Sip сигнализация что такое
Sip сигнализация что такое
Протокол SIP (Session Initiation Protocol) является протоколом прикладного уровня, разработанным рабочей группой по управлению многоточечными сеансами мультимедиа-связи (MMUSIC) организации IETF (Рекомендация RFC 2543). Он позволяет организовать сеанс связи между пользователями, обеспечивая его установление, модификацию и завершение.
При организации мультимедийного сеанса используется два основных метода для нахождения и информирования заинтересованных участников:
приглашение к участию в сеансе с помощью протокола SIP.
Оба протокола (SAP и SIP) используют механизм SDP (Session Description Protocol) для описания характеристик сеанса: время проведения, требуемые ресурсы и т.д. (Рекомендация RFC 2327). Протокол SDP используется исключительно для текстового описания сеанса и не имеет ни транспортных механизмов, ни средств согласования требуемых для сеанса параметров. Эти функции должны выполнять протоколы, применяемые для передачи информации SDP.
Сообщения-ответы могут содержать шесть типов возможных результатов:
запрос в процессе выполнения (1хх);
успешный запрос (2хх);
неправильный запрос (4хх);
глобальный отказ (6хх).
Протокол SIP обеспечивает определение адреса пользователя и установление соединения с ним. Кроме этого, он служит основой для применения других протоколов, реализующих функции защиты, аутентификации, описания канала мультимедийной связи и т.д.
ИТ База знаний
Полезно
— Онлайн генератор устойчивых паролей
— Онлайн калькулятор подсетей
— Руководство администратора FreePBX на русском языке
— Руководство администратора Cisco UCM/CME на русском языке
— Руководство администратора по Linux/Unix
Навигация
Серверные решения
Телефония
FreePBX и Asterisk
Настройка программных телефонов
Корпоративные сети
Протоколы и стандарты
Протокол сигнализации SIP
Телефония поверх протокола IP
Мы продолжаем постигать основы важнейшего протокола, использующегося в IP телефонии и в сегодняшней статье рассмотрим основные сценарии установления соединения, а также работу основных компонентов протокола SIP. Протокол SIP имеет 3 стандартных сценария установления соединения, которые отличаются наличием и участием тех или и иных устройств.
Базовый курс по Asterisk
Мы собрали концентрат всех must have знаний в одном месте, которые позволят тебе сделать шаг вперед на пути к экспертному владению Asterisk
Пример №1
Однако, данный сценарий установления соединения является самым примитивным, можно даже сказать частным. Обычно в сети присутствует SIP прокси сервер, который принимает и обрабатывает запросы от пользователей и выполняет, соответствующие этим запросам, действия.
Пример №2
Рассмотрим сценарий установления соединения между двумя пользователями.
В данном случае задачу поиска и приглашения абонента выполняет Прокси сервер, вызывающему пользователю необходимо знать только постоянный номер вызываемого абонента. Отметим, что функции прокси сервера выполняет офисная телефонная станция
Как видно из рисунка, процесс установления и разъединения соединения происходит аналогично первому сценарию, только в качестве посредника при передаче сообщений протокола SIP выступает SIP Proxy.
Пример №3
Допустим, что в сети имеется множество пользователей, число которых постоянно пополняется. Они могут менять свое фактическое положение, ставить переадресацию (redirection) на другой номер, проводить конференц – звонки и др. Для предоставления подобных сервисов требуется наличие в сети соответствующих серверов, поддерживающих ту или иную функцию.
Сервер регистрации это логический элемент и обычно его функции выполняет SIP Proxy, такие совмещенные сервера называют Registar. SIP Proxy может также выполнять функции серверов определения местоположения и переадресации, такое совмещение полезно в плане масштабируемости сети.
Приведем пример, когда сеть содержит некий комбинированный SIP Proxy, который поддерживает все функции, описанные выше. Допустим, что новый, еще не зарегистрированный пользователь A,вызывает пользователя B, который уже прошел процедуру авторизации.
Как видно из рисунка дальнейший процесс соединения происходит аналогично сценарию 1.
В следующей статье мы подробно рассмотрим основные модификации протокола SIP для взаимодействия с традиционными телефонными сетями, использующими сигнализацию ОКС-7.
Продвинутый курс по Asterisk
Концентрат редких знаний, для внедрения Asterisk в крупных предприятиях. Все это мы собрали в одном курсе для тебя.
SIP-технология
Что такое SIP
Session Initiation Protocol (SIP) – сетевой протокол для управления сеансами связи, т.е. установления, контроля и разрыва сессий между двумя или несколькими участниками. Иначе говоря, SIP – протокол сигнализации для сетей IP-телефонии.
SIP – простой и универсальный протокол. Он позволяет устанавливать между пользователями не только голосовое соединение, но и другие виды коммуникаций: видеосвязь, аудио- и видеоконференции, чат, онлайн-игры и т.д.
Строго говоря, SIP не описывает передачу медиа-трафика. Например, для передачи голоса две стороны должны договориться об использовании одинаковых кодеков, закодировать и упаковать речь в IP-пакеты на одном конце соединения, передать ее и раскодировать на другом конце. Эти процессы описаны в других протоколах, таких как SDP (Session Description Protocol) или RTP. Но обычно SIP-приложения поддерживают все протоколы, необходимые для передачи медиа-трафика.
Другие протоколы
В IP-телефонии используются и другие протоколы, например, H.323, IAX (для Asterisk) или MGCP (протокол управления VoIP-шлюзами). Но благодаря простоте, гибкости и открытым стандартам SIP стал самым распространенным протоколом IP-телефонии. Поэтому операторы связи часто называют свои услуги SIP-телефонией.
Преимущества SIP
SIP победил другие протоколы IP-телефонии благодаря ряду преимуществ:
Адреса SIP
Каждому пользователю SIP (Session Initiation Protocol) присваивается SIP-адрес, состоящий из имени пользователя и домена и похожий на email адрес. Например, anna@company.ru. Если писать полный SIP-адрес с указанием протокола, то он выглядит как sip: anna@company.ru для нешифрованных соединений или sips: anna@company.ru для шифрованных.
SIP-адрес не привязан к географическому месту, пользователь может принять звонок на такой адрес в любой точке мира.
Набирать SIP-адрес вида alice@company.de не всегда удобно, а абоненты традиционной телефонии не могут позвонить по такому номеру. Поэтому провайдеры облачных SIP-АТС, помимо SIP-адресов, выделяют пользователям и обычные телефонные номера. Звонок на эти номера переадресуется на SIP-телефон пользователя.
Если пользователь – частное лицо или предприниматель, он получает обычный городской номер (из номерного плана России). Если пользователь подключен к облачной АТС компании, он получает короткий внутренний номер, например, 1234.
Для того, чтобы избежать путаницы, имя пользователя в SIP-адресе часто делают совпадающим с телефонным номером. Например, пользователю назначается внутренний телефонный номер 1234 и присваивается SIP-адрес 1234@company.ru.
Основные стандарты и протоколы
Разработкой протокола SIP (Session Initiation Protocol) занимается интернет-сообщество IETF (Internet Engineering Task Force). Стандарт имеет номер RFC 3261. Кроме того, IETF выпустил несколько расширений протокола, например, RFC 6665 (event notification) или RFC 3262 (reliable provisional responses).
Для передачи медиа-потока: голоса, видео, текста, SIP работает в связке с другими протоколами. Прежде всего это
На практике оборудование и приложения SIP разных производителей обычно совместимы друг с другом. Но иногда бывают проблемы совместимости, если сервис-провайдер или производитель оборудования не строго придерживается стандартов.
Как работает SIP
SIP строго разделяет установление соединения и передачу мультимедийных данных. Если Анна звонит через SIP-телефонию Борису, происходит вот такой обмен сообщений:
Обычно обмен сообщениями происходит не непосредственно между SIP-телефонами (они называются UAC – User Agent Client), а через вспомогательные серверы. Иначе Анна не узнает, по какому IP-адресу находится телефон Бориса и готов ли он принимать сообщения. А вот передача медиа-данных может происходить как непосредственно между абонентами, так и через сервер провайдера услуг.
SIP-сеть содержит ряд серверов, для того, чтобы обеспечить надежную передачу сообщений, определить местонахождение абонента, связать SIP-сеть с традиционной телефонной сетью:
В случае облачных SIP-АТС все эти серверы находятся в дата центрах провайдера, который их обслуживает и обновляет. Пользователь непосредственно имеет дело только с SIP-телефонами.
В чем разница между VoIP (Voice over IP) и SIP?
Эти слова звучат похоже и часто взаимозаменяемы. Но все же между ними есть некоторая разница.
SIP отвечает за установление соединений.
VoIP тоже содержит протоколы для установления соединений (чаще всего это SIP, но могут быть и другие протоколы). Но кроме этого, VoIP содержит механизмы для оцифровки и компрессии голоса, заполнения IP-пакетов голосовыми данными и передачи голоса по сетям IP.
Таким образом, SIP-телефония является разновидностью VoIP-телефонии (IP-телефонии). Наиболее успешной разновидностью.
NAT & Firewalls
Одно из немногих слабых мест SIP—сложности работы протокола с NAT Firewall, производящих трансляцию сетевых IP-адресов и портов. Дело в том, технологии NAT Firewall разрабатывались до появления SIP, и без проблем устанавливать SIP-соединение можно только через NAT Firewall определенного типа.
Для того, чтобы SIP работал через NAT firewall, были разработаны несколько технологий: самая распространенная STUN/TURN, а также ICE и ALG (Application Level Gateways).
С практической точки зрения важно, что сегодня проблемы прохождения SIP через NAT Firewall решены сервис-провайдерами для подавляющего большинства конфигураций маршрутизаторов. Но если у вас возникли сложности с прохождением VoIP-трафика через NAT, обращайтесь в нашу службу технической поддержки.
Безопасность SIP
Вопреки расхожему мнению, SIP можно хорошо защитить от прослушивания и взлома сигнализации. Поток голосовых данных может быть зашифрован помощью протокола sRTP или с помощью VPN с шифрованием, например, IPsec.
Методы защиты сигнализации SIP, используемые провайдером, аналогичны тем, которые используются для защиты HTTP и e-mail сообщений – это разные схемы шифрования и аутентификации: Digest Authentication, S/MIME, IPsec, SIPS URI (TLS). Наиболее удобный вариант для организации массовых услуг – Digest
Authentication и шифрование сигнализации SIP с помощью TLS протокола. SIP, зашифрованный с помощью TLS, называется SIPS.
Впрочем, как показывает практика MANGO OFFICE, протокол SIP подвергается атакам редко. Чаще всего злоумышленники пытаются получить доступ к SIP учетной записи пользователя, подобрав слишком простой пароль. Другой вариант – получить внутри компании доступ к данным, составляющим коммерческую тайну. Поэтому в MANGO OFFICE уделяется большое внимание мерам по борьбе с простыми паролями и разработке системы ролей и разграничения прав доступа. Если вы хотите передавать телефонию по зашифрованному каналу, обращайтесь к нашим специалистам.
Аппаратный телефон. Такие телефоны могут быть настольными или переносными (DECT или Wi-Fi), а также могут поддерживать видеосвязь.
Для звонков необходим мобильный интернет, например, Wi-Fi или LTE
Session Initiation Protocol и сервисы MANGO OFFICE
Облачная телефонная система MANGO OFFICE построена на основе SIP. Основные SIP-серверы реализованы на основе открытого ПО OpenSIPS, в развитии которого принимают участие разработчики MANGO OFFICE. Наиболее функциональный SIP-клиент для облачной телефонии MANGO OFFICE – Mango Talker. Это корпоративный мессенджер-софтфон, позволяющий пользователям общаться с коллегами и клиентами через множество голосовых, текстовых и видеоканалов.
Остались вопросы или хотите подключить сервис?
В интернет-магазине
Вы сможете сразу пользоваться услугой после оформления заказа в интернет-магазине. Выберите свой тариф.
По телефону
Позвоните нам, и наши специалисты за нескольких минут подберут для вас оптимальное решение.
Сеть на базе протокола SIP. Сигнализация на основе протокола SIP
Протокол SIP поддерживает услуги интеллектуальной сети, такие как преобразование имён, переадресация и маршрутизация, что существенно для использования SIP в качестве протокола сигнализации в сети общего пользования, где приоритетной задачей оператора является предоставление широкого спектра телефонных услуг. Другой важной особенностью протокола SIP является поддержка мобильности пользователя. Это свойство SIP не уникально, и, например, протокол Н.323 тоже в значительной степени поддерживает такую возможность.
Протокол SIP разработан группой MMUSIC (Multiparty Multimedia Session Control) комитета IETF, а спецификации протокола представлены в документе RFC 2543. В основу протокола рабочая группа MMUSIC заложила следующие принципы.
Персональная мобильность пользователей. Пользователю присваивается уникальный идентификатор, а сеть предоставляет ему услуги связи вне зависимости от того, где он находится. Для этого пользователь с помощью специального сообщения – REGISTER – информирует о своих перемещениях сервер определения местоположения.
Масштабируемость сети. Она характеризуется, в первую очередь, возможностью увеличения количества элементов сети при её расширении. Серверная структура сети, построенной на базе протокола SIP, в полной мере отвечает этому требованию.
Расширяемость протокола. Она характеризуется возможностью дополнения протокола новыми функциями при введении новых услуг и его адаптации к работе с различными приложениями.
Интеграция в стек существующих протоколов Интернет, разработанных IETF. Протокол SIP является частью глобальной архитектуры мультимедиа. Эта архитектура включает в себя также протокол резервирования ресурсов RSVP, транспортный протокол реального времени RTP, протокол передачи потоковой информации в реальном времени RTSP, протокол описания параметров связи SDP. Однако функции протокола SIP не зависят ни от одного из этих протоколов.
Протокол SIP может быть использован совместно с протоколом Н.323. Возможно также взаимодействие протокола SIP с системами сигнализации ТфОП – DSS1 и ОКС7. Для упрощения такого взаимодействия сигнальные сообщения протокола SIP могут переносить не только специфический SIP-адрес, но и телефонный номер формата Е.164 или любого другого формата. Кроме того, протокол SIP, наравне с протоколами Н.323 и ISUP/IP, может применяться для синхронизации работы устройств управления шлюзами.
Одной из важнейших особенностей протокола SIP является его независимость от транспортных технологий. В качестве транспорта могут использоваться протоколы Х.25, Frame Relay, AAL5/ATM, IPX и др. Структура сообщений SIP не зависит от выбранной транспортной технологии. Но, в то же время, предпочтение отдается технологии маршрутизации пакетов IP и протоколу UDP. При этом, правда, необходимо создать дополнительные механизмы для надежной доставки сигнальной информации. К таким механизмам относятся повторная передача информации при ее потере, подтверждение приема и др.
В протоколе SIP не реализованы механизмы управления потоками информации и предоставления гарантированного качества обслуживания. Кроме того, протокол SIP не предназначен для передачи пользовательской информации, в его сообщениях может переноситься информация лишь ограниченного объема. При переносе через сеть слишком большого сообщения SIP не исключена его фрагментация на уровне IP, что может повлиять на качество передачи информации.
Протокол SIP предусматривает организацию конференций трех видов:
– в режиме многоадресной рассылки (multicasting), когда информация передается на один multicast-адрес, а затем доставляется сетью конечным адресатам;
– при помощи устройства управления конференции (MCU), к которому участники конференции передают информацию в режиме точка – точка, а оно, в свою очередь, обрабатывает ее (т. е. смешивает или коммутирует) и рассылает участникам конференции;
– путем соединения каждого пользователя с каждым в режиме точка-точка.
Протокол SIP дает возможность присоединения новых участников к уже существующему сеансу связи, т. е. двусторонний сеанс может перейти в конференцию.
Для организации взаимодействия с существующими приложениями IP-сетей и для обеспечения мобильности пользователей протокол SIP использует адрес, подобный адресу электронной почты. SIP-адреса бывают четырех типов:
Таким образом, адрес состоит из двух частей. Первая часть – это имя пользователя, зарегистрированного в домене или на рабочей станции. Если вторая часть адреса идентифицирует какой-либо шлюз, то в первой указывается телефонный номер абонента.
Во второй части адреса указывается имя домена, рабочей станции или шлюза. Для определения IP-адреса устройства необходимо обратиться к службе доменных имен – Domain Name Service (DNS). Если же во второй части SIP-адреса размещается IP-адрес, то с рабочей станцией можно связаться напрямую.
В начале SIP-адреса ставится слово, указывающее, что это именно SIP-адрес, т. к. бывают и другие. Ниже приводятся примеры SIP-адресов:
Функции, поддерживаемые протоколом SIP:
– возможности пользователя. Протокол SIP позволяет выяснять возможности передающей среды и устройств, которые участвуют в сеансе;
– установка сеансов. Установка параметров сеанса для сторон, участвующих в нем;
– обработка сеанса. Протокол SIP позволяет модифицировать, передавать и завершать активный сеанс.
Сеть SIP содержит основные элементы трех видов: агенты пользователя, прокси-серверы и серверы переадресации (рисунок 7.1).
Рисунок 7.1 – 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 соответ- ственно. 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. Агент пользователя обладает фиксацией состояния, т. е. способен хранить состояние сеанса или диалога.
Прокси-сервер – 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 маршрутизация в сети SIP.
Сигнализация на основе протокола SIP. SIP является протоколом прикладного уровня и предназначается для организации, модификации и завершения сеансов связи: мультимедийных конференций, телефонных соединений и распределения мультимедийной информации. Пользователи могут принимать участие в существующих сеансах связи, приглашать других пользователей и быть приглашенными ими к новому сеансу связи. Приглашения могут быть адресованы определенному пользователю, группе пользователей или всем пользователям.
Здесь же следует отметить то, что сигнальные сообщения могут переноситься не только протоколом транспортного уровня UDP, но и протоколом TCP. Протокол UDP позволяет быстрее, чем TCP, доставлять сигнальную информацию (даже с учетом повторной передачи неподтвержденных сообщений), а также вести параллельный поиск местоположения пользователей и передавать приглашения к участию в сеансе связи в режиме многоадресной рассылки. В свою очередь, протокол TCP упрощает работу с межсетевыми экранами (firewall), а также гарантирует надежную доставку данных. При использовании протокола TCP разные сообщения, относящиеся к одному вызову, либо могут передаваться по одному TCP-соединению, либо для каждого запроса и ответа на него может открываться отдельное TCP-соединение.
Одним из обязательных условий организации связи при помощи протокола SIP является обмен между сторонами данными об их функциональных возможностях. Для этой цели чаще всего используется протокол описания сеансов связи – SDP (Session Description Protocol).
Структурная схема организации услуг SIP-сервера представлена на рисунке 7.2.
Рисунок 7.2 – Структурная схема организации услуг SIP-сервера
Модуль управления услугами отвечает за предоставление услуг и за общее управление сервером. Принятые сервером запросы и ответы поступают в модуль управления услугами и обрабатываются им, на основании чего определяется реакция на полученные сообщения. Интерфейс человек-машина позволяет гибко менять настройки сервера и вести мониторинг сети.
Сообщения протокола SIP. Структура сообщений.
Согласно архитектуре «клиент – сервер» все сообщения делятся на запросы, передаваемые от клиента к серверу, и на ответы сервера клиенту.
Все сообщения протокола SIP (запросы и ответы), представляют собой последовательности текстовых строк, закодированных в соответствии с документом RFC 2279. Структура и синтаксис сообщений SIP идентичны используемым в протоколе HTTP. На рисунке 7.3 представлена структура сообщений протокола SIP.
Стартовая строка |
Заголовки |
Пустая строка |
Тело сообщения |
Рисунок 7.3 – Структура сообщений протокола SIP
Стартовая строка представляет собой начальную строку любого SIP-сообщения. Если сообщение является запросом, в этой строке указываются тип запроса, адресат и номер версии протокола. Если сообщение является ответом на запрос, в стартовой строке указываются номер версии протокола, тип ответа и его короткая расшифровка, предназначенная только для пользователя.
Заголовки сообщений содержат сведения об отправителе, адресате, пути следования и др., в общем, переносят информацию, необходимую для обслуживания данного сообщения. О типе заголовка можно узнать по его имени. Оно не зависит от регистра (т. е. буквы могут быть прописные и строчные), но обычно имя пишут с большой буквы, за которой идут строчные.
Пустая строка означает конец полей заголовка.
Сообщения протокола SIP могут содержать так называемое тело сообщения. В запросах АСК, INVITE и OPTIONS тело сообщения содержит описание сеансов связи. Любые ответы могут содержать тело сообщения, но содержимое тела в них бывает разным.
Дадим краткую характеристику самого протокола SIP. Следует заметить, что сообщения SIP могут переноситься как протоколом TCP, так и протоколом UDP. Протокол SIP предусматривает 6 запросов и ответов на них. 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.
Дата добавления: 2017-09-19 ; просмотров: 2498 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ