VoIP基本概念:SIP 協議概述

SIP是由IETF提出來的一個應用控制(信令)協議。正如名字所隱含的--用於發起會話。它
可用來創建、修改以及終結多個參與者參加的多媒體會話進程。參與會話的成員可以通過組
播方式、單播連網或者兩者結合的形式進行通信。
SIP中有客戶機和服務器之分。客戶機是指爲了向服務器發送請求而與服務器建立連接的應
用程序。用戶代理(User Agent)和代理(Proxy)中含有客戶機。服務器是用於向客戶機發
出的請求提供服務並回送應答的應用程序。共有四類基本服務器:
·用戶代理服務器:當接到SIP請求時它聯繫用戶,並代表用戶返回響應。
·代理服務器:代表其它客戶機發起請求,既充當服務器又充當客戶機的媒介程序。在轉發
請求之前,它可以改寫原請求消息中的內容。
·重定向服務器:它接收SIP 請求,並把請求中的原地址映射成零個或多個新地址,返回給
客戶機。
·註冊服務器:它接收客戶機的註冊請求,完成用戶地址的註冊。 用戶終端程序往往需要包
括用戶代理客戶機和用戶代理服務器。代理服務器、重定向服務器和註冊服務器可以看出是
公衆性的網絡服務器。在SIP中還經常提到定位服務器的概念,但是定位服務器不屬於SIP
服務。
SIP在設計上充分考慮了對其它協議的擴展適應性。它支持許多種地址描述和尋址,包括用
戶名@主機地址:被叫號碼@PSTN 網關地址:Tel:010-62281234 普通電話的描述等。這樣,
SIP主叫按照被叫地址就可以識別出被叫在傳統電話網上的位置,然後通過一個與傳統電話
網相連的網關發起並建立呼叫。SIP 最強大之處就是用戶定位功能。SIP 本身含有向註冊服
務器註冊的功能,也可以利用其它定位服務器DNS、LDAP 等提供的定位服務來增強其定
位功能。
SIP 共規定了六種信令:INVITE、ACK、CANCEL、OPTIONS、BYE、REGISTER。其中
INVITE 和ACK 用於建立呼叫,完成三次握手,或者用於建立以後改變會話屬性;BYE 用
以結束會話;OPTIONS用於查詢服務器能力;CANCEL用於取消已經發出但未最終結束的
請求;REGISTER用於客戶出向註冊服務器註冊用戶位置等消息。

      

 


圖6-8 通過SIP代理建立呼叫的例子
SIP協議支持三種呼叫方式:由用戶代理服務機(UAC)向用戶代理服務器(UAS)直接呼
叫,由UAC 在重定向服務器的輔助下進行重定向呼叫和由代理服務器代表UAC 向被叫發
起呼叫。通過SIP代理建立呼叫的例子如圖6-8所示。
H.323 和SIP協議的比較
H.323 和SIP 分別是通信領域與因特網兩大陣營推出的建議。 H.323 企圖把IP 電話當作是
衆所周知的傳統電話,只是傳輸方式發生了改變,由電路交換變成了分組交換。而SIP協議
側重於將IP 電話作爲因特網上的一個應用,較其實應用(如FTP,E-mail 等)增加了信令
和QoS 的要求,它們支持的業務基本相同,也都利用RTP 作爲媒體傳輸的協議。但H.323
是一個相對複雜的協議。
H.323 採用基於ASN.1 和壓縮編碼規則的二進制方法表示其消息。ASN.1 通常需要特殊的代
碼生成器來進行詞法和語法分析。而SIP的基於文本的協議,類似於HTTP。基於文本的編
碼意味着頭域的含義是一目瞭然的,如From、To、Subject等域名。這種分佈式、幾乎不需
要複雜的文檔說明的標準規範夫風格,其優越性已在過去的實踐中得到了充分的證明(現在
廣爲流行的郵件協議SMTP就是這樣的一個例子)。SIP的消息體部份採用SDP進行描述,
SDP中的每一項格式爲=,也比較簡單。
在支持會議電話方面,H.323由於由多點控制單元(MCU)集中執行會議控制功能,所有參
加會議終端都向MCU 發送控制消息,MCU 可能會成爲頸,特別是對於具有附加特性的大
型會議;並且H.323 不支持信令的組播功能,其單功能限制了可擴展性,降低了可靠性。而
SIP設計上就爲分佈式的呼叫模型,具有分佈式的組播功能,其組播功能不僅便於會議控制,
而且簡化了用戶定位、羣組邀請等,並且能節約寬帶。但是H.323集是中控制便於計費,對
寬帶的管理也比較簡單、有效。
H.323 中定義了專門的協議用於補充業務,如H.450.1、H.450.2 和H.450.3 等。SIP 並未專
門定義的協議用於此目的,但它很方便地支持補充業務或智能業務。只要充分利用SIP已定
義的頭域(如Contact頭域),並對SIP進行簡單的擴展(如增加幾個域),就可以實現這些
業務。例如對於呼叫轉移,只要在BYE 請求消息中添加Contact 頭域,加入意欲轉至的第
三方地址就可以實現此業務。對於通過擴展頭域較難實現的一些智能業務,可在體系結構中
增加業務代理,提供一些補充服務或與智能網設備的接口。
在H.323中,呼叫建立過程涉及到第三條信令信致到:RAS信令信道、呼叫信令信到和H.245
控制信道。通過這三條信道的協調才使得H.323 的呼叫得以進行,呼叫建立時間很長。在
SIP中,會話請求過程和媒體協商過程等一起進行。儘管H.323v2 已對呼叫建立過程作了改
進,但較之SIP只需要1.5 個迴路時延來建立呼叫,仍是無法相比。 H.323 的呼叫信令通道
和H.245 控制信道需要可靠的傳輸協議。而SIP 獨立於低層協議,一般使用UDP 等無法連
接的協議,用自己信用層的可靠性機制來保證消息的可靠傳輸。
總之,H.323 沿用的是傳統的實現電話信令模式,比較成熟,已經出現了不少H.323產品。
H.323 符合通信領域傳統的設計思想,進行集中、層次控制,採用H.323協議便於與傳統的
電話網相連。SIP協議借鑑了其它因特網的標準和協議的設計思想,在風格上遵循因特網一
貫堅持的簡練、開放、兼容和可擴展等原則,比較簡單,但推出時間不長,協議並不是很成
熟。 

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