для организации взаимодействия по ip сетям sip используют адресацию какого формата

RFC SIP

Тем, кто соберётся делать собственную реализацию протокола SIP, пригодится список RFC, описывающих протокол и его дополнения:

SIP- запросы

Но в процессе развития, в протокол было добавлено еще несколько типов запросов, которые дополнили его функциональность:

Адресация SIP

SIP- адреса бывают четырех типов:

В начале SIP- адреса ставится слово «sip:», указывающее, что это именно SIP- адрес. Примеры SIP- адресов:

В SIP поддерживает функции messaging и presence. Первая обеспечивает обмен в реальном времени короткими сообщениями (как ICQ на ПК или SMS в сетях GSM), вторая позволяет определять состояние абонента, т. е. на месте ли он, не занят ли и т. д. (в ICQ тоже есть такая возможность). Благодаря этим двум функциям SIP позволяет реагировать на события, а также рассылать сообщения «по событию».

IP-интеграция

Подобные сервисы могут создавать три группы людей: производители SIP- оборудования, сервис-провайдеры и сами конечные пользователи. Язык CPL несложен, так что, видимо, многие будут способны реализовать вполне изощренную схему работы автоответчика: скажем, если позвонивший набирает цифру 1, он переключается на домашний телефон абонента, если 2 – на сотовый, если 3 – на телефон его родителей и т. д. А почему бы не написать скрипт, который, когда раздастся звонок, показывал бы вам лицо (фотографию) звонящего? Телефон ресторана мог бы, скажем, сразу выдавать на дисплей сегодняшнее меню, – короче говоря, возможности здесь ограничены только фантазией пользователя.

Поскольку все современные ERP-, CRM- и т. п. системы работают по протоколу IP, SIP без особых проблем интегрируется с ними (в отличие от H.323, которому его телефонная природа мешает взаимодействовать с большинством приложений).

Сценарий установления соединения

между пользователями

Первый пользователь снимает трубку и набирает номер, SIP-клиент генерирует сигнал INVITE (приглашение), у второго пользователя звонит телефон, его SIP-клиент выдает сообщение 180 (Ringing, звонок), затем пользователь берет трубку, SIP-клиент выдает сообщение 200 (OK), первый SIP-клиент посылает второму сигнал ACK (подтверждение) – и далее начинается передача голосового потока по протоколу RTP (Real-time Transport Protocol). Когда разговор окончен и один из пользователей вешает трубку, SIP-клиент посылает сигнал BYE. Вот и все.

в сети предприятия

Но такая схема абсолютно неэффективна, когда клиентов в сети не два, а два миллиарда. SIP-сетям с большим числом пользователей необходима инфраструктура, и ее создают различные серверы SIP. Сервер регистрации (registrar) занимается учетом и авторизацией пользователей, сервер локализации (allocation) ищет их и определяет их местонахождение, сервер переадресации (redirect) переводит звонки абонентам туда, где они фактически находятся в данный момент, – если меня, например, нет в Москве, потому что я уехал в Америку, сервер переведет звонок на мой американский номер. Наиболее сложные функции ложатся на прокси-сервер (SIP Proxy), обеспечивающий взаимодействие внутренней (например, учрежденческой) IP-телефонной сети с внешним миром, – именно он определяет все политики, правила общения и т. д. Существуют и другие серверы SIP (например, сервер конференций), но они менее важны. На рисунке показано, как может работать SIP в сети предприятия.

Пользователь Алиса приходит на свое рабочее место в компании Example, включает в корпоративную сеть ноутбук и активизирует имеющийся на нем программный телефон, который автоматически регистрируется на сервере регистрации. Тот, в свою очередь, запрашивает информацию о пользователе в корпоративной базе данных и сообщает о том, как с ним контактировать, серверу локализации. (Оба сервера могут интегрироваться с различными базами данных, службами каталогов типа LDAP или MS Active Directory и т. д.) Теперь, когда кто-нибудь позвонит Алисе, прокси-сервер, запросив сервер локализации, установит связь с ее рабочим местом.

Аутентификация и авторизация SIP 2.0

Прохождение авторизации в SIP протоколе зависит от «Что такое realm sip?», различного для каждого защищаемого домена.

md5 алгоритм на входе принимает любую длину символов и на выходе выдать 128-битный отпечаток (finger-print) или профиль сообщения (message digest), которое было подано на вход алгоритма. Гипотетически считается, что два сообщения, которые имеют один и тот же профиль сообщения или выработаны любым сообщением, имеют определенный профиль сообщения.

Message digest — коротка цифровая строка фиксированной длины, формируется из более длинного сообщения с использованием специального алгоритма. Алгоритм md5 назначен для цифровой подписи (digital signature) приложений, где большие файлы должны быть «сжаты» в безопасный способ, до того как они будут закриптованы с помощью публичного или скрытого ключа с помощью криптосистемы с открытым ключом, например RSA. Digital signature — цифровая подпись, которая является уникальным электронным идентификатором, обеспечивающим проверку сообщения с установлением подлинности отправителя и гарантии то, что документ не был изменен с момента подписания.

Последовательность действий для авторизации клиентского оборудования на сервере.

На третьем этапе абонент высылает серверу строку в сообщении REGISTER

Источник

Протокол инициирования сеансов связи (SIP)

5.1. Принципы построения протокола SIP

5.2. Интеграция протокола SIP с IP-сетями

Протокол SIP предусматривает организацию конференций трех видов:

Протокол SIP дает возможность присоединения новых участников к уже существующему сеансу связи, т. е. двусторонний сеанс может перейти в конференцию.

5.3. Адресация

5.4. Архитектура сети SIP

На рисунке 5.2 представлена упрощенная схема действия протокола.

В протоколе SIP устанавливаются следующие основные компоненты:

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 первого типа хранит в памяти входящий запрос, который явился причиной генерации одного или нескольких исходящих запросов. Эти исходящие запросы сервер также запоминает. Все запросы хранятся в памяти сервера только до окончания транзакции, т. е. до получения ответов на запросы. Он позволяет предоставить большее количество услуг, но работает медленнее, чем сервер второго типа. Он может применяться для обслуживания небольшого количества клиентов, например, в локальной сети. Прокси-сервер должен сохранять информацию о состояниях, если он:

Последний случай имеет место, когда прокси-сервер ведет поиск вызываемого пользователя сразу в нескольких направлениях, т. е. один запрос, который пришел к прокси-серверу, размножается и передается одновременно по всем этим направлениям.

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.

Пользователь может перемещаться в пределах сети, поэтому необходим механизм определения его местоположения в текущий момент времени.

Для хранения текущего адреса пользователя служит сервер определения местоположения пользователей, представляющий собой базу данных адресной информации. Кроме постоянного адреса пользователя, в этой базе данных может храниться один или несколько текущих адресов.

Этот сервер может быть совмещен с прокси-сервером или быть реализован отдельно от прокси-сервера, но иметь возможность связываться с ним.

Источник

Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана
Bauman National Library

Персональные инструменты

SIP (Session Initiation Protocol)

SIP (англ. Session Initiation Protocol — протокол установления сеанса) — протокол для сигнализации и управления мультимедийными сеансами связи. Наиболее распространённые области применения в интернет-телефонии – для передачи голоса и осуществления видеозвонков, а также обмена мгновенными сообщениями по сетям IP (Internet Protocol). Протокол описывает, каким образом клиентское приложение (например, софтфон) может запросить начало соединения у другого, возможно, физически удалённого клиента, находящегося в той же сети, используя его уникальное имя. Протокол определяет способ согласования между клиентами об открытии каналов обмена на основе других протоколов, которые могут использоваться для непосредственной передачи информации (например, RTP). Допускается добавление или удаление таких каналов в течение установленного сеанса, а также подключение и отключение дополнительных клиентов (то есть допускается участие в обмене более двух сторон — конференц-связь). Протокол также определяет порядок завершения сеанса.

Содержание

История разработки

SIP-протокол был первоначально разработан группой специалистов в 1996 году. Он был стандартизован в RFC 2543 в 1999 году (SIP 1.0). В ноябре 2000 года он был принят в качестве сигнального протокола 3 GPP и постоянного элемента IP-архитектуры Multimedia Subsystem (IMS) для потоковых мультимедийных услуг на базе IP в системах сотовой связи. Последняя версия (SIP 2.0) в спецификации RFC 3261 была выпущена в июне 2002 года. С определёнными расширениями и уточнениями она используется и в наше время. Несмотря на то что первоначально SIP-протокол был разработан на основе голосовых сервисов. Сегодня он поддерживает широкий спектр приложений, включая видеоконференции, потоковые мультимедиа, обмен мгновенными сообщениями, передачу файлов и факсов через IP и онлайн-игры.

Принципы протокола

Разработкой занималась организация IETF MMUSIC Working Group. Протокол начал разрабатываться в 1996 году Хенингом Шулзри (Henning Schulzrinne, Колумбийский университет) и Марком Хэндли (Университетский колледж Лондона). В ноябре 2000 года SIP был утверждён как сигнальный протокол проекта 3GPP и основной протокол архитектуры IMS (модификация 3GPP TS.24.229. Наряду c другим распространённым протоколом H.323, SIP — один из протоколов, лежащих в основе Voice over IP. В основу протокола рабочая группа MMUSIC заложила следующие принципы:

Дизайн протокола

Клиенты SIP традиционно используют порт 5060 TCP или UDP для соединения элементов SIP-сети. В основном, SIP используется для установления и разъединения голосовых и видеозвонков. При этом он может использоваться и в любых других приложениях, где требуется установка соединения, таких, как системы оповещения, мобильные терминалы и так далее. Существует большое количество рекомендаций RFC, относящихся к SIP и определяющих поведение таких приложений. Для передачи самих голосовых и видеоданных используют другие транспортные протоколы, чаще всего RTP. Главной задачей разработки SIP было создание сигнального протокола на базе IP, который мог бы поддерживать расширенный набор функций обработки вызова и услуг, представленных в существующей ТфОП. Сам протокол SIP не определяет этих функций, а сосредоточен только на процедурах регистрации пользователя, установления и завершения вызова и соответствующей сигнализации. При этом он был спроектирован с поддержкой таких функциональных элементов сети, как прокси-серверы (Proxy Servers) и Пользовательские Агенты (User Agents). Эти элементы обеспечивают базовый набор услуг: набор номера, вызов телефонного аппарата, звуковое информирование абонента о статусе вызова. Телефонные сети на основе SIP могут поддерживать и более современные услуги, обычно предоставляемые ОКС-7, несмотря на значительное различие этих двух протоколов. ОКС-7 характеризуется сложной, централизованной интеллектуальной сетью и простыми, неинтеллектуальными, терминалами (традиционные телефонные аппараты). SIP — наоборот, требует очень простую (и, соответственно, хорошо масштабируемую) сеть с интеллектом, встроенным в оконечные элементы на периферии (терминалы, построенные как физические устройства или программы). SIP используется вместе с несколькими другими протоколами и участвует только в сигнальной части сессии связи. SIP выполняет роль носителя для SDP, который описывает параметры передачи медиаданных в рамках сессии, например используемые порты IP и кодеки. В типичном применении сессии SIP — это просто потоки пакетов RTP. RTP является непосредственным носителем голосовых и видеоданных. Первая предложенная версия стандарта (SIP 2.0) была определена в RFC 2543. Протокол был дополнительно уточнён в RFC 3261, хотя многие реализации по-прежнему основаны на промежуточных версиях стандарта. Обратите внимание, что номер версии остался 2.0.

Адресация

Для организации взаимодействия с существующими приложениями IP-сетей и для обеспечения мобильности пользователей, SIP использует адрес, подобный адресуэлектронной почты. В качестве адресов рабочих станций используются универсальные указатели ресурсов URI, так называемые SIP URI. Обычно используется следующий формат [sip «:»] идентификатор [«@» фрагмент], где идентификатор указывает на логин абонента или его номер телефона, а фрагмент определяет хост, который может быть задан доменным именем или IP-адресом. Примеры:

Общий стандарт URI определен рекомендацией RFC 3986. Адрес состоит из двух частей. Первая часть — имя пользователя, зарегистрированного в домене или на рабочей станции. Во второй части адреса указывается имя домена сети, хоста или IP-адрес. Если вторая часть идентифицирует какой-либо шлюз, то в первой указывается телефонный номер абонента. Имена пользователей представляют собой обычные алфавитно-цифровые идентификаторы. В IP-телефонии, как правило, используют чисто цифровые идентификаторы («номера») для удобства расширения/замены классических телефонных сетей. Номера местной связи, как правило, 2-3-4-значные. Номер телефона, передаваемый шлюзу — любой доступный через него, и может быть как номером местной связи, так и номером мобильного или обычного городского телефона. Адрес шлюза (IP-адрес или доменное имя) задаётся в настройках телефона или программы-клиента, а пользователю для совершения звонка достаточно только набора номера.

Архитектура сети

Протокол SIP имеет клиент-серверную архитектуру. Клиент выдаёт запросы, с указанием того, что он хочет получить от сервера. Сервер принимает и обрабатывает запросы, выдаёт ответы, содержащие уведомление об успешности выполнения запроса, уведомление об ошибке или информацию, запрошенную клиентом. Обслуживание вызова распределено между различными элементами сети SIP. Основным функциональным элементом, реализующим функции управления соединением, является абонентский терминал. Остальные элементы сети могут отвечать за маршрутизацию вызовов, а иногда служат для предоставления дополнительных сервисов.

Терминал

Когда клиент и сервер реализованы в оконечном оборудовании и взаимодействуют непосредственно с пользователем, они называются пользовательским агентским клиентом — User Agent Client (UAC) — и пользовательским агентским сервером — User Agent Server (UAS). Если в устройстве присутствуют и UAC, и UAS, то оно называется пользовательским агентом — User Agent (UA), а по своей сути представляет собой терминальное оборудование SIP. Сервер UAS и клиент UAC имеют возможность непосредственно взаимодействовать с пользователем. Другие клиенты и серверы SIP этого делать не могут.

Прокси-сервер

Прокси-сервер (от англ. proxy — «представитель») представляет интересы пользователя в сети. Он принимает запросы, обрабатывает их и выполняет соответствующие действия. Прокси-сервер состоит из клиентской и серверной частей, поэтому может принимать вызовы, инициировать запросы и возвращать ответы. Прокси-сервер может не изменять структуру и содержимое передаваемых сообщений, лишь добавляя свою адресную информацию в специальное поле Via. Предусмотрено два типа прокси-серверов

Сервер B2BUA

Довольно часто B2BUA является частью медиа-шлюза для того, чтобы полностью контролировать медиа-потоки в рамках сессии. Сигнальный шлюз, являющийся частью пограничного контроллера соединений/сеансов — наглядный пример применения B2BUA.

Сервер переадресации

Сервер переадресации (англ. Redirect Server) используется для перенаправление вызова по адресу текущего местоположения пользователя. Сервер переадресации не терминирует вызовы и не инициирует собственные запросы, а только сообщает адрес необходимого терминала или прокси-сервера при помощи ответов класса 3XX (301 Moved Permanently или 302 Moved Temporarily). Для этих целей сервер переадресации может взаимодействовать с SIP-регистраром или сервером определения местоположения. Однако, для осуществления соединения пользователь может не использовать сервер переадресации, если он сам знает текущий адрес требуемого пользователя.

Сервер регистрации (регистратор)

Сервер определения местоположения пользователей

Пользователь может перемещаться в пределах разных сетей, кроме того, подлинный адрес пользователя может быть и не известным, даже если его номер известен. Это актуально, в частности для услуги переносимости номера (LNP/MNP). Для решения таких задач существует механизм определения местоположения пользователя при помощи сторонних средств, не имеющих прямого отношения к элементам SIP-сети. Для этого используется сервер определения местоположения (англ. Location Server), который хранит текущий адрес пользователя и представляет собой регулярно обновляемую базу данных адресной информации Пользователь, которому нужна адресная информация другого пользователя для установления соединения не связывается с сервером определения местоположения напрямую. Эту функцию выполняют другие SIP-серверы при помощи протоколов LDAP, RWHOIS, ENUM, RADIUS или других протоколов.

Сообщения протокола SIP

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. Структура сообщений протокола SIP:

Пример запроса INVITE:

Запросы

В первоначальной версии протокола SIP (RFC 3261) было определено шесть типов запросов. С помощью запросов клиент сообщает о текущем местоположении, приглашает пользователей принять участие в сеансах связи, модифицирует уже установленные сеансы, завершает их и т. д. Тип запроса указывается в стартовой строке.

Но в процессе развития, в протокол было добавлено еще несколько типов запросов, которые дополнили его функциональность:

Ответы на запросы

Ответы на запросы сообщают о результате обработки запроса либо передают запрошенную информацию. Структуру ответов и их виды протокол SIP унаследовал от протокола HTTP. Определено шесть типов ответов, несущих разную функциональную нагрузку. Тип ответа кодируется трёхзначным числом, самой важной является первая цифра, которая определяет класс ответа:

Алгоритмы установления соединения

Протокол SIP является управляющим протоколом для установления, модификации и разрыва соединения, ориентированного на передачу потоковых данных. Параметры передачи медиа-потоков описываются в протоколе SIP посредством SDP (протокол описания сессии). Потоковые медиа-данные могут передаваться различными средствами, среди которых наиболее популярны транспортные протоколы RTP и RTCP.

Протокол SIP определяет 3 основных сценария установления соединения: с участием прокси-сервера, с участием сервера переадресации и непосредственно между пользователями. Сценарии отличаются по тому, как осуществляется поиск и приглашение вызываемого пользователя. Основные алгоритмы установления соединения описаны в RFC 3665.

Пример сценария установления соединения, с участием SIP сервера переадресации и SIP Proxy

Пример сценария установления соединения с участием сервера B2BUA

SIP-T и SIP-I

Для взаимодействия с традиционными телефонными сетями, использующими сигнализацию ОКС-7, были разработаны модификации протокола SIP для телефонии: Session Initiation Protocol for Telephones (SIP-T) и Session Initiation Protocol Internetworking (SIP-I). Разность версий ввиду того, что SIP-I был разработан ITU-T, а SIP-T — IETF и описан в RFC 3372. Основная задача данных модификаций протокола SIP заключается в прозрачной передаче сообщений ISUP по IP-сети. Данная задача осуществляется путём инкапсуляции сигнальных единиц ОКС в сообщения SIP. Все требуемые задачи по взаимодействию между протоколами были решены на базе протокола SIP:

Сравнение с H.323

SIP пригоден для чтения человеком и структурирован в отношении запросов и откликов. Сторонники SIP также заявляют о нём как о более простом, по сравнению с H.323. Однако некоторые склонны считать, что, в то время как первоначально целью SIP была простота, в своём сегодняшнем виде он стал так же сложен, как и H.323. Другие считают, что SIP — протокол без состояний, который тем самым даёт возможность легко реализовать восстановление при отказе и другие возможности, которые затруднены в протоколах с состояниями, таких как H.323. SIP и H.323 не ограничены голосовой связью, они могут обслуживать любой сеанс связи, от голосового до видеосеанса или приложений будущего.

Безопасность

Если требуется безопасная передача данных, схема предписывает, что каждый из элементов сети, по которому перенаправляется запрос до целевого домена, должен быть обеспечен Transport Layer Security (TLS). Последний шаг от прокси-сервера к целевому домену при этом обязан функционировать в соответствии с местными настройками по безопасности. TLS защищает от злоумышленников, которые пытаются перехватить данные в момент их отправки. Но она не обеспечивает реальную безопасность до конца и не может предотвратить слежение и кражу информации. Как же SIP-протокол, порты которого должны быть надёжно соединены, работает с другими службами сети? Он работает совместно с несколькими другими протоколами и участвует только в части сигнализации сеанса связи. SIP-клиенты, как правило, используют TCP или UDP с номерами портов 5060 или 5061 для подключения к SIP-серверам и другим конечным точкам SIP. Порт 5060 обычно используется для незашифрованного сигнального трафика, тогда как порт 5061 тесно «дружит» с Transport Layer Security (TLS).

Источник