Протокол сигнализации SIP

Телефония поверх протокола IP

Февраль 11, 2016 Мерион Нетворкс

4 минуты

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.

Пример №1

Установление соединения между User Agent’ами, когда в сети отсутствуют всякого рода серверы. Простейшим примером является сеанс связи, в котором принимают участие только два пользователя. Терминальное оконечное оборудование называется UA (User Agent), когда одновременно совмещает в себе функции UAС (User Agent Client) - клиента и UAS (User Agent Server) - сервера. В данном случае сценарий установления соединения будет выглядеть так: .

Абонент A снимает телефонную трубку и набирает номер Абонента B, тем самым генерируя запрос INVITE , который содержит описание сеанса связи.
Устройство абонента B отвечает сообщением 100 Trying , которое означает, что запрос находится в обработке.
После обработки запроса устройство абонента B уведомляет его о входящем вызове, а в сторону абонента A отвечает сообщением 180 Ringing, что соответствует контролю посылки вызова.
Абонент B снимает телефонную трубку, отвечая сообщением 200 OK, означающее успешную обработку запроса.
Устройство абонента A прекращает прием контроля посылки вызова и посылает подтверждение ACK, означающее прием ответа на запрос INVITE.
Между абонентами устанавливается разговорная фаза. Происходит передача голосового трафика по протоколу RTP (Real-Time Transfer Protocol).
Важно отметить, что SIP не участвует в непосредственной передаче голоса, а лишь предоставляет условия и способы согласования открытия неких каналов обмена на основе других протоколов, в данном случае - RTP.
Абонент A кладет телефонную трубку, тем самым инициируя завершение передачи голосового потока. Устройство абонента A генерирует запрос Bye, в сторону устройства абонента B.
Устройство абонента B отвечает сообщением 200 OK, означающем успешную обработку запроса Bye.
Терминальное оконечное оборудование абонентов A и B возвращается в исходное состояние.

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 (Registration Server) для аутентификации и авторизации пользователей.
Сервер определения местоположения (Allocation Server) для определения реального местонахождения пользователей.
Сервер переадресации (Redirect Server) для перенаправления звонков на другие номера, в случае если пользователь настроил данную 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.

Новый User Agent A посылает серверу сообщение REGISTER , которое инициирует процесс регистрации.
Т.к User Agent A ещё не зарегистрирован, то сервер Registar отвечает сообщением 401 Unauthorized
Тогда User Agent A посылает серверу сообщение REGISTER + login, содержащее логин и пароль.
Сервер Registar отвечает сообщением 200 OK, на этом процесс регистрации закончен. Теперь пользователь А авторизован на сервере и может совершать звонки.
User Agent A инициирует установление связи с пользователем B сообщением INVITE.
На данном этапе включаются функции серверов определения местоположения и переадресации, сервер отвечает сообщением 302 Moved Temporarily, означающее, что вызываемый абонент временно сменил местоположение и содержащее его новые данные для установления соединения.
User Agent A отвечает сообщением ACK, которое означает прием ответа от Redirect сервера на запрос INVITE.
Далее User Agent A инициирует новое установление соединения напрямую к пользователю B, в соответствии с полученными данными.

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.