随着P2P网络技术的迅速发展,它给用户带来了巨大的便利和效益,P2P充分利用了网络资源,大大提高了带宽的利用率。NAT技术的广泛应用主要是为了解决公共IP地址不足的问题,却对P2P的深入应用造成障碍,基于P2P的NAT穿越问题已经成为当今的热点议题。本文方案根据混合式P2P网络中特殊结构的特点借鉴skype的成功经验,改进超级节点UDP下NAT穿越的设计,利用超级节记录用户信息帮助P2P应用实现非对称NAT的穿越,利用超级节点中继来解决P2P下对称NAT的穿越,最终实现P2P的正常通信。为了完成方案的设计与实现工作,本文主要包括以下内容:详细介绍了网络地址转换(NAT)的概念、NAT的功能、目前常用的NAT技术类型、具体NAT的工作原理以及NAT的工作流程;目前比较流行的P2P网络应用以及P2P技术的发展;深入分析了NAT技术的引入给P2P应用所带来的穿越问题。详细研究了NAT穿越的各种解决方案,并对各种方案做了性能、部署场合、可行性以及可扩展性的分析和总结;对混合式P2P网络结构进行了深入的研究和分析,介绍了超级节点的运作原理和实现过程;针对混合式P2P网络结构的特殊性,提出了对超级节点的功能进行扩展设计进行NAT穿越的方案,增加了STUN探测模块和TURN中继模块,以及建立用户信息记录的设计,对该设计方案的NAT穿越过程进行了详细的介绍和分析。针对超级节点方案进行了系统框架设计和具体模块设计,包括STUN类型检查模块、TURN中继模块的代码设计及流程图设计。对本文中提出的设计方案进行实验验证,并通过分析实验结果,证明该设计方案的正确及有效性。最后总结了本文提出方案的优势与不足,提出了进一步改进的研究内容。