2.3 Сеть на базе протокола sip
Второй подход к построению сетей IP-телефонии, предложенный комитетом IETF в документе RFC 2543, основан на использовании протокола SIP – Session Initiation Protocol. SIP представляет собой текст–ориентированный протокол, который является частью глобальной архитектуры мультимедиа. Эта архитектура также включает в себя протокол резервирования ресурсов (Resource Reservation Protocol, RSVP, RFC 2205), транспортный протокол реального времени (Real-Time Transport Protocol, RTP, RFC 1889), протокол передачи потоков в реальном времени (Real-Time Streaming Protocol, RTSP, RFC 2326), протокол описания параметров связи (Session Description Protocol, SDP, RFC 2327), протокол уведомления о связи (Session Announcement Protocol, SAP). Однако функции протокола SIP не зависят от любого из этих протоколов.
Подход SIP к построению сетей IP-телефонии намного проще в реализации, чем Н.323, но меньше подходит для организации взаимодействия с телефонными сетями. В основном это связано с тем, что протокол сигнализации SIP, базирующийся на протоколе HTTP, плохо согласуется с системами сигнализации, используемыми в ТфОП. Поэтому протокол SIP более подходит поставщикам услуг Интернет для предоставления услуги IP-телефонии, причем эта услуга будет являться всего лишь частью пакета услуг.
Функции, поддерживаемые протоколом sip
Для обеспечения мультимедийных сеансов, протокол SIP предоставляет следующие возможности.
Положение пользователя (user location). Протокол SIP позволяет обнаружить положение конечного пользователя, чтобы установить сеанс связи или передать запрос SIP. Мобильность пользователя (user mobility) изначально поддерживается протоколом SIP.
Возможности пользователя (user capabilities). Протокол SIP позволяет выяснять возможности передающей среды и устройств, которые участвуют в сеансе.
Доступность пользователя (user availability). Протокол SIP позволяет выяснить готовность конечного пользователя установить связь.
Установка сеансов (session setup). Протокол SIP позволяет установить параметры сеанса для сторон, участвующих в нем.
Обработка сеанса (session handling). Протокол SIP позволяет модифицировать, передавать и завершать активный сеанс.
Сетевые элементы протокола sip
Сеть SIP содержит основные элементы трех видов: агенты пользователя, прокси-серверы и серверы переадресации..
Агент пользователя (User Agent — UA). Логическая функция в сети SIP, инициализирующая или отвечающая на транзакции SIP. Агент UA способен выступать в роли клиента или сервера транзакций SIP. Агент UA может непосредственно взаимодействовать с пользователем (человеком), а может и нет. Агент UA обладает фиксацией состояния (stateful), т.е. он способен хранить состояние сеанса или диалога.
Клиентский агент пользователя (User Agent Client — UAC). Логическая функция, инициализирующая запросы SIP и принимающая ответы SIP. Примерами работы агента UAC является инициализация телефонного запроса SIP от имени пользователя или перенаправление SIP запроса прокси-сервера от имени UAC.
Серверный агент пользователя (User Agent Server — UAS). Логическая функция, которая принимает запросы SIP и отправляет обратно ответы SIP. Телефон SIP, например, принимает такие запросы, как INVITE.
Прокси-сервер (Proxy). Прокси-сервер – это промежуточный объект в сети SIP, который отвечает за перенаправление запросов SIP целевому агенту UAS или другому прокси-серверу от имени агента UAC. Но в первую очередь прокси-сервер осуществляет маршрутизацию в сети SIP. Прокси-сервер может также отвечать за поддержку политик в сети, например аутентификацию пользователя перед предоставлением ему услуг. Прокси-сервер может работать без фиксации состояния, с фиксацией состояния транзакций или с фиксацией состояния вызовов. Как правило, прокси-серверы работают с фиксацией состояния транзакций, т.е. они поддерживают состояние на протяжении продолжительности транзакции (приблизительно 32 секунды).
Сервер переадресации (redirect server). Сервер переадресации – это агент UAS, который создает ответы SIP класса 300 на полученные запросы, переадресуя агент UAC по альтернативному набору универсальных идентификаторов ресурса (Uniform Resource Identifier – URI).
Сервер регистрации (registrar server). Агент UAS, который принимает запросы SIP REGISTER и переносит информацию из запроса в базу данных расположений.
Взаимный агент пользователя (Back-To-Back User Agent – B2BUA). Промежуточный объект, обрабатывающий входящие запросы SIP как агент UAS. Чтобы отвечать на входящие запросы SIP, агент B2BUA действует как агент UAC, восстанавливая запрос SIP и посылая его по сети. Агент B2BUA должен поддерживать состояние диалога и участвовать во всех транзакциях диалога.
Перейдем непосредственно к архитектуре сетей, базирующихся на протоколе SIP (рис. 1.9).
Рис. 1.9 Пример сети на базе протокола SIP
Протокол SIP предусматривает 6 запросов и ответов на них. Сообщения SIP могут переноситься как протоколом TCP, так и протоколом UDP. Сигнализация SIP дает возможность пользовательским агентам и сетевым серверам определять местоположение, выдавать запросы и управлять соединениями.
INVITE - запрос привлекает пользователя или услугу к участию в сеансе связи и содержит описание параметров этой связи. С помощью этого запроса пользователь может определить функциональные возможности терминала своего партнера по связи и начать сеанс связи, используя ограниченное число сообщений и подтверждений их приема.
АСК - запрос подтверждает прием от вызываемой стороны ответа на команду INVITE и завершает транзакцию.
OPTIONS - запрос позволяет получить информацию о функциональных возможностях пользовательских агентов и сетевых серверов. Однако этот запрос не используется для организации сеансов связи.
BYE - запрос используется вызывающей и вызываемой сторонами для разрушения соединения. Перед тем как разрушить соединение, пользовательские агенты отправляют этот запрос к серверу, сообщая о намерении прекратить сеанс связи.
CANCEL- запрос позволяет пользовательским агентам и сетевым серверам отменить любой ранее переданный запрос, если ответ на нее еще не был получен.
REGISTER - запрос применяется клиентами для регистрации информации о местоположении с использованием серверов SIP.