近年来,随着互联网的蓬勃发展和社会信息化水平的日益提高,数据及多媒体业务的重要性越来越突出,实现网络与业务融合的需求也越来越迫切,但目前的网络无论是PSTN还是互联网都难以满足人们对话音、数据与多媒体融合业务的渴望,难以实现人们任何时间、任何地点能够以任何方式通信的美好愿望。在这一背景下以软交换和VoIP技术为基础的下一代网络技术应运而生。在VoIP逐步从实验走向商用的过程中,许多实际问题是不容忽视的。由于IP地址紧缺以及出于安全等各种原因,大量的企业网和驻地网都采用了NAT技术通过共用一个或少量有效IP地址的方式连接到Internet中。但是目前绝大多数的NAT仅支持HTTP/FTP等少量数据类应用协议的穿越却无法支持会话业务控制流报文与媒体流报文的穿越。SIP作为VoIP中的一个重要协议,目前受到广泛的关注。本文的焦点是针对SIP和NAT的特点,研究SIP协议穿越NAT的方案与实现。本文在介绍SIP及其相关协议的基础上,对NAT的工作机制进行了分析,深入研究SIP穿越NAT的过程,在此基础上分析和比较了多种NAT穿越的解决方案:ALG方案、MIDCOM方案、服务器端RTP中继方案、STUN方案、TURN方案、ICE方案。通过比较各自的优缺点,本文决定使用STUN协议来解决SIP穿越NAT的问题。并在此基础上提出了一种STUN和TURN相结合的P2P模型穿越NAT方案。