Session Initiation Protocol (SIP)

Еще не так давно сети с коммутацией каналов (телефонные сети) и сети с коммутацией пакетов (IP–сети передачи данных) существовали практически независимо друг от друга и использовались для различных целей. Телефонные сети использовались для передачи голосовой информации, а IP–сети — для передачи данных. Значительной вехой в истории телекоммуникаций и Интернета явилась IP–телефония, позволившая передавать "голос" поверх получивших значительное распространение IP–сетей. IP–телефония дала возможность общения не только пользователям Интернета. С помощью специальных устройств — шлюзов она также объединила телефонные сети и сети передачи данных.

В настоящее время большинство предприятий используют разнообразные типы выделенных линий для организации сети передачи данных между своими подразделениями (филиалами). Многие используют каналы xDSL совместно с IP–VPN для безопасного подключения к ISP. При этом для организации телефонной связи по–прежнему используются услуги коммутируемых сетей, стоимость которых очень высока, а выделение новой номерной емкости проблематично. Лучшее решение — использовать существующую инфраструктуру IP–VPN на базе xDSL и для телефонной связи, полностью или частично отказавшись от услуг коммутируемых сетей. Самый простой и наиболее дешевый способ организации телефонной связи между подразделениями компании в этом случае — использование IP–телефонии на основе протокола SIP.

SIP — стандартный международнопризнанный протокол для телефонии. Протокол инициирования сеансов — Session Initiation Protocol (SIP) — протокол прикладного уровня, используется для организации, модификации и завершения сеансов связи: мультимедийных и телефонных соединений. Пользователи могут устанавливать сеансы связи, приглашать других пользователей и быть приглашенными ими к новому сеансу связи. Приглашения могут быть адресованы определенному пользователю, группе пользователей или всем пользователям.

Протокол SIP не является первопроходцем в области IP–телефонии. Протокол H.323 уже давно используется для целей IP–телефонии, однако изначально он не разрабатывался для IP–сетей, что снижает эффективность их совместной работы. За годы работы с протоколом H.323 был накоплен большой опыт использования, который позволил выявить как его положительные черты, так и недостатки, которые были учтены при разработке протокола SIP.


Основополагающие принципы SIP

Протокол SIP разработан группой MMUSIC (Multiparty Multimedia Session Control) комитета IETF (Internet Engineering Task Force), а спецификации протокола представлены в документе RFC 2543. В основу протокола рабочая группа MMUSIC заложила следующие принципы:

— персональная мобильность пользователей: они могут перемещаться в пределах сети, поэтому услуги связи должны предоставляться им в любом месте этой сети. Пользователю присваивается уникальный идентификатор, а сеть предоставляет ему услуги связи вне зависимости от того, где он находится;

— масштабируемость сети: возможно увеличение количества элементов сети при её расширении. Серверная структура сети, построенной на базе протокола SIP, в полной мере отвечает этому требованию;

— расширяемость протокола: возможно дополнение протокола новыми функциями при введении новых услуг и его адаптации к работе с различными приложениями.


Партнерские протоколы

Так как телефония с использованием протокола SIP позволяет использовать большое количество разнообразных сервисов (помимо передачи голоса, возможна передача видео, текстовых сообщений, факсов и др.), необходим механизм обмена информацией о том, какие сервисы могут использовать взаимодействующие стороны. Для этой цели используется протокол SDP — протокол описания сессии. Данный протокол позволяет определить, какие звуковые (видео и другие) кодеки и иные возможности может использовать удаленная сторона.

Собственно сама передача голоса осуществляется благодаря использованию протокола RTP. Сам протокол SIP непосредственного участия в передаче голосовых, видео и других данных не принимает, он отвечает только за установление связи (по протоколам SDP, RTP и др.), поэтому под SIP–телефонией понимается не передача голоса по протоколу SIP, а передача голоса с использованием протокола SIP.


Архитектура сети SIP

В некотором смысле прародителем протокола SIP является протокол переноса гипертекста — HTTP. Протокол SIP унаследовал от него синтаксис и архитектуру "клиент–сервер". Клиент выдает запросы, в которых указывает, что он желает получить от сервера. Сервер принимает запрос, обрабатывает его и выдает ответ, который может содержать уведомление об успешном выполнении запроса, уведомление об ошибке или информацию, затребованную клиентом. Управление процессом обслуживания вызова распределено между разными элементами сети SIP.

Основным функциональным элементом, реализующим функции управления соединением, является терминал — User Agent (UA). Остальные элементы сети отвечают за маршрутизацию вызовов, а в некоторых случаях предоставляют дополнительные услуги.

Интересы пользователя в сети представляет прокси–сервер (Proxy–сервер). Он принимает запросы, обрабатывает их и, в зависимости от типа запроса, выполняет определенные действия. Это может быть поиск и вызов пользователя, маршрутизация запроса, предоставление услуг и т.д. Прокси–сервер состоит из клиентской и серверной частей, поэтому может принимать вызовы, инициировать собственные запросы и возвращать ответы. Прокси–сервер может быть физически совмещен с сервером определения местоположения (в этом случае он называется Registrar–сервер) или существовать отдельно от этого сервера, но иметь возможность взаимодействовать с ним. Алгоритм работы пользователей с прокси–сервером выглядит следующим образом. Поставщик услуг IP–телефонии сообщает адрес прокси–сервера своим пользователям. Вызывающий пользователь передает к прокси–серверу запрос соединения. Сервер обрабатывает запрос, определяет местоположение вызываемого пользователя и передает запрос этому пользователю, а затем получает от него ответ, подтверждающий успешную обработку запроса, и транслирует этот ответ пользователю, передавшему запрос.

Еще одним элементом SIP–сети является сервер переадресации (Redirect–сервер), предназначенный для определения текущего адреса вызываемого пользователя. Вызывающий пользователь передает к серверу сообщение с известным ему адресом вызываемого пользователя, а сервер обеспечивает переадресацию вызова на текущий адрес этого пользователя. Для реализации этой функции сервер переадресации взаимодействует с сервером определения местоположения. Сервер переадресации не терминирует вызовы как сервер RAS и не инициирует собственные запросы как прокси–сервер. Он только сообщает адрес либо вызываемого пользователя, либо прокси–сервера. По этому адресу инициатор запроса передает новый запрос.

Пользователь может перемещаться в пределах сети, поэтому необходим механизм определения его местоположения в текущий момент времени. О том, где он находится, пользователь информирует специальный сервер определения местоположения пользователей (Register–сервер), представляющий собой базу данных адресной информации. Кроме постоянного адреса пользователя, в этой базе данных может храниться один или несколько текущих адресов. Этот сервер может быть совмещен с прокси–сервером (в таком случае он называется Registrar–сервер) или быть реализован отдельно от прокси–сервера, но иметь возможность связываться с ним.


Практическое использование

Многие ISP (Sipnet, Telphin, Externet и пр.) поддерживают протокол SIP для предоставления услуг телефонной связи. За небольшую плату абонент может завести один или несколько телефонных номеров. Вызовы внутри сети и «партнерским» сетям бесплатны, а вызовы к другим сетям значительно дешевле обычных телефонных вызовов. Кроме того, номер SIP не привязан к конкретному географическому местоположению и может использоваться в любом месте, где есть широкополосный доступ в Интернет.

Практически во всех современных коммуникационных системах производства DeTeWe реализована встроенная поддержка SIP–телефонии с использованием системных или стандартных телефонных терминалов: аналоговых, цифровых, IP–телефонов, DECT трубок и др. В качестве примеров таких систем можно привести оборудование семейства OpenCom 1000, OpenCom 100, OpenCom X320, OpenMobility SIP и др. Для доступа к SIP связи может использоваться, например, выделенный код доступа или услуга автоматической маршрутизации LCR.

Вызов абонента другого подразделения предприятия с использованием IP–телефонии на основе SIP очень прост и не потребует дорогостоящего оборудования. Единственная сложность на сегодняшний день — отсутствие повсеместного доступа к xDSL линиям. Также отсутствует возможность донабора номера конкретного абонента и приходится организовывать отдельный SIP номер для каждого абонента корпоративной сети. Но стоимость SIP номера невысока, и это не является большим препятствием для внедрения SIP. Более того, индивидуальный SIP номер для каждого работника компании позволит, в случае необходимости, очень гибко изменить конфигурацию рабочего места, организовать удаленную работу, что очень важно для сотрудников, часто находящихся в командировках.