Tài liệu SIP và mạng thế hệ mới docx

Lĩnh vực Công nghệ thông tin
SIP và mạng thế hệ mới
KS. Đinh Kim Cờng, KS. Nguyễn Hải Đăng
Trung tâm Công nghệ thông tin
Tóm tắt:
Chuyển dịch từ mạng viễn thông truyền thống lên mạng thế hệ mới (NGN) là một vấn đề rất
thiết thực đối với quá trình phát triển cơ sở hạ tầng viễn thông Việt Nam. Mặc dù Bộ BCVT
đã có kế hoạch mua nút mạng NGN của nớc ngoài để trang bị cho các thành phố lớn, nhng
việc chủ động nghiên cứu phát triển các thành phần của NGN cũng rất quan trọng. CDIT
cũng đã lên kế hoạch cho hớng nghiên cứu này trong hai năm 2003 và 2004 với ba đề tài. So
với các thành phần khác thì SIP server ít đợc biết đến hơn cả, vì vậy qua bài này chúng tôi sẽ
giới thiệu về sự phát triển của giao thức SIP (Session InitiationProtocl) và vị trí của SIP
server trong mô hình NGN.
Đối với sự phát triển của mạng thế hệ mới (NGN), SIP đã và đang trở thành một lực
đẩy quan trọng. Cách đây khoảng 3 năm, SIP chỉ đợc coi là một đối trọng tơng đối ít đợc biết
đến so với H.323 già đời hơn, và nhiều nhà sản xuất khi đó đã lu tâm đến SIP nhng hầu hết
đều chú trọng vào việc phát triển MGCP/MEGACO (H.248) trớc. Sau 2 năm, SIP đã dần có
đợc vị trí xứng đáng của nó.
Vốn đợc thiết kế để phục vụ cho IP phone, nhng SIP không chỉ đơn giản là một giao
thức telephony mà cũng rất phù hợp cho các ứng dụng multimedia, đặc biệt là đối với
messaging. Các SIP server có thể liên kết với nhau tạo nên môi trờng dịch vụ trên phạm vi
rộng, có thể phối hợp với các gateway để đạt tới các vùng dịch vụ non-SIP, cũng nh có thể
cung cấp dịch vụ với các media server, feature server phù hợp.
Các bản tin SIP sử dụng định dạng text rất gần gũi với HTTP. Định dạng text cho
phép dễ dàng mở rộng nội dung của bản tin, dễ theo dõi hoạt động, cũng nh tái sử dụng lại
các mô hình đã thành công với HTTP (chẳng hạn mô hình servlets, digest authentication).
Tuy nhiên định dạng text cũng gây nhiều khó khăn đối với ngời phát triển cha có nhiều kinh
nghiệm, vì sự linh hoạt luôn tỷ lệ nghịch với sự chặt chẽ trong cú pháp.
Sự linh hoạt của SIP có đợc là do tính độc lập của nó. Bản thân SIP chỉ định nghĩa các
thủ tục để thiết lập các phiên kết nối giữa các cặp SIP client (end-to-end), trong khi hoạt động
của các lớp trên cũng nh đặc điểm media là dựa trên các chuẩn khác (chẳng hạn RTP/RSVP,

audio codecs). Nói cách khác, SIP là một chuẩn mở.
Xét trên khía cạnh viễn thông, SIP đa ra một quan điểm mới. Các chuẩn viễn thông
truyền thống thờng là rất chi tiết và chặt chẽ, đầy đủ tới tận mức ứng dụng. Điều này hạn chế
tính mở, tuy nhiên theo các chuyên gia thì đây lại là một trong những lý do mà H.323 sớm
chiếm đợc u thế trong thị trờng Internet phone. Trong khi đó SIP đợc thiết kế để có thể tồn tại
lâu dài, dễ dàng thích nghi và tiến hóa. Ví dụ đơn giản nh chẳng hạn sau này xuất hiện một
giao thức kiểm soát QoS hiệu quả hơn RSVP, việc bổ sung giao thức mới vào ứng dụng sẽ đ-
ợc thực hiện độc lập với SIP. Quan điểm mở của SIP khuyến khích nhà phát triển mạnh dạn
chuẩn bị trớc các nền tảng cho đầu cuối của họ mà không ngại bị lỗi thời, chẳng hạn nh
Microsoft đã tích hợp SIP stack vào trong kiến trúc RTC client của hệ điều hành Windows
XP, sẵn sàng cho việc phát triển các ứng dụng SIP-based phía ngời dùng cuối.
Hiện nay ở trong nớc, khi mà VoIP mới đợc đa vào khai thác cha lâu và đều dựa trên
H.323, thì SIP hầu nh còn cha đợc biết đến. Tuy nhiên trên thế giới thị trờng SIP hiện đang
đạt mức tăng trởng khoảng 66% với dự báo sẽ đạt 2.2 tỷ USD trong năm nay (số liệu từ IDC),
trong đó phần lớn là từ các doanh nghiệp sử dụng SIP-enabled IP PBX. Các nghiên cứu ứng
dụng và mở rộng SIP cũng đã và đang đợc tiến hành từ hai năm nay, với mục tiêu khuyến
khích ứng dụng giao thức này trong nhiều lĩnh vực. Chẳng hạn nh SIP-CPL (Call Processing
Languge) mô tả kịch bản cuộc gọi với các thẻ XML, SIP-CGI định nghĩa giao diện qua đó
các thành phần SIP có thể truyền tham số tới ứng dụng, hay các chuẩn ứng dụng SIP phía
server nh SIP Servlet, JAIN SIP và PARLAY. Mô hình ứng dụng SIP có rất nhiều điểm tơng
đồng với mô hình ứng dụng NGN, đây cũng là lý do mà nhiều hãng đã trình làng các giải
pháp NGN với hầu hết các thành phần dựa trên SIP.
Trong kiến trúc NGN, SIP hoạt động ở lớp báo hiệu và điều khiển (Control &
Signalling plane). Thành phần chính của một nút mạng NGN là Media Gateway Controller
Học viện Công nghệ BCVT
Hội nghị Khoa học lần thứ 5
(MGC - softswitch) sẽ trao đổi trực tiếp với SIP server để cung cấp các dịch vụ NGN cho các
thuê bao của SIP server (là các đầu cuối IP, còn gọi là SIP client). Trong môi trờng NGN, SIP
server chỉ làm nhiệm vụ thiết lập các phiên media (cuộc gọi) giữa các client của nó tới MGC,
trong khi các chức năng nh cung cấp dịch vụ gia tăng hay tính cớc sẽ đợc thực hiện bởi

MGC. Ngoài ra, các mở rộng của SIP cũng đợc áp dụng trong một số mắt xích của NGN, ví
dụ nh SIP-T đợc sử dụng để báo hiệu giữa các MGC, hay bản thân SIP cũng có thể đợc sử
dụng thay thế Sigtrans/SCTP trên kết nối từ MGC tới SS7 Gateway.
Các SIP server cũng có thể hoạt động độc lập với NGN để cung cấp các dịch vụ trên
nền IP cho các SIP client, chẳng hạn VoIP. Với sự bổ sung các gateway, SIP server cho phép
các client kết nối tới nhiều hệ thống khác nh PSTN, mail server, SMS, H.323 Khi kết nối
với NGN, đứng từ vị trí của SIP server nhìn lên thì MGC đợc coi nh một SIP gateway thông
thờng.
SIP server có thể đặt tại phía nhà cung cấp dịch vụ NGN để phục vụ cho các khách
hàng đơn lẻ, các khách hàng này cần sử dụng Access Server của nhà cung cấp để có đợc kết
nối IP tới hệ thống. Ngoài ra, các khách hàng ở quy mô lớn hơn có thể tự trang bị SIP server
và đăng ký với nhà cung cấp dịch vụ NGN. Có thể tìm thấy SIP server trong kiến trúc NGN
của hầu hết các hãng tên tuổi: Siemens sử dụng hiQ6200 (SIP server này đợc mua lại của một
hãng khác) trong hệ thống weSurpass, Alcatel thì tích hợp SIP server vào thành phần IP
Telephony (5020 IPT) trong hệ thống của họ, còn giải pháp của Nortel thì sử dụng SIP làm cơ
sở cho hầu hết các component.
Hình: Vị trí của SIP server trong mô hình NGN
Nh vậy SIP server là một thành phần cơ bản của một nút mạng NGN. Việc nghiên cứu xây
dựng phần mềm hệ thống SIP server sẽ cho phép làm chủ giao thức SIP, môt giao thức ngày
càng đóng vai trò quan trọng trong kiến trúc mạng NGN. Về mặt ứng dụng hệ thống SIP
server có thể cung cấp các dịch vụ Voice-over-IP, unified messaging khi kết hợp với các
gateway phù hợ. Ngoài ra việc làm chủ giao thức SIP sẽ là một tiền đề quan trọng để chủ
động nghiên cứu phát triển công nghệ Softswitch/NGN.
Trong giai đoạn tới, chúng tôi sẽ thiết kế phần mềm hệ thống SIP server và các component có
liên quan (Location Service, STUN server, registrar server, SIP proxy server ) với năng lực
xử lý đáp ứng cho một cổng Ethernet 10Mb/s với khả năng cấu hình linh hoạ. Thử nghiệm ổn
định với các đầu cuối SIP-softphone, IP-phone và hoạt động phối hợp các phiên bản với
nhau.
Tài liệu tham khảo:
[1] J. Rosenberg, Session Initiation Protocol - RFC3261

[2] www.sipforum.org
Học viện Công nghệ BCVT