[发明专利]一种NAT穿越以及带宽复用的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及IP网络系统，更具体地涉及一种在IP网络中用于实时流媒体服务器端NAT穿越、以及基于智能播控的有效网络带宽复用的系统和方法。

背景技术

在实时流媒体服务器和/或视频监控系统中，因为部分IP供应商提供的用户网络IP属于私有网络，所以实时流媒体服务器，比如IP摄像头，常常被放置于NAT之后，有很多应用需求是从公网访问位于NAT后面的实时流媒体服务器，比如用户从公网上面的客户端查看位于NAT后面的IP摄像头以便监控家中老人以及儿童的实时情况。从流媒体客户端访问被放置于NAT之后的实时流媒体服务器需要解决服务器端的NAT穿越。

在现有技术中，采用放在公网上的中继服务器来实现对实时流媒体服务器端的NAT穿越，但是现有技术缺乏对用户的认证以及按梯次进行在线计费的方法，同时实时流媒体服务器与中继服务器端的媒体流是一直接通的，因此总是占用这部分网络带宽。

然而，问题在于，在实际应用中相当一部分用户只是在短暂的时间需要访问位于NAT之后的流媒体服务器。比如父母需要通过公网访问一下家中IP摄像头以查看家中儿童，或者子女通过公网访问家中IP摄像头以查看过家中老人的状况。这种访问的持续时间往往都是很短暂的。现有技术的问题是它缺少一种方法来实现对网络带宽的高效地复用。

另外，现有的技术比如实时流媒体协议（RTSP）没有提供对实时流媒体服务器的认证，尽管对客户端的认证是存在的。现有的技术也缺乏由于实时流媒体服务器接入中继服务器而产生的网络带宽等产生的服务的有效的在线计费的方法。

这就进一步引起了一系列的问题。例如，流媒体服务器与中继服务器之间的网络带宽的浪费，以及由于缺乏对实时流媒体服务器的认证而产生的安全问题，以及缺乏有效的网络服务质量（QoS）的管理等。

发明内容

为了克服现有技术缺乏有效的对网络带宽复用的方法，同时缺少对实时流媒体服务器的认证以及服务质量控制的不足，本发明提供一种实时流媒体服务器端NAT穿越以及基于智能播控的有效带宽复用的系统和方法。此系统和方法同时具备对实时流媒体服务器的认证，以及服务质量控制的方法，从而克服了传统技术对网络带宽的浪费，提高了网络的安全性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种在IP网络中对实时流媒体服务器端的NAT穿越的系统，包含实时流媒体服务器、私有IP网络和NAT、中继服务器以及实时流媒体客户端。系统通过实时流媒体服务器标识符RTSID来识别不同的实时流媒体服务器，实时流媒体服务器依次通过私有网络和NAT，实现一个或多个实时流媒体服务器连接到同一个中继服务器以获取NAT穿越以及智能播控的能力。实时流媒体客户端也可以利用RTSID从中继服务器来访问不同的实时流媒体服务器。同时，通过对不同梯次的用户在中继服务器内配置不同的网络性能参数，控制网络的服务质量，实现对网络带宽的有效利用。

所述方法包括以下步骤：

步骤1：各个实时流媒体服务器发起依次经由私有IP网络和NAT与中继服务器的Diameter链接。所述Diameter链接流程可参见标准RFC3588。

步骤2：当步骤1中的链接建立后，每个实时流媒体服务器向中继服务器发送包含该实时流媒体服务器标识符RTSID的认证信息。

步骤3：中继服务器依据接收到的实时流媒体服务器的认证信息，执行对此实时流媒体服务器的认证操作，认证过程沿用现有的MD5方法。若认证成功，转入子步骤1；若认证失败，转入子步骤2；

子步骤1：中继服务器创建新的进程或线程用于处理所述实时流媒体服务器标识符RTSID所对应的服务操作；同时中继服务器会把所述实时流媒体服务器标识符RTSID以及其对应的连接信息存储在中继服务器中。信息存储完毕后，转入步骤4；

子步骤2：中继服务器拒绝对此实时流媒体服务器做进一步的服务，服务终止；

步骤4：中继服务器利用已经建立的Diameter链接向实时流媒体服务器发送后续的实时流媒体RTSP信令。同时，实时流媒体服务器可以通过该信令得到实时流媒体服务器在中继服务器上的配置信息；

步骤5：实时流媒体服务器根据中继服务器的RTSP信令来决定是否发送实时媒体流，完成中继服务器对其的智能播控功能。

步骤6：中继服务器将得到的从实时流媒体服务器发送来的实时媒体流转发给实时流媒体客户端，从而完成媒体流的NAT穿越。同时，中继服务器可将实时流媒体服务器发送的实时媒体流转存在中继服务器的本地存储介质中以便后续查询。