Bài giảng SIP giao thức khởi tạo phiên

SIP
Giao thức khởi tạo phiên

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


Nội dung









Giới thiệu SIP
Chức năng và đặc điểm
Địa chỉ và định tuyến
Tổng quan hoạt động
Các thực thể SIP
Bản tin SIP
Hoạt động của SIP
SIP trong giải pháp của Alcatel

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


1 Giới thiệu (1)
1.1 Sự hình thành và phát triển của SIP:
 Xu hướng phát triển của các mạng truyền thông

hiện nay là hội tụ trên một cơ sở mạng gói duy
nhất được biết đến như mạng NGN.
 SIP là giao thức được đề xuất và phát triển bởi
IETF do SIP Working Group chịu trách nhiệm và
đã được công bố trong RFC2543 (3-1999) và
RFC3261 (6-2002)

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


1 Giới thiệu (2)
NGN Network
Application Servers
(IP-VPN)
SIP

(IN, Parlay, XML ..)
INAP/SIP

SS7

ISUP
Softswitch

SIP-T

Interworking
(SIP/ISUP/BICC)

Softswitch

H.323,
SIP

#7

NGN
(IP/MPLS)

SS7
TGW

PSTN
(TDM-based)

C-AGW
IP and/or
TDM

D-AGW
STM1/E1
V5, RSU,
CSN

POTS/ISDN

Media Server

5430
SRB
H.323, 5450

SIP
ABG

H.323,
SIP

BB access
RGW

SIP-T

Enterprise
Networks

H.323/SIP

IAD
H.323/SIP
POTS/ISDN POTS/ISDN

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn

H.323/SIP clients


1 Giới thiệu (3)
1.2 SIP là gì?
SIP – Sesion Inititation Protocol
• Theo định nghĩa của IETF (RFC3261):
Session – Phiên: “là tập hợp các bên tham gia cùng với

luồng dữ liệu trao đổi giữa bên gửi và bên nhận”.
SIP – Giao thức khởi tạo phiên: “SIP là giao thức điều
khiển lớp ứng dụng mà có thể thiết lập, thay đổi, quản
lý và kết thúc các phiên của một hay nhiều bên tham
gia trong mạng IP mà không phụ thuộc vào giao thức
lớp truyền tải bên dưới”.
Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


1 Giới thiệu (4)
• SIP trong kiến trúc giao thức đa phương tiện tổng quát

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


1 Giới thiệu (5)
• SIP là giao thức dựa trên cở sở mối quan hệ ClientServer,
• Mã hóa dưới dạng Text (UTF-8) tương tự như HTTP
• Không phụ thuộc vào giao thức truyền tải phía
dưới (sử dụng cả UDP hay TCP và có thể sử dụng
cả SCTP).

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


1 Giới thiệu (6)
Ví dụ một bản tin SIP:
•
•
•

•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

INVITE sip: SIP/2.0
(Start Line)
Via: SIP/2.0 client.atlanta.example.com:5060;branch=z9hG4bK74bf9
Max-Forwards: 70
From: Alice <sip:>;tag=9fxced76sl
To: Bob <sip:>;tag=8321234356
Call-ID:
(Header)
CSeq: 1 INVITE
Contact: <sip:;transport=tcp>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 151
(Blank)
v=0
o=alice 2890844526 2890844526 IN IP4 client.atlanta.example.com

s=c=IN IP4 192.0.2.101
(Body)
t=0 0
m=audio 49172 RTP/AVP 0
a=rtpmap:0 PCMU/8000

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


1 Giới thiệu (7)
• Các mở rộng của SIP:
 Các phiên multimedia đó bao gồm các hội nghị multimedia, thoại internet hay các ứng
dụng tương tự. SIP là một giao thức quan trọng sử dụng cho việc thực thi VoIP. Mặc dù
trong VoIP báo hiệu và truyền dẫn media được qua IP nên có nhiều ưu điểm hơn hẳn
thoại truyền thống, thì mạng VoIP cũng không thể tồn tại tách biệt với mạng thoại
truyền thống. Vì vậy vấn đề quan trọng là phải liên vận được mạng thoại SIP với mạng
PSTN.
 SIP được mở rộng nhờ việc thêm các tiêu đề, tham số, và các method mới
 Các mở rộng đang được tiến hành
–
–
–
–

SIP-T (thông tin giữa các MGC sử dụng phương pháp bao gói báo hiệu)
SIP Caller Preference (ưu tiên mang các bản tin thiết lập cuộc gọi)
SIP Call Control (thêm các chức năng điều khiển cuộc gọi)
SIP INFO Method (mang các thông tin điều khiển liên quan tới phiên đã thiết lập)

 Các giao thức bổ xung

–
–
–

TRIP (Telephony Routing over IP):
CPL (Call Processing Language): mô tả các dịch vụ cuộc gọi, ví dụ chuyển tiếp cuộc gọi khi bận hay
không trả lời.
ENUM Telephone Number Mapping: (supports DNS based mapping of E.164 phone numbers to SIPURLs)
Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


Nội dung









Giới thiệu SIP
Chức năng và đặc điểm
Địa chỉ và định tuyến
Tổng quan hoạt động
Các thực thể SIP
Bản tin SIP
Hoạt động của SIP
SIP trong giải pháp của Alcatel

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


2 Chức năng và đặc điểm
2.1 Chức năng của SIP
–
–
–
–
–

User location
User availability
User capabilities
Session setup
Session management

2.1 Đặc điểm của SIP
–
–
–
–
–

Tương thích với các giao thức khác của IETF
Đơn giản và khả năng mở rộng
Dễ dàng tạo ra các tính năng mới và dịch vụ mới
Hỗ trợ tính di dộng của đầu cuối
Khả năng liên kết hoạt động với mạng điện thoại hiện tại

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


Nội dung









Giới thiệu SIP
Chức năng và đặc điểm
Địa chỉ và định tuyến
Tổng quan hoạt động
Các thực thể SIP
Bản tin SIP
Hoạt động của SIP
SIP trong giải pháp của Alcatel

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


3 Địa chỉ và định tuyến (1)
3.1 Địa chỉ SIP:
•

Các thuê bao SIP được nhận dạng bằng một địa chỉ SIP (SIP

URI hoặc SIPS URI) tương tự như địa chỉ email:
“sip:user@host”. Phần người sử dụng có thể là username
hoặc số điện thoại, phần host có thể là một domain hay một địa
chỉ IP.

•– Ví Dụ
sip:user@domain
–
–
–
–

sip:user@host
sip:user@IP_address
sip:phone_number@gateway
sips:user@domain

–
–
–
–
–

sip:
sip:
sip:
sip:
Sips:

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn

3 Địa chỉ và định tuyến (2)
3.2 Định tuyến bản tin SIP:
•

Khi thực thể SIP gửi các request SIP bắt buộc phải thêm vào
trường Via chứa địa chỉ của chính nó. Khi bản tin request đến
Server thì có thể có một danh sách các Via nếu có nhiều SIP server
nằm giữa chủ gọi và bị gọi.

•

Danh sách các Via sẽ giúp cho việc định tuyến bản tin đáp ứng lại
chủ gọi. Server đáp ứng sẽ lấy ra lấy ra tiêu đề Via trên cùng
(chặng nối tới nó) và gửi response tới địa chỉ đó.

•

Một thực thể SIP nhận một response sẽ bỏ tiêu đề Via trên cùng
của bản tin (địa chỉ của chính nó) và chuyển tiếp response tới địa
chỉ nằm trong tiêu đề Via tiếp theo trong danh sách. Cứ như thế
bản tin response được định tuyến tới chủ gọi.
Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


3 Địa chỉ và định tuyến (3)
• Ví dụ định tuyến bản tin SIP:

Via: IP1 addr

IP1

Via: IP2 addr

Via: IP3 addr

Via: IP1 addr

Via: IP2 addr

IP2

IP3

Proxy

Proxy

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn

Via: IP1 addr


Nội dung











Giới thiệu SIP
Chức năng và đặc điểm
Địa chỉ và định tuyến
Tổng quan hoạt động
Các thực thể SIP
Bản tin SIP
Hoạt động của SIP
So sánh
SIP trong giải pháp của Alcatel
Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


4 Tổng quan về hoạt động (1)
4.1 Kiến trúc mạng SIP
Regisra
r
SIP
Redirect

UA

Locatio
n
Service

E164.arpa
DNS Cloud

Internet

Locatio
n
Service

SIP
Proxy
Domain A

Regisra
r
SIP
Redirect
SIP
Proxy

SIP
Gateway

UA
Domain B
SIP
Gateway
Company C

PSTN/GSM

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


4 Tổng quan về hoạt động (2)
4.2 Mô hình cuộc gọi cơ bản
 Cuộc gọi trong mạng SIP
ENUM query

Internet
E164.arpa
DNS Cloud

SIP
Server
Company A
SIP
Gateway
SIP
Server
Company B

Company C

PSTN/GSM

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn

SIP
Gateway

4 Tổng quan về hoạt động (3)
 Cuộc gọi SIP-PSTN
ENUM query

Internet
E164.arpa
DNS Cloud

SIP
Server
Company A
SIP
Gateway
SIP
Server
Company B

PSTN/GSM
Company C

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn

SIP
Gateway


Nội dung











Giới thiệu SIP
Chức năng và đặc điểm
Địa chỉ và định tuyến
Tổng quan hoạt động
Các thực thể SIP
Bản tin SIP
Hoạt động của SIP
So sánh
SIP trong giải pháp của Alcatel
Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


5 Các thực thể SIP (1)
Regisra
r
SIP
Redirect

UA

Locatio

n
Service

E164.arpa
DNS Cloud

Internet

Locatio
n
Service

SIP
Proxy
Domain A

Regisra
r
SIP
Redirect
SIP
Proxy

SIP
Gateway

UA
Domain B
SIP
Gateway

Company C

PSTN/GSM

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


5 Các thực thể SIP (2)
•

Trong mạng SIP bao gồm các UA (User Agent) và các SIP Server:
– UA bao gồm UAC (User Agent Client) và UAS (User Agent Server)
– SIP Server bao gồm:
• Proxy Server: chuyển tiếp các bản tin request và response lại
• Redirect Server: cung cấp các địa chỉ liên lạc của thuê bao
• Registrar Server: quản lý các bản tin đăng ký vị trí
Và một số SIP server trong các bản draft
• B2BUA Server
• Presence Server
• Events Server

•

Mỗi thực thể có các chức năng riêng biệt và khi tham gia vào một
phiên nó có thể đóng vai trò như một Client (tạo các Request), hay
như một Server (trả lời các Request), hoặc cả hai. Một thiết bị vật
lý có thể có chức năng của một hoặc nhiều thực thể SIP logic.

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn

5 Các thực thể SIP (3)
5.1 User Agent
•

User Agent: Là thực thể Logic khởi tạo và kết thúc các phiên
băng cách trao đổi các Request và Response. User Agent là
một ứng dụng bao gồm cả UAC và UAS.
– User Agent Client: là ứng dụng Client nơi tạo ra các request
SIP
– User Agent Server: là ứng dụng Server nơi mà tiếp nhận
Request và gửi lại một Response về phía người sử dụng

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn


5 Các thực thể SIP (4)
•

Ví dụ: Các thực thể có chức năng UA có thể là các thuê bao,
Gateway, SIP Server.
Redirect
UAS

UAS

UAC

UAC

Proxy

UAS

UAC

Proxy

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn

UAS


5 Các thực thể SIP (5)
5.2 SIP server:
•

Registrar Server: “một server mà tiếp nhận các bản tin yêu
cầu REGISTER và chuyển thông tin mà nó nhận được
trong các bản tin request tới dịch vụ vị trí (location
service) đối với domain mà nó quản lý”. Các thông tin này
có thể được sử dụng bởi một số loại server khác. Nó sẽ
ánh xạ địa chỉ SIP thành các địa chỉ IP nơi mà các UA có
thể sử dụng.

Trung t©m ¦DCN Míi - ViÖn KHKT Bu ®iÖn