的设备进行基本管理；所述的代理服务器是指根据网络协议，对NAT穿透过程失败之后的设备和客户端之间通讯的数据进行转发。

2.根据权利要求1所述的基于NAT穿透的视频监控访问策略和实现方法，其特征在于所述的NAT穿透流程，它是在设备启动后主动登记到对应的服务器上去，并定期向注册的服务器上报自己的状态信息；当有客户端要求和设备建立数据通道的时候，先向服务器发起连接请求，在由服务器起到中间人的作用，将各自的外网地址信息相互的转送给对方，协助双方进行握手交互；设备端和客户端分别在收发服务发了对方的外网地址信息之后向该地址发送握手消息，并在收到握手消息之后，向对方发送握手确定以表示握手成功；一旦握手成功，数据通讯以点对点的方式在设备和客户端之间极性，服务器完全退出通讯过程；

所述的穿透服务器主要为了穿透过程中给双方提供一些基本信息；穿透服务器维持一张设备信息表，记录设备标号对应到设备外网地址的对应关系信息；按照协议当服务器收到连接请求时首先查询本地设备信息表，如果存在则发送连接应答给客户端，同时转发连接邀请给设备端，以协助握手。

3.根据权利要求1所述的基于NAT穿透的视频监控访问策略和实现方法，其特征在于所述的代理服务器主要为了在穿透失败的情况下，对客户端和设备之间通讯的数据进行转发；其中主要维持一张代理登记表和一张收发映射表，在代理登记表中记录设备编号和对应的外网地址，在收发映射表中记录网络地址和网络地址的对应关系，即从哪个地址收到的数据要送往的目的地址信息；当收到一个代理登记命令时会在代理登记表中记录一条信息，并且同时根据目的设备编号进行匹配；如果匹配成功则添加到收发映射表中去；至此建立了一条数据代理通道，后续收到的数据自动就从这个通道进行转发。

4.根据权利要求1或2所述的基于NAT穿透的视频监控访问策略和实现方法，其特征在于所述的NAT穿透流程包括如下几个步骤，设备注册，连接请求，握手确认，其中：

1）设备注册：设备上电后由NAT服务器的域名到DNS服务器中去查询对应的IP地址信息，其后定间隔向该IP地址对应的服务器发送心跳信息，信息中包含了设备的编号，这样服务器就可以跟据这个编号和对应数据包的外网地址来构建起一张设备信息表；

2）连接请求：当有客户端和想和设备进行数据通讯的时候，首先向穿透服务器发送连接请求，穿透服务器在拿到这个命请求之后，会查询本地设备信息表，如果存在则发送连接应答给客户端，同时转发连接邀请给设备端，以协助握手；如果不存在则向集群中的其他穿透服务器转发该连接请求，让其他服务协助穿透；同理该设备所在的穿透服务器收到该消息后，会对客户端进行应答，并同时会转发连接请求给设备端；当设备端收到转发过来的连接邀请之后，会反向的向客户端发送连接请求，服务器收到后会重复刚才的过程，至此设备端和客户端都可以收到连接应答，从而触发了相互之间的握手过程；

3）握手过程：当设备端或客户端在收到连接应答的时候，就会向对方的外网地址发送握手信息，并等待对方的握手应答，一旦收到握手应答，则表示整个NAT穿透连接成功。

5.根据权利要求1或2所述的基于NAT穿透的视频监控访问策略和实现方法，其特征在于所述的NAT穿透流程在单服务器情景下，以及设备端客户端都是单线的模式下，包括了如下几个步骤：

1）当客户端要求进行连接的时候，在本地新建一个套接字，并到服务器的服务端口尝试端口映射查询通讯，这样就在[R-a]端打开一个新端口；服务器会告诉客户端这个新端口对应的外网信息,并让服务器给设备端发送连接请求；

2）设备端同理也新建一个套接字，并到服务器的服务端口尝试端口映射查询通讯，这样就在[R-A]端打开一个新端口；

3）设备端通过这个新端口和客户端的新端口进行连接，即进入了正常的穿透流程。