IP协议由于在设计时并未考虑到安全问题,导致现在IP网络的安全问题层出不穷,对于这种局面,IPsec应运而生。IPsec在网络层对IP包进行加密和认证,以保证数据的完整性和机密性。但在目前的环境下,由于通信双方不能很好地定位对方,同时大量NAT和网关设备的应用,导致了IPsec的建立变得非常困难。在本文中,我们在现有研究的基础上,提出了基于SIP协议的应用感知VPN通信体系。这个通信体系中,我们利用基于虚密钥环的HTTP-S/MIME双向认证机制来解决SIP用户身份认证问题,通过对SIP消息的解析,我们可以得到用户的IP地址,从而做到用户的定位,此外,利用SIP消息来指定IKE消息发送的端口,并且利用UDP来封装ESP数据包,可有效解决IPsec在穿越NAT时所面临的问题。该体系的实施将使得IPsec更具有灵活性和方便性。