音视频编解码和隧道技术在P2P通信中的研究与应用主要关注的是如何在网络环境中实现安全、高效的数据传输，特别是在存在网络地址转换（NAT）的场景下。P2P（Peer-to-Peer）网络作为一种分布式通信模型，已经成为互联网上重要的应用形式，承载了超过60%的流量，对提升互联网服务质量起着至关重要的作用。
在P2P网络中，由于用户数量和新服务的不断增长，网络运营商需要提供更优质的服务和更广泛的应用范围以在激烈的市场竞争中获得优势。然而，网络传输的安全性同样重要。隧道技术作为一项关键的安全技术，被广泛应用于数据加密和隐藏，但NAT的存在可能影响到如IPSec这样的安全协议的正常运行。
NAT是一种普遍部署在用户网络边缘的技术，用于解决IP地址短缺的问题，但它可能会破坏原有的安全隧道，导致兼容性问题。因此，本研究提出了改进的NAT穿越方案，基于现有的NAT穿越策略和IKE（Internet Key Exchange）协议中的NAT协商，设计了穿越的总体方案。IKE协议是IPSec的一部分，用于安全关联的建立和密钥交换，改进其工作模式和过程可以增强P2P通信的安全性。
同时，研究还针对IPSec数据包的基础格式进行了分析，发现了其中的不足，并提出了一种多重封装方案来降低原有封装方案的缺点。多重封装可以提高数据包的抗干扰能力，同时减少因NAT穿透带来的问题。在这些改进的基础上，设计了两种不同的封装方案，并在网络模拟器NS2中实施了实验方案，对通信性能进行了评估。
此外，论文还探讨了在传输层利用UDP（User Datagram Protocol）协议传输数据，结合IPSec建立隧道的方法，以解决位于不同NAT后面的子网主机之间的通信问题。UDP打洞技术是P2P通信中常见的穿透NAT的技术，通过在两个对等节点之间建立直接连接，绕过NAT的限制。
本研究深入研究了P2P网络中的隧道技术应用，旨在改善NAT环境下的通信效率和安全性。提出的改进方案不仅关注了协议的兼容性和效率，还考虑了实际网络环境中的可部署性和性能优化。通过实验验证，这些改进对于提高P2P网络的安全性和用户体验具有积极意义。
