P2P IPTV 瓶颈 - P2P IPTV技术瓶颈研究

　　● NAT

　　随着因特网的普及，IPv4的32位寻址法已不敷使用，而NAT(网络地址转换Network Assess Traversal)技术的出现在某种意义上解决了IPv4地址不足的问题。NAT透过Private IP Address，让多个结点只用少数的Public IP Address就能连上Internet。当NAT内部结点往外连接时，会将该Private IP替换成Public IP，并将对应关系记录在NAT mapping table中。

　　透过NAT连接时，对外隐藏了其内部结点结构，它只允许从内部发起的连接请求，也拒绝了所有不是由内部发起的外部连接，因为它根本不知道要把这个连接转发给内部的哪台主机，所以分处于NAT内外两端的Peers就无法做到P2P的服务。而如何做到NAT Traversal(NAT穿透)就成为提供完整P2P服务的当务之急。

　　● NAT-T

　　P2P数据可透过UDP(非联机型Connectionless的非可靠传输协议)或TCP(联机导向Connection-Oriented的可靠传输协议)，UDP已有STUN [RFC 3489]公定的解决方法。但规范严格的TCP目前尚未有好的解决方案，故本段将会针对TCP部分多所著墨。而穿透NAT分为两种情况，一、只有一端节点在NAT后，二、两端的节点分别在不同的NAT后。

　　第一种情况我们可以采NAT后端节点主动式的方法解决，也就是由NAT后端的节点主动对外部节点发出需求，外部节点透过这一通道来建立联机的一种方式。但第二种就是比较棘手的情况了，最常见的方法是将数据经由第三者转传，但为了节省转传产生的负载及COST，我们期望找出一个可以让NAT后面的两个节点直接建立TCP连接的解决方案。

　　目前康乃尔大学提出一个穿透不同NAT直接连接TCP的方法，被称为NUTSS [4]。NUTSS的目的是达到global connectively的境界，让所有在不同架构下的节点彼此之间都能够建立联机，不会因为在NAT后而受到影响。NUTSS使用STUNT(Simple Traversal of UDP through Nats and TCP)协议去开启NAT后节点的TCP连接。架构如下图3，两个不同NAT后的节点在建立联机的初期，先透过第三者(在NTUSS里称之为tracker)协助建立联机，联机建立完成后，两个节点便可直接做数据的传输，不需再经过第三者转传。

　　STUNT经过数次封包传输沟通得知另一端主机的IP、Port-binding机制、封包过滤规则(Packet filtering rule)，进而调节达到Peer间直接联机。NUTSS有一个缺点，STUNT协议依靠于为了能够TCP连接的欺骗包，这包在真实的网络作了限制。协议为了TCP连接传送假的封包，这封包在真实的网络中是可能发生问题的。许多ISP作了进入过滤以防止欺骗包进入他们的网络，这将导致作者的协议失败。许多ISP作了过滤假封包进入他们的网络的限制，这限制将导致协议的失败。欺骗不能是真实连接主机的组成部分。

　　结论

　　P2P IPTV 提供一个在Internet上布署live streaming 之可行技术，营运商可以利用此技术降低Scale 及Cost的影响，目前已成为布署IPTV 的技术新趋势。但另一方面从ISP业者的角度来看，P2P IPTV却会增加其网络传输量甚至可能影响其它的数据传输，目前已有ISP业者着手设法阻挡P2P 的数据封包或是降低其传输优先权。另外对于现今有越来越多的网络使用者都隐藏在NAT或防火墙后，因此找出一个任何环境下都能直接建立TCP联机的方法，对于P2P的发展将有很大的帮助。