SIP – protokoly, mechanizmy, komunikace

Prezentace na téma: "SIP – protokoly, mechanizmy, komunikace"— Transkript prezentace:

1 SIP – protokoly, mechanizmy, komunikace
Miroslav Vozňák VŠB – Technická univerzita Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra telekomunikační techniky KC hotelu Olšanka Praha,

2 Session Initiation Protocol
jádro protokolu je specifikováno v RFC 2543 , r.99 MMUSIC WG Multiparty Multimedia Session Control RFC 3261 , r SIP WG rozšíření SIPu přispívají další WG jako SIPPING, SIMPLE (presence), IPTEL (cpl a trip), SPIRITS, PINT vlastnosti: textově orientovaný podobný HTTP end-to-end

3 Session Initiation Protocol
vlastnosti: signalizační protokol pro vytvoření, modifikaci a ukončení relace popis médií se řeší obvykle se spojením s SDP přenos hlasu a videa přes RTP cílové aplikace jsou hlas, video, instant messaging, presence, hry ... může využívat TCP, UDP, TLS ...

4 Adresace

5 Adresace SIP URI (Uniform Resource Identifier)

6 Prvky SIPu User Agent – UA Client, UA Server
UAC je část vysílající žádosti a přijímající odpovědi UAS je část přijímající žádosti a odesílající odpovědi SIP server – Proxy, Registrar, Redirect, Location SIP Proxy – analyzuje zprávy, přeposílá je, přepisuje jejich hlavičky Redirect Server – dá kontakt na alterativní URI Registrar Server – přijímá žádosti REGISTER a aktualizuje LS Location Server – uchovává informace o umístění klientů a případně i dalších SIP Proxy

7 typy SIP Proxy SIP Proxy může být
stateful (uchovává žádosti a odpovědi, zachytí opakování zpráv, detekuje zacyklení, podporuje forking) stateless (pouze přeposílá) Stateful SIP Proxy může být transaction stateful (drží stav žádost – odpověď) call stateful (od Invite až po Bye a 200 OK)

8 Architektura

9 Metody INVITE inicializace spojení nebo změna parametrů
ACK tato zpráva potvrzuje přijetí odpovědi na žádost INVITE. Sestavení relace používá „3-way hand-shaking“ BYE ukončení spojení CANCEL zrušení sestavovaného spojení REGISTER registrace, informace o aktuální IP adrese a portu, na kterém může být uživatel zastižen OPTIONS je žádost o zaslání schopností (vlastností)

10 Metody – rozšíření

11 Odpovědi 1xx prozatímní odpověď 200 - 699 konečná odpověď
2xx úspěch např 200 OK 3xx přesměrování

12 Odpovědi 4xx chyba klienta - uživatel nenalezen 5xx chyba serveru
6xx globální chyba

13 Transakce Transakce Požadavek a všechny odpovědi
Starý typ rozlišení – hash To, From,RURI, CSeg Nově – parametr branch ve Via z9hG4bK je začátek řetězce do branche pro nový zpúsob určení transakce

14 Dialog Dialog Call-ID, From tag, To tag
CSeg identifikuje transakci v dialogu

15 Registrace

16 Registrace svázání user URI a device URI (From a Contact)
Expires je doba registrace (Expires=0 je zrušení registrace)

17 Přesměrování

18 SIP zpráva

19 SDP v=0 o=ja IN IP s=Hovor 1 c=IN IP t= m=audio RTP/AVP 0 22 a=rtpmap:0 aplication/g711 a=rtpmap:22 aplication/g723.1 SDP v = Version number (ignored by SIP) o = Session Origin used by SIP s = Subject c = Connection Data (IN =internet, IP4 = IPv4, IP Address) t = Time (ignored by SIP) m = Media (type, port, RTP/AVP Profile) a = Attribute (profile, codec, sampling rate)

20 INVITE první řádek obsahuje : • název metody : INVITE
INVITE SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com:5060;branch=z9hG4bK776asdhds To: Bob From: Alice Call-ID: a84b4c76e66710 CSeq: INVITE Contact: Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 (SDP část) první řádek obsahuje : • název metody : INVITE • Request-URI (pro koho je požadavek, next hope) • SIP version number: SIP/2.0

21 SIP via INVITE SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP proxy.stockholm.se:5060;branch=82.1 Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com:5060;branch=z9hG4bK776asdhds To: Bob From: Alice Call-ID: a84b4c76e66710 CSeq: INVITE Contact: Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 (SDP část) Via položky: • ukazují cestu, Proxy v cestě vkládají další řádky • odpověď jde stejnou cestou jako žádost • „branch“ umožní detekovat smyčky

22 Dialog (Call-leg) Dialog – stejné informace během spojení v položkách:
INVITE SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com:5060;branch=z9hG4bK776asdhds To: Bob From: Alice Call-ID: a84b4c76e66710 CSeq: INVITE Contact: Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 (SDP část) Dialog – stejné informace během spojení v položkách: • To , From a Call-ID • To a From – specifikuje logickou adresu příjemce a odesílatele • Call-ID – jedinečný identifikátor během jednoho spojení

23 CSeq CSeq - každá nová žádost inkrementuje CSeq
INVITE SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com:5060;branch=z9hG4bK776asdhds To: Bob From: Alice Call-ID: a84b4c76e66710 CSeq: INVITE Contact: Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 (SDP část) CSeq - každá nová žádost inkrementuje CSeq - opakovaná žádost má stejný CSeq - veškeré odpovědi k žádosti mají stejný CSeq

24 Contact INVITE SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com:5060;branch=z9hG4bK776asdhds To: Bob From: Alice Call-ID: a84b4c76e66710 CSeq: INVITE Contact: Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 Contact obsahuje SIP URI pro přímou komunikaci, pokud Proxy nevloží Record-Route, tak můžou jít další transakce přímo v odpovědi 200 OK je rovněž uveden Contact

25 Content type, Length Content-Type – jaký je obsah (SDP)
INVITE SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com:5060;branch=z9hG4bK776asdhds To: Bob From: Alice Call-ID: a84b4c76e66710 CSeq: INVITE Contact: Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 Content-Type – jaký je obsah (SDP) Content-Length – jaká je velikost obsahu (bytes), 0 znamená bez obsahuje

26 Max Forwards Max-Forwards
INVITE SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com:5060;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards: 30 To: Bob From: Alice Call-ID: a84b4c76e66710 CSeq: INVITE Contact: Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 Max-Forwards je snižován na Proxy s každým přeposlaným požadavkem • pokud je 0, tak je odesláno 483 Too Many Hops stateless detekuje smyčky

27 INVITE a odpověď 200 OK

28 Označkování v případě větvení by se dalo těžko identifikovat, kdo odpověděl UAS přidá do odpovědi „tag“ To: další žádost obsahuje „visačku“ přidanou v To

29 Směrování odpovědi žádosti se směrují dle Request URI odpovědi dle Via

30 Forking - první 200OK potvrzeno ACK - zbytek dostane 487 Cancelled INVITE

31 Record Routing - Record route pole přidá SIP Proxy nejen do hlavičky žádosti (metody), ale i do konečné odpovědi - další transakce jdou přes prvky uvedené v recorde route

32 SIP trapezoid - Outbound Proxy musí najít Proxy, která požadavek obslouží - SIP Proxy obsluhuje jednu nebo více domén - hledáme SIP Proxy obsluhující cílovou doménu statickým mapováním anebo přes DNS (SRV záznam vrátí SIP Proxy) - pokud máme e.164, tak pomůže ENUM, regulární výraz regexp v NAPTR záznamu aplikovaný na ENUM dotaz vrátí SIP URI, z té SIP Proxy zjistí cílovou doménu a přes SRV najde obsluhující SIP Proxy

33 Call Setup

34 Ukončení sestaveného spojení - Bye

35 a sestavujícího se spojení – Cancel - dvě žádosti INVITE a CANCEL startují dvě transakce

36 SIP a PSTN Interworking

37 Události - presence Zápis k událostem jako změna stavu presence
Uživatel se zapisuje k presenci jiného uživatele Změna stavu vyvolá NOTIFY např Busy na Online SUBCRIBE vytváří dialog a jeho rámci proudí NOTIFY

38 Subscribe a Notify

39 Instant Messaging IM je v SIPu řešeno pomocí MESSAGE
text je v těle zprávy Požadavek Message nevytváří dialog

40 NAT Klient za NATem vkládá privátní IP do signalizace – Via, From, Contact, SDP c-line

41 NAT ALG – Application Layer Gateway
pracuje společně s NATem a přepisuje informace uvnitř hlaviček

42 NAT STUN, TURN, ICE – podpora u klienta
Session Border Controller (SBC) – podpora na straně poskytovatele SIP Proxy – podpora (RTP Proxy)

43 Open source řešení SER www.sip-router.org OpenSER www.openser.org
Asterisk SipXpbx

44 Aktivity kolem SIPu v akademickém světě
TERENA IP Telephonycookbook TF-VVC (Task Force – Voice Video Colaboration): TERENA jde napříč všemi NREN Evropy a do jejich aktivit jsou zapojeny instituce i z dalších kontinentů, sdružení je podporováno EU Zájmy ČR zde hájí CESNET, který sdružuje všechny vysoké školy, univerzity a akademie věd v ČR a je aktivní i v TF-VVC

45 Aktivity kolem SIPu v akademickém světě
INTERNET2 Do projektu INERNET2 je zapojeno více než 200 amerických univerzit, které se podílí na vývojí Internetu „zítřka“ s pokročilými aplikacemi. V rámci INTERNET2 existuje aktivita SIP.EDU V SIP.EDU funguje na SIP-URI více než 250 tis. uživatelů. The ISN Cookbook

46 Aktivity kolem SIPu v akademickém světě
CESNET CESNET provozuje síť národního výzkumu a vzdělávání, do které jsou zapojeny všechny vysoké školy a akademie věd. Jedním z projektů, který v rámci sdružení běží je aktivita IP telefonie, do které je zapojena většina členů sdružení. V minulém roce bylo přes VoIP v CESNETU prohovořeno téměř 5 mil. minut. V síti je podporován SIP i H.323, protokolový překlad provádí IP2IP GW a Asterisk. Akademická VoIP síť v ČR je otevřená pro peering a kromě čísel jednotlivých institucí má z rozsahu ČTÚ přidělen přístupový prefix

47 Aktivity kolem SIPu v akademickém světě
CESNET SIP Proxy – umožňuje si založit účet a volat přes SIP, číslo je přiděleno z rozsahu 950 0, k dispozici je 100 tis. čísel autentizace uživatele je provedena přes „eduroam“ (systém ověřování identity mezi univerzitami) princip eduroam funguje tak, že uživatel má jediný účet vedený ve své domovské síti, který jej opravňuje použít WiFi síť kteréhokoli člena projektu ověření identity uživatele probíhá přes infrastrukturu RADIUS serverů požadavky kladené na servery připojovaných organizací vychází z doporučení Terena TF-MOBILITY

48

49

50 děkuji za pozornost dotazy?