какое первое сообщение отправляет оконечное устройство sip когда устанавливает сессию

SIP-телефония

Вместо вступления…

В последнее время наблюдается повышенный интерес к технологиям IP-телефонии, использование которой позволяет в значительной мере снизить стоимость телефонной связи. При этом становится возможным использование сети Интернет, что позволяет сразу достичь «глобальных масштабов», а необходимость прокладки магистральных коммуникаций попросту отпадает.

Целью данной статьи является поверхностное рассмотрение возможностей IP-телефонии, использующей протокол SIP, для ознакомления с общими принципами ее работы.

Протокол SIP (Session Initiat Protocol, протокол установки соединения) не является первопроходцем в области IP-телефонии. Протокол H.323 уже давно используется для целей IP-телефонии, однако изначально он не разрабатывался для IP-сетей, что снижает «оптимальность» их совместной работы. За годы работы с протоколом H.323 накоплен большой опыт использования, который позволил выявить как его положительные черты, так и недостатки, которые были учтены при разработке протокола SIP.

Протокол H.323 использует двоичный формат. Одним из следствий этого является необходимость стандартизации всех возможностей данного протокола, так как в случае если определенная возможность не поддерживается устройством, то такие устройства из-за двоичного формата не смогут работать друг с другом. SIP-протокол использует текстовый формат сообщений, если одному из устройств не знаком определенный тип сообщения или заголовка, то оно просто игнорируется (как и в HTTP, который по своему формату очень похож формат протокола SIP). К тому же сам протокол SIP значительно проще H.323.

Возможности протокола SIP

Основные преимущества протокола SIP:

1. Масштабируемость — возможность увеличения количества клиентов при расширении сети.

2. Мобильность — возможность получения сервиса вне зависимости от местоположения (как например электронная почта), а каждому пользователю выдается персональный идентификатор, по которому он может быть найден.

3. Расширяемость — возможность дополнения протокола новыми функциями (за счет введения новых заголовков и сообщений). Как уже говорилось выше, если устройству встречается неизвестное ему расширение протокола, оно попросту игнорируется. Так как протокол H.323 использует сообщения двоичного формата, то неизвестные функции могут привести к невозможности предоставления сервиса.

Протокол SIP разрабатывался с расчетом на возможность использования любых транспортов, но, тем не менее, наиболее предпочтительным является использование UDP-пакетов (это позволяет повысить производительность по сравнению с использованием протокола TCP, но требует использования дополнительных механизмов проверки доставки сигнальных сообщений).

Так как телефония с использованием протокола SIP позволяет использовать большое количество разнообразных сервисов (помимо передачи голоса, возможна передача видео, текстовых сообщений, факсов и др.), необходим механизм обмена информацией о том, какие сервисы может использовать вызываемаявызывающая стороны. Для этой цели используется протокол SDP (Session Description Protocol) — протокол описания сессии. Данный протокол позволяет определить какие звуковые (видео и другие) кодеки и иные возможности может использовать удаленная сторона.

Собственно сама передача голоса осуществляется благодаря использованию протокола RTP (Real-time Transport Protocol, протокол транспортировки в реальном времени). Сам протокол SIP непосредственного участия в передаче голосовых, видео и других данных не принимает, он отвечает только за установление связи (по протоколам SDP, RTP и др.), поэтому под SIP-телефонией понимается не передача голоса по протоколу SIP, а передача голоса с использованием протокола SIP. Использование протокола SIP предоставляет новые возможности установления соединений (а также возможность беспроблемного расширения данных возможностей), а не непосредственной передачи голосового и других видов трафика.

Формат адресов используемых протоколом SIP напоминает формат E-Mail-адреса: имя@идентификатор_хоста. В начале адреса ствится приставка «sip:» (пример: sip:user@host.com). В качестве идентификатора хоста может служить его IP-адрес, домен или имя хоста (IP-адрес определяется с использованием DNS, так что в итоге все равно получается обращение по адресу sip: имя@IP-адрес).

Архитектура SIP-сети

Стандартными элементами в SIP-сети являются:

1. User Agent: по протоколу SIP устанавливаются соединения «клиент-сервер». Клиент устанавливает соединения, а сервер принимает вызовы, но так обычно телефонный аппарат (или программный телефон) может как устанавливать так и принимать звонки, то получается что он одновременно играет роль и клиента и сервера (хотя в реализации протокола это не является обязательным критерием) — в этом случае его называют User Agent (UA) или терминал.

2. Прокси-сервер: прокси сервер принимает запросы и производит с ним некоторые действия (например определяет местоположение клиента, производит переадресацию или перенаправление вызова и др.). Он также может устанавливать собственные соединения. Зачастую прокси-сервер совмещают с сервером определения местоположения (Register-сервер), в таком случае его называют Registrar-сервером.

3. Сервер опредления местоположения или сервер регистрации (Register): данный вид сервера служит для регистрации пользователей. Регистрация пользователя производится для определения его текущего IP-адреса, для того чтобы можно было произвести вызов user@IP-адрес. В случае если пользователь переместится в другое место и/или не имеет определенного IP-адреса, его текущий адрес можно будет определить после того, как он зарегистрируется на сервере регистрации. Таким образом клиент останется доступен по одному и тому же SIP-адресу вне зависимости от того, где на самом деле находится.

4. Сервер переадресации: обращается к серверу регистрации для определения текущего IP-адреса пользователя, но в отличие от прокси сервера только «переадресует» клиента, а не устанавливает собственные соединения.

Прокси-серверы в SIP-сети также могут вносить изменения в передаваемые сообщения — это позволяет беспрепятственно преодолевать NAT в случае если прокси-сервер стоит на NAT-маршрутизаторе (также возможна настройка прокси сервера, находящегося за NAT в случае если на последнем невозможно установить прокси сервер — для этого потребуется задать параметры переадресации так, чтобы получился прокси-сервер стал «виртуальным сервером»). Помимо этого прокси-серверы можно объединять в «цепочки», которые позволяют использовать телефонию, даже если конечная точка (UA) находится сразу за несколькими NAT-шлюзами.

Сообщения SIP

Стартовая строка различается в зависимости от того является ли сообщение запросом или ответом (в случае запроса — в ней сообщается тип запроса, адресат и номер версии протокола, а в случае ответа — номер версии протокола, статус и текстовую расшифровку статуса).

В заголовках содержатся сведения об источнике, адресате, пути следования сообщения и др. Этих заголовков может быть достаточно много и это количество может меняться на пути следования пакетов.

Информационные ответы сообщают о стадии выполнения запроса, они не являются завершением запроса. Остальные же классы ответов завершают выполнение запроса.

Пример

Рассмотрим пример процесса установления соединения с использованием SIP-протокола (пример взят из RFC 3261). Данный пример отражает работу базовых функций телефонии и соответственно не затрагивает такие возможности как видеосвязь передача текстовых сообщений и др. — общий принцип работы протокола остается неизменным.

Пользователь Alice (sip:alice@atlanta.com) вызывает пользователя Bob (sip:bob@biloxi.com).

1. Пользователь Alice посылает сообщение INVITE прокси-серверу по умолчанию (atlanta.com) Если бы пользователю Alice был известен IP-адрес пользователя Bob и он мог к нему обратиться напрямую, то запрос INVITE в этом случае мог быть послан непосредственно вызываемому пользователю.

2. Прокси-сервер посылает запрос INVITE серверу вызываемого абонента (biloxi.com).

3. Далее прокси-сервер пользователя Bob при необходимости определяет его текущий IP-адрес и посылает ему сообщение INVITE — у пользователя начинает звонить телефон, о чем сообщается в ответе 180 (Ringing).

4. Если вызываемый пользователь ответил на звонок, то на запрос INVITE высылается ответ 200 (OK).

5. Вызывающий пользователь отправляет сообщение ACK, сообщающее вызываемому о том, что он получил ответ на свой запрос INVITE, им задаются окончательные параметры соединения. На этом этапе все готово к установлению соединения по протоколу RTP (Real-time Transport Protocol).

6. Устанавливается RTP-соединение с заранее согласованными параметрами.

7. Для завершения соединения, завершающим пользователем (кладет трубку) высылается запрос BYE, на которое высылается ответ 200 (OK)

Пока сообщения установления соединения (INVITE) ходят между прокси-серверами и неизвестно доступен ли вызываемый пользователь, в ответ на INVITE посылается ответ 100 (Trying), сообщающий о попытке установления соединения.

Так как прокси-сервер может устанавливать собственные соединения, его использование позволяет вызовам без проблем преодолевать NAT. Также возможно построение нескольких прокси-серверов в одну цепочку, что позволяет преодолевать сразу несколько NAT.

Кодеки

Для передачи звука и видео используются различные алгоритмы сжатия и кодирования данных. Эти алгоритмы называются кодеками. Различные кодеки используют различную ширину полосы пропускания, а также вносят различные задержки и обеспечивают различное качество сервиса. Для звуковых кодеков обычно ширина полосы пропускания составляет от 4-х до 64 кбит/с.

Методика тестирования

Основное направления тестирования SIP-телефонии заключается в рассмотрении качества передачи голоса при ограничении ширины полосы пропускания. Также будет рассматриваться качество передачи голоса при динамическом изменении числа сеансов IP-телефонии и изменении загруженности канала связи. При тестировании IP-маршрутизаторов будет также рассматриваться поведение потоков трафика при установлении сеансов IP-телефонии.

Более четкая методика будет разрабатываться по мере нарастания основательной базы результатов тестирования SIP-оборудования различных производителей.

Заключение

По прогнозам производителей оборудования IP-телефонии, популярность SIP-телефонии будет расти и темпы этого роста будут превосходить темпы роста IP-телефонии в целом, поэтому сами производители возлагают на SIP большие надежды. По тем же прогнозам резкое возрастание интереса к SIP-протоколу (и соответственно оборудованию использующему SIP-протокол) со стороны конечных пользователей придется как раз на 2006 год. По этой причине за выпуск оборудования использующего протокол SIP вплотную взялись многие компании, работающие в области коммуникаций.

Источник

Взаимодействие клиентов SIP. Часть 1

Месяц назад я начал свое знакомство с IP-телефонией, а именно с Lync и Asterisk. И заметил следующую картину: в сети очень много интересных статей по практической стороне вопроса (как и что делать) и очень мало внимания уделено теории (в конце статьи приведены ссылки). Если Вы хотите разобраться с SIP, то извольте либо читать RFC 3261, либо одну из «этих толстых книг». Это, естественно, полезно, но многим хочется в начале изучить некую выжимку, а уж потом бросаться в омут с головой. Эта статья как раз для таких людей.

Чтобы не перегружать читателя, я решил разбить статью на две части. В первой части мы рассмотрим работы протокола SIP при взаимодействии двух клиентов.

Простое взаимодействие клиентов

Взаимодействие клиентов в рамках SIP чаще всего осуществляется в виде диалога.

Диалог – это равноправное взаимодействие двух User Agent (UA) в виде последовательности SIP-сообщений между ними. При этом, существуют запросы, не образующие диалогов. Однако обо всем по-порядку.

Ниже приведен пример простого взаимодействия между двумя устройствами с поддержкой SIP:

Петр хочет начать обмен сообщениями с Иваном, для этого он посылает INVITE-сообщение с данными о типе сессии (простая, мультимедиа и т.д.). Сообщения имеют следующий формат: стартовая строка, одно или несколько полей заголовка, пустая строка, обозначающая конец полей заголовка и необязательное тело сообщения.

Стартовая строка содержит метод, Request-URI и версию SIP (актуальная – 2.0). Request-URI – это SIP-адрес ресурса, которому посылается запрос.

Поля заголовков имеют следующий формат: :

Первая строка начинается с заголовка Via. Каждое SIP-устройство, создающее или пересылающее сообщение, добавляет свой адрес в поле Via (как это происходит, я планирую показать в следующей части статьи). Обычно адрес представляет собой имя хоста, которое может быть разрешено с помощью DNS-запроса. Поле Via содержит версию SIP, знак “/”, пробел, транспортный протокол (UDP, TCP, TLS, SCTP), двоеточие, номер порта и branch – идентификатор транзакции. Ответы на этот запрос будут содержать такой же номер транзакции.

Чаще всего, значение branch начинается с “z9hG4bK”. Это значит, что запрос был сгенерирован клиентом, поддерживающим RFC 3261 и параметр уникален для каждой транзакции этого клиента.

Следующее поле, Max-Forwards, содержит относительно большое целое число. Каждый сервер SIP, который пересылает сообщение, уменьшает это число на единицу. Данное поле обеспечивает простой механизм обнаружение петель (loop).

Следом идут поля From и To, которые описывают отправителя и получателя запроса. Важно, что SIP-запросы маршрутизируются исходя из Request-URI, указанного в стартовой строке (см. выше). Это объясняется тем, что поля From и To могут быть изменены при пересылке. Если используется отображаемое имя (например, Ivan Ivanov), то SIP URI помещается внутрь пары угловых скобок. Параметр tag в поле From генерирует отправляющая сторона. В свою очередь принимающая сторона поместит свой tag в поле To.

Поле Call-ID – идентификатор вызова. Совокупность tag’ов из полей From и To и Call-ID однозначно идентифицируют данный диалог. Это необходимо, так как между клиентами может идти сразу несколько диалогов.

Следующее поле, Cseq, содержит порядковый номер запроса и название метода. В данном случае – INVTITE. Номер увеличивается с каждым новым запросом.

Поля Via, Max-Forwards, To, From, Call-ID и CSeq составляют минимальный необходимый набор полей заголовков SIP-сообщения.

Для сообщения INVITE также необходимо поле заголовка Contact, в котором содержится SIP URI, относящийся к коммуникационному устройству отправляющей стороны. Это поле используется, чтобы из всех устройств, которыми одновременно может пользоваться Петр, ответ был отправлен именно на данное устройство. Обратите внимание на значения полей From и Contact. Первый раз я не заметил разницу:

В сообщении присутствует опциональное поле Subject, то есть тема сообщения. Некоторые SIP-клиенты могут выводить значение этого поля на экран. Для маршрутизации и идентификации диалога поле не используется и может быть произвольным.

Поля Content-Type и Content-Length отвечают за описание тела сообщения. В данном случае будет использоваться Session Description Protocol (SDP). Размер сообщения вычисляется с учетом символов перевода строки:

Детальное описание работы протокола SDP заслуживает отдельной статьи, поэтому ниже приведена только краткая расшифровка:

В ответ на INVITE SIP-клиент Ивана отправляет два сообщения: 180 Ringing и 200 OK. Первое сообщает, что на стороне Ивана SIP-клиент подает звуковой сигнал звонка, второе – подтверждает установку диалога. Разберемся с каждым из них.

Так будет выглядеть сообщение 180 Ringing:

Бледным выделен текст, который не изменился по сравнению с сообщением INVITE.

Обратите внимание на поля заголовков To и From. Несмотря на то, что данное сообщение идет со стороны Ивана, значения полей остаются такими же, как были в первоначальном запросе (от Петра к Ивану). Это объясняется тем, что данные поля определяют направление запроса, а не сообщения.

Строка Via также перекочевала из исходного запроса, в конце строки добавлен параметр received этот параметр содержит IP-адрес, с которого пришел запрос. Обычно это адрес, который может быть получен путем разрешения URI, содержащегося в Via.

Как я и обещал, в поле To добавился tag, идентифицирующий диалог. Все последующие сообщения в рамках диалога будут содержать неизменные значения tag.

Наконец, в поле Contact содержится актуальный адрес Ивана.

Так выглядит сообщение 200 ОК, которое отправил SIP-клиент Ивана:

Думаю, смысл всех полей, относящихся к протоколу SIP теперь ясен.

В ответ на 200 ОК клиент Петра отправляет подтверждение:

Данное сообщение подтверждает, что клиента Петра успешно получил ответ от клиента Ивана. Оба клиента договорились о параметрах меди-сессии, которая будет осуществляться по протоколу RTP.

Обратите внимание, что номер последовательности CSeq все еще равен единице, но в качестве метода уже стоит ACK. Параметр Branch в поле Via содержит новый идентификатор транзакции, так как ACK, отправляемый в ответ на 200 OK считает новой транзакцией.

Теперь давайте рассмотрим, как происходит завершение медиа-сессии. Клиент Петра посылает BYE-запрос для завершение сессии:

Получив запрос на завершение сессии, клиент Ивана посылает подтверждение:

Мы рассмотрели простой вариант работы протокола SIP. Обратите внимание, что в разные моменты времени клиенты Ивана и Петра выступали то в роли сервера, то в роли клиента, поэтому во всех SIP-клиентах должна функционировать как серверная (User Agent Server или UAS), так и клиентская часть (User Agent Client или UAC).

В следующей статье я планирую рассмотреть взаимодействие клиентов SIP с использованием Proxy-сервера и регистрацию клиентов на Proxy-сервере.

Источник

Какое первое сообщение отправляет оконечное устройство sip когда устанавливает сессию

4.4.9.8 Протокол запуска сессий SIP
Семенов Ю.А. (ГНЦ ИТЭФ)

Протокол SIP (Session Initiation Protocol) описан в документе RFC 3261, (смотри также [6] и The Internet Protocol Journal V6, N1, March 2003, William Stallings, “The Session Initiation Protocol”), и служит для запуска, модификации и завершения сессий реального времени между партнерами IP-сети. SIP может поддерживать как моно так и мультимедийные приложения, включая видеоконференции.

Собственно транспортировка мультимедиа данных обычно осуществляется с помощью протокола RTP (Real-Time Transport Protocol).

Базовым стимулом создания протокола SIP являлась необходимость реализации работы с VoIP (Voice over IP). Протокол поддерживает пять аспектов, сопряженных с установлением и завершением мультимедийных коммуникаций:

Положение пользователя: Пользователи могут менять свое положение и сохранять доступ к телефонии и другим приложениям дистанционно.

Доступность пользователя: Предполагается проверка готовности парнера-адресата участвовать в коммуникациях.

Возможности пользователя: Определяются параметры среды, которые должны быть использованы.

Формирование сессии: Создается соединение точка-точка или сессия с несколькими партнерами при заданных коммуникационных параметрах.

Управление сессией: Предполагается создание и завершение сессий, модификация параметров сессии и сервисов.

SIP базируется на модели транзакций, сходных с запросами/откликами в протоколе HTTP. Каждая транзакция состоит из запроса клиента, который включает в себя определенный метод, или функцию, для сервера и, по крайней мере, один отклик. SIP использует большинство полей заголовков, правил кодирования и коды статуса протокола HTTP. Это позволяет работать с данными легко читаемого и отображаемого формата. SIP использует протокол SDP (Session Description Protocol), который с помощью набора типов данных, используемых в MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions), определяет содержимое сессии.

Компоненты и протоколы SIP

Система, использующая SIP, может рассматриваться состоящей из клиентов, серверов и индивидуальных сетевых элементов. RFC 3261 определяет клиента и сервер следующим образом:

Индивидуальные элементы стандартной конфигурации включают в себя:

Агент пользователя: Агент пользователя резидентно присутствует в каждой конечной станции SIP. Он выполняет две роли.

Агент пользователя клиента UAC (User Agent Client): Посылает запросы SIP. Агент пользователя сервера UAS (User Agent Server): получает SIP-запросы, генерирует отклики, принимает, отклоняет или перенаправляет запросы

Сервер переадресации: Сервер переадресации используется во время инициализации сессии, чтобы определить адрес запрашиваемого устройства. Сервер переадресации отсылает полученную информацию устройству, инициировавшему запрос, направляя UAC, который может использоваться для контакта с альтернативным URI (Universal Resource Identifier). URI является универсальным идентификатором, используемым для именования любого ресурса в Интернет. URL, используемое для Web адресов имеет тип URI. Подробнее это рассмотрено в RFC 2396 [1].

Прокси сервер: Прокси сервер является промежуточным объектом, который действует как сервер и как клиент, для того чтобы реализовать запросы для обслуживания других клиентов. Прокси сервер играет роль маршрутизатора, его задача заключается в отслеживании того, что запрос будет послан другому объекту, более близкому к клиенту. Прокси серверы полезны также для реализации определенной политики (например, гарантирование пользователю возможности послать запрос). Прокси сервер интерпретирует, и если нужно, переписывает специфические части сообщения-запроса перед его отправкой.

Регистратор: Регистратор является сервером, который принимает запросы REGISTER и помещает информацию, которую он получает (SIP-адрес и ассоциированный IP-адрес регистрирующего устройства) из этих запросов, в службу локализации для домена, который им обслуживается.

Служба локализации: Служба локализации используется серверами переадресации SIP или прокси, чтобы получить информацию о возможном положении источника запроса. Для этой цели служба локализации поддерживает базу данных SIP-адресов/ IP-адресов.

В RFC 3261 в качестве логических устройств определены различные серверы. Они могут быть использованы в качестве отдельных серверов в Интернет или они могут объединяться в рамках одного приложения, которое работает резидентно на определенном физическом сервере

Рис. 1. Протоколы и компоненты SIP

На рис. 1 показано, как некоторые SIP компоненты связаны друг с другом и с протоколами, которые они используют. Агент пользователя А использует SIP для установления сессии с другим агентом пользователя B, который выступает в роли сервера. Диалог запуска сессии использует SIP и включает один или более прокси серверов, чтобы переадресовать запросы и отклики между двумя агентами пользователя. Агенты пользователя используют также протокол SDP (Session Description Protocol), который служит для описания медийной сессии.

Прокси серверы могут, если это требуется, работать в качестве серверов переадресации. Система DNS (Domain Name System) является важной частью, реализующей протокол SIP. Обычно, UAC осуществляет запрос, используя доменное имя UAS, а не IP-адрес. Прокси сервер вынужден консультироваться у DNS-сервера, чтобы найти прокси сервер для зоны места назначения.

Из эксплуатационных соображений SIP часто работает поверх UDP (User Datagram Protocol), и обеспечивает свои собственные механизмы обеспечения надежности доставки, но может использовать и TCP. Если необходим безопасный или криптографический транспортный механизм, сообщения SIP могут передаваться посредством протокола TLS (Transport Layer Security).

С протоколом SIP ассоциирован SDP, описанный в RFC 2327 [4]. SIP используется для приглашения одного или более партнеров для участия в сессии, в то время как кодированные SDP тела сообщений содержат информацию о типе медиа данных (например, голос, видео). После того как эта информация отправлена и подтверждена, все участники знают IP-адреса, доступную полосу и тип данных. Затем начинается передача информации, с использованием соответствующего транспортного протокола. Обычно используется RTP. Во время сессии участники, используя сообщения SIP, могут изменить параметры сессии, такие как новые медиа типы или новые участники сессии.

Универсальные локаторы ресурсов SIP

Ресурсы в конфигурации SIP идентифицируются URI. Примерами ресурсов могут служить:

URI SIP имеют формат, базирующийся на формате адресов e-mail, в частности user@domain. Существует две общие схемы. Обычные URI имеют форму:

URI могут также включать пароль, номер порта, и сопряженные параметры. Если требуется безопасная передача, sip: заменяется на sips:. В последнем случае сообщения SIP передаются с привлечением протокола TLS.

Примеры работы

Спецификация SIP достаточно сложна; главный документ, RFC 3261, содержит 269 страниц. Для пояснения работы протокола рассмотрим несколько примеров.

На рис. 10.35 показана успешная попытка пользователя А установить сессию с пользователем B, чье URI bbb@itep.com. [9] UAC А сконфигурирован для работы с прокси сервером (выходной сервер) в своем домене и начинает работу с посылки сообщения INVITE прокси серверу, которое указывает на намерение подключить к сессии UAS (1); сервер подтверждает получение запроса (2). Хотя UAS B определяется его URI, выходной прокси сервер должен учесть возможность того, что B в данный момент не доступен или что B поменял адрес. Соответственно, выходной прокси сервер должен переадресовать запрос INVITE прокси серверу, который ответственен за домен itep.com. Выходной прокси сервер, таким образом, консультируется с локальным серером DNS, чтобы получить IP-адрес прокси сервера itep.com (3), путем запроса ресурсной записи DNS SRV, которая содержит информацию о прокси для домена itep.com.

DNS-сервер откликается (4) отправкой IP-адреса прокси сервера itep.com. Прокси сервер А может теперь переадресовать сообщение INVITE выходному прокси серверу (5), который посылает подтверждение сообщения (6). Входной прокси сервер теперь консультируется с сервером локализации для определения адреса B (7), а сервер локализации откликается посылкой адреса B, что позволяет послать ему сообщение SIP (8)..

Прокси сервер может теперь послать сообщение INVITE B (9). Посылается отклик от B к А (10, 11, 12), в то время как UAS B обращается к локальному медийному приложению (например, телефонии). Когда медиа приложение воспринимает вызов, UAS B посылает отклик OK А (13, 14, 15)..

Наконец, UAC А посылает сообщение подтверждения UAS B, чтобы подтвердить получения окончательного отклика (16). В этом примере, ACK посылается непосредственно от А к B, обходя два прокси. Это происходит потому, что конечные точки уже знают адрес своего партнера из обмена INVITE/200 (OK). Медиа сессия началась, А и B могут обмениваться данными через одно или более RTP-соединения..

В следующем примере (рис. 10.36) используется два типа сообщений, которые пока еще не входят в стандарт SIP, но которые описаны в документе RFC 2848 [5] и которые вероятно будут включены в последующие версии SIP. Эти типы сообщений поддерживают телефонные приложения. Предположим, что в предыдущем примере А была проинформирована о том, что B не доступен. UAC А может выдать сообщение SUBSCRIBE (1), указывающее, что он хочет быть проинформирован, когда B будет доступен..

Этот запрос будет переадресован в нашем случае через два прокси к серверу PINT (Public Switched Telephone Network [PSTN]-Internet Networking – общедоступную коммутируемую телефонную сеть) (2, 3). Сервер PINT работает как шлюз между IP-сетью, из которой пришел запрос установить телефонное соединение, и телефонной сетью, которая осуществляет соединение с адресатом. В этом примере, мы предполагаем, что логика сервера PINT совмещена со службой локализации. Может также случиться, что B подключен к Интернет, а не к PSTN, в этом варианте нужна система, эквивалентная логике PINT, чтобы обрабатывать запросы SUBSCRIBE. В этом примере, мы предполагаем, что функциональность PINT встроена в службу локализации. Служба локализации авторизует подписку, прислав сообщение OK (4), которое передается А (5, 6). Служба локализации, затем немедленно посылает сообщение NOTIFY с текущим статусом B (7, 8, 9), которое подтверждается UAC А (10, 11, 12)..

На рис. 10.37 показано продолжение обмена. B подключается к системе локализации, послав сообщение REGISTER прокси серверу своего домена (1). Прокси обновляет базу данных службы локализации, отражая факт регистрации (2). Обновление подтверждается прокси (3), что подтверждает регистрацию B (4). PINT воспринимает новый статус B от сервера локализации и посылает сообщение NOTIFY, содержащее новый статус B (5). Это сообщение переадресуется А (6, 7). UAC А подтверждает получение уведомления (8, 9, 10)..

Сообщения SIP

Как было замечено, SIP является протоколом, базирующемся на текстах, с синтаксисом, сходным с HTTP. Существует два разных типа SIP сообщений, запросы и отклики. Различие форматов этих сообщений проявляется в первой строке. Первая строка запроса содержит метод, определяющий природу запроса, и URI запроса, указывающий, куда следует послать запрос. Первая строка отклика содержит код отклика. Все сообщения имеют заголовок, состоящий из нескольких строк, каждая строка начинается с метки заголовка. Сообщение может содержать в себе описание транспортируемых данных SDP. Для запросов SIP RFC 3261 определяет следующие методы:

Например, заголовок сообщения (1) на рис. 6.2 может выглядеть следующим образом:

INVITE sip:bbb@ itep.com SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 12.26.17.91:5060
Max-Forwards: 70
To: B
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 142

Первая строка содержит название метода (INVITE), SIP URI, номер используемой версии протокола SIP. Последующие строки представляют собой список полей заголовка. В данном примере представлен минимально необходимый набор.

Заголовки Via показывают путь запроса через конфигурацию SIP (отправитель и промежуточные прокси), и используются при передаче по тому же маршруту откликов. Когда посылается сообщение INVITE, оно имеет только заголовок, вставленный А. Строка содержит IP адрес (12.26.17.91), номер порта (5060), и транспортный протокол (UDP), которые B должен использовать в отклике.

Заголовок Max-Forwards ограничивает число шагов, которые запрос может сделать до точки назначения. Содержимое этого поля является целым числом, которое декрементируется на 1 каждым прокси, переадресующим запрос. Если значение Max-Forwards станет равным 0, прежде чем запрос достигнет места назначения, он отвергается с кодом ошибки в отклике равным 483 (Too Many Hops – слишком много шагов).

Поле заголовка To содержит имя (B) и URI SIP или SIPS (sip:bbb@ itep.com), которому первоначально предназначался запрос. Поле заголовка From также содержит имя (A) и URI SIP или SIPS (sip:aaa@iae.com), которое указывает на отправителя запроса. Это поле заголовка имеет также свободный параметр, который содержит произвольную строку (1928301774), которая добавляется к URI UAC. Она используется для идентификации сессии.

Поле заголовка Call-ID содержит глобально уникальный идентификатор данного вызова, генерируемый из комбинации псевдослучайной строки и имени ЭВМ или IP-адреса. Комбинация тэгов To, From и Call-ID полностью определяет отношение SIP партнеров А и B.

CSeq или поле заголовка Command Sequence содержит целое число и имя метода. Число CSeq инициализируется в начале вызова (в данном примере 314159), инкрементируется для каждого нового запроса в рамках диалога, и является традиционным порядковым номером. CSeq используется, чтобы отличить повторную передачу от нового запроса.

Поле заголовка Contact содержит SIP URI для непосредственной коммуникации между агентами пользователя. Несмотря на то, что поле заголовка Via говорит другим элементам, куда следует посылать отклик, поле заголовка Contact сообщает другим элементам, куда посылать будущие запросы для заданного диалога. Поле заголовка Content-Type указывает на тип тела сообщения. Поле заголовка Content-Length содержит длину тела сообщения в октетах.

Типы откликов SIP, определенных в RFC 3261 имеют следующие категории:

Например, заголовок сообщения (13) на рис. 6.2 может выглядеть следующим образом:

SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/UDP server10.itep.com
Via: SIP/2.0/UDP bgb3.site3.iae.com
Via: SIP/2.0/UDP 12.26.17.91:5060
To: B
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 131

Первая строка содержит номер версии SIP, которая используется, код отклика и имя. Последующие строки представляют собой список полей заголовка. Поля заголовка Via, To, From, Call-ID и CSeq копируются из запроса INVITE. (Существует три значения поля заголовка Via — одно связано с UAC А, другое введено прокси iae.com proxy, и одно добавлено прокси itep.com). Телефонный номер B добавлен в тэг параметра поля заголовка To. Этот тэг вводится обеими сторонами диалога и включается во все будущие запросы в рамках заданного вызова.

Протокол описания сессии

Протокол SDP (Session Description Protocol), определенный в RFC 2327, описывает содержимое сессий, включая телефонию, Интернет радио, приложения мультимедиа. SDP содержит информацию о [8]:

Медиа потоках: Сессия может реализовывать несколько потоков данных. В протоколе SDP в настоящее время определены аудио, видео, данные, управление и приложения (поточные), сходные с MIME типами электронной почты в Интернет.

Адресах: SDP указывает адреса места назначения, которые могут быть для медиа потоков мультикастинг-адресами.

Портах: Для каждого потока специфицируются номера UDP портов для отправителя и получателя.

Типах данных: Для каждого используемого типа потока (например, телефония), тип поля данных указывает на медиа форматы, которые могут использоваться во время сессии.

Времене старта и остановки: Эти данные используются в случае широковещательных сессий, например, телевизионных или радио программ. Указываются время начала, завершения и времена повторов сессии.

Инициаторе: Для широковещательных сессий, инициатор специфицируется, контактной информацией. Это может быть полезно, если получатель встретится с техническими трудностями.

Несмотря на то, что SDP предоставляет возможность описания мультимедиа данных, здесь нахватает механизмов согласования параметров сессии, которые намерены использовать партнеры. Документ RFC 3264 [7] предоставляет модель согласования на основе механизма предложения/отклика, в которой партнеры обмениваются SDP сообщениями с целью достичь согласия относительно природы данных, подлежащих пересылке.

Одним из применений протокола SIP является организация сессий передачи голоса по каналам Интернет (VoIP).

Источник