Ахитектура сети SIP

Сеть на базе протокола SIP

Второй подход к построению сетей IP-телефонии, предложенный рабочей группой MMUSIC комитета IETF в документе RFC 2543, основан на использовании протокола SIP (Session Initiation Protocol) - протокола инициирования сеансов.

SIP представляет собой текст-ориентированный протокол, который является частью глобальной архитектуры мультимедиа, разработанной комитетом Internet Engineering Task Force (IETF). 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), 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.

В основу протокола заложены следующие принципы:

1. Персональная мобильность пользователей. Пользователи могут перемещаться без ограничений в пределах сети. Пользователю присваивается уникальный идентификатор, а сеть предоставляет ему услуги связи вне зависимости от того, где он находится.

2. Масштабируемость сети. Она характеризуется, в первую очередь, возможностью увеличения количества элементов сети при ее расширении. Серверная структура сети, построенная на базе протокола SIP, отвечает этому требованию.

3. Расширяемость протокола. Она характеризуется возможностью дополнения протокола новыми функциями при введении новых услуг и его адаптации к работе с различными приложениями. Расширение функций протокола SIP может быть произведено за счет введения новых заголовков сообщений, которые должны быть зарегистрированы в организации IANA. При этом если SIP-сервер принимает сообщение с неизвестными ему атрибутами, то он просто игнорирует их. Для расширения возможностей протокола SIP могут быть также добавлены и новые типы сообщений.

4. Интеграция в стек существующих протоколов Интернета, разработанных IETF.

На рис. 11 представлена упрощенная схема действия протокола.

Рис. 11. Архитектура "клиент-сервер"

В протоколе SIP определены два типа сигнальных сообщений — запрос (request) и ответ (response). Сообщения имеют текстовый формат и базируются на протоколе НТТР (синтаксис и семантика определены в RFC 2068). В запросе указываются процедуры, вызываемые для выполнения требуемых операций, а в ответе результаты их выполнения.

Клиент выдает запросы, в которых указывает, что он желает получить от сервера. Сервер принимает запрос, обрабатывает его и выдает ответ, который может содержать уведомление об успешном выполнении запроса, уведомление об ошибке или информацию, затребованную клиентом.

SIP определяет шесть процедур:

• INVITE (приглашение к сеансу связи).

• BYE (завершение соединения).

• OPTIONS (используется для передачи информации о возможных характеристиках сеанса связи, и не применяется в процедуре установления соединения).

• ACK (используется для подтверждения получения сообщения или для положительного ответа на команду INVITE).

• CANCEL (прекращает поиск пользователя).

• REGISTER (передает информацию о местоположении пользователя).

Управление процессом обслуживания вызова распределено между разными элементами сети SIP.

Сеть SIP содержит основные элементы трех видов:

· агенты пользователя,

· прокси-серверы

· серверы переадресации.

Рис. 12. Пример сети на базе протокола SIP

Агенты пользователя (User Agent или SIP client) являются приложениями терминального оборудования и включают в себя две составляющие: агент пользователя - клиент (User Agent Client - UAC) и агент пользователя - сервер (User Agent Server - UAS), иначе известные как клиент и сервер соответственно.

Клиент UAC инициирует SIP-запросы, т.е. выступает в качестве вызывающей стороны. Сервер UAS принимает запросы и возвращает ответы, т.е. выступает в качестве вызываемой стороны.

Прокси-сервер принимает запросы, обрабатывает их и, в зависимости от типа запроса, выполняет определенные действия. Это может быть поиск и вызов пользователя, маршрутизация запроса, предоставление услуг и т. д. Прокси-сервер состоит из клиентской и серверной частей, поэтому может принимать вызовы, инициировать собственные запросы и возвращать ответы. Прокси-сервер может быть физически совмещен с сервером определения местоположения или существовать отдельно от него.

Сервер переадресации предназначен для определения текущего адреса вызываемого пользователя. Вызывающий пользователь передает серверу сообщение с известным ему адресом вызываемого пользователя, а сервер обеспечивает переадресацию вызова на текущий адрес этого пользователя. Для реализации этой функции сервер переадресации должен взаимодействовать с сервером определения местоположения.