Дәріс. SIP протоколына негізделген желі. SIP протоколына негізделген сигнализация

SIP мәтіндік-бағдарланған, IETF комитетімен өңделген, мультимедиа ғаламдық құрылымының бөлігі болып табылатын протоколдан тұрады. SIP тәсілі IP-телефония желісін құруда Н.323-ке қарағанда әлдеқайда жеңіл, бірақ телефондық желілермен өзара әрекеттесуге ыңғайсыз болып келеді. Бұл негізінен HTTP (гипермәтін тарату протоколы) протоколына негізделген SIP сигнализациясының протоколы ЖҚТЖ-да қолданылатын сигнализация жүйелерімен жақсы байланыспайтындығына байланысты. SIP мынадай HTTP: сұрау – жауап (request – reply) тәсілге негізделген. Барлық SIP хабарламалары мәтіндік, және оларды көзбен оқуға болады, қайтару кодтары HTTP-дегі сияқты, сондықтан олардың кейбіреулері желі администраторларына ғана емес, көп "ілгері" интернет пайдаланушыларына (404 - абонент табылмады, 200 - OK) таныс болып келеді. Сондықтан SIP протоколы IP-телефония қызметтерін ұсынуға арналған Интернет қызметтерінің жабдықтаушыларына тиімді болып келеді, және де бұл қызмет қызметтің дестесінің бөлігі ғана болып табылады.

SIP протоколы қайта адрестеу, бағыттау және атауларды түрлендіру сияқты қызметтерді ұсынады, жалпы қолданыс желісіндегі сигнализация протоколы ретінде SIP-ті пайдалану үшін оператордың басты міндеті телефондық қызметтерді кең түрде ұсынау. SIP протоколының маңызды ерекшілігінің бірі пайдаланышыларының көптігі. SIP-тің қасиеттері әмбебап емес, мысалы Н.323 протоколы елеулі дәрежеде осындай мүмкіндікке ие.

SIP протоколы IETF комитетімен MMUSIC (Multiparty Multimedia Session Control) тобымен өңделген, ал протокол сипаттамалары RFC 2543 документтерінде келтірілген. Протокол негізіне MMUSIC жұмыс тобы келесідей қағидаларды қояды.

Пайдаланушылардың дербес қозғалғыштығы. Пайдаланушыға әмбебап идентификатор жүктеледі, ал оған желі қайда тұрғандығына қарамастан байланыс қызметін ұсынады. Ол үшін пайдаланушы арнайы REGISTER хабарламасы көмегімен орынды анықтаушы серверіне өзінің алмасуы жайлы хабарламалайды.

Желiнiң масштабталатындығы. Ол желінің элементтерінің саны оның кеңеюі кезінде ұлғаю мүмкіндігімен сипатталады. SIP протоколына негізделген желінің солтүстік құрылымы толықтай осы талапқа жауап береді.

Протоколдың кеңейтілімділігі. Ол жаңа қызметтерді енгізу кезінде протоколды жаңа функциялармен толықтыру мүмкіндігімен және оны түрлі қосымшалармен жұмысқа бейімдеуімен сипатталады.

IETF–пен өңделген, Интернет протоколдарын стекте біріктіру. SIP протоколы мультимедиа ғаламдық құрылымының бөлігі болып табылады. Бұл құрылым құрамы келесілерден тұрады: RSVP ресурстарын сақтау протоколы, RTP шынайы уақыттың транстық протоколы, Эта архитектура включает в себя также протокол резервирования ресурсов RSVP, транспортный протокол реального времени RTP, RTSP шынайы уақыттағы ағындық ақпаратты тарату протоколы, SDP байланысының параметрлерін суреттеу протоколы.

SIP протоколы Н.323 протоколымен бірге пайдаланылуы мүмкін. SIP протоколы ЖҚТЖ сигнализация жүйесімен өзара әрекеттесуі мүмкін - DSS1 және ОКС7. Осындай әрекеттесуді жеңілдету үшін SIP протоколының сигналдық хабарламалары арнайы SIP-адресті ғана емес, Е.164 және таға басқа форматтардың телефон нөмірлерін тасымалдауы мүмкін. Одан бөлек, жұмысты синхронизациялау үшін SIP протоколы Н.323 және ISUP/IP протоколдарымен бірдей шлюздармен басқару құрылғыларын қолдануы мүмкін.

SIP протоколының маңызды ерекшілігінің бірі транспорттық технологияға тәуелсіздігі. Тасымалдаушы ретінде Х.25, Frame Relay, AAL5/ATM, IPX және т.б. протоколдар қолданылуы мүмкін. SIP хабарламасының құрылымы таңдалған транспорттық технологияға тәуелсіз. Бірақ, сол уақытта бағалау IP дестелерін бағыттау технологиясына және UDP протоколына беріледі. Ол үшін арнайы ақпараттың сенімді жеткізілуі үшін қосымша механиздер құру қажет. Осындай механизмге жоғалған жағдайда ақпаратты қайта жіберу және қабылданғаны түралы растаулар жатады.

SIP протоколында ақпарат ағындарын басқару және кепілденген қызмет сапасын ұсыну механизмдері жүзеге асырылмаған. Одан бөлек, SIP протоколы пайдаланушы ақпаратын таратуға арналмаған, оның хабарламаларында тек шектелген көлемдегі ақпарат болуы тасымалдана алады. Желі арқылы тасымалдау кезінде өте үлкен SIP хабарламасын IP деңгейде бөліктеуге болмайды, ақпарат тарату сапасы төмендеуі мүмкін.

SIP протоколы үш түрдің конференцияларын ұйымдастыруды қарастырады:

–көпадресті тарату режимінде (multicasting), ақпарат бір multicast-адреске жіберіледі,сосын соңғы адресат желісіне жеткізіледі;

– при помощи устройства управления (MCU) конференцияларды басқару құрылғысымен, оған нүкте-нүкте режимінде ақпарттаратты береді және ол оны өз кзегінде өңдейді (яғни араластырады немесе коммутациялайды), конференция қатысушыларына таратады;

– әр нүкте-нүкте режимі кезінде пайдаланушыны әрқайсысымен қосу.

SIP протоколы жаңа қатысушыларға орнатылып тұрған байланыс сеансына қосуға мүмкіндік береді, яғни екіжақты сеанс конференцияға ауысуы мүмкін.

IP-желілердің өзара әрекеттесулерін ұйымдастыру және пайдаланышылардың қозғалғыштығын қамтамасыз ету үшін SIP протоколы адресті, нақты электронды адресті пайдаланады. SIP-адрестің 4 түрі бар: аты@домен; аты@хост; аты@IР-адрес; телефон № @шлюз.

Сонымен адрес төрт бөліктен тұрады. Бірінші бөлігі – бұл жұмыс стансасында немесе доменде тіркелген пайдаланушы аты. Егер адрестің екінші бөлігі қандай да бір шлюзді сәйкестендірсе, онда бірінші бөлікте абоненттің телефон нөмірі көрсетіледі.

Адрестің екінші бөлігінде шлюздің немесе жұмыс стансасының домен атауы көрсетіледі. IP-адресті анықтау үшін құрылғы домендік атау қызметіне жүгінуі тиіс – Domain Name Service (DNS). Егер SIP-адрестің екінші бөлігі IP-адреске орналасса, онда жұмыс стансасымен тікелей байланыстыруға болады.

SIP протоколын қолданатын функциялар: пайдалаушы жағдайы;

– пайдаланушы мүмкіндіктері. SIP протоколы сеанста қатысушы құрылғы және тарату ортасының мүмкіндіктерін анықтауға мүмкіндік береді;

– пайдаланушының желіге ену мүмкіндігі;

– сеанстарды орнату. Сеансқа қатысушы жақтардың параметрлерін орнату;

– сеансты өңдеу. SIP протоколы белсенді сеансты аяқтауға, жіберуге және модификациялауға мүмкіндік береді.

SIP желісі негізгі үш түр элементтерінен тұрады: пайдаланушы агенттері, прокси-серверлер және қайта адрестеу серверлері (7.1 сурет).

7.1- сурет. SIP протоколы негізіндегі желі мысалдары

Пайдаланушы агенттері (User Agent или SIP client) терминал жабдығының қосымшасы болып табылады және екі құраушыдан тұрады: пайдаланушы агенті – тұтынушы (User Agent Client – UAC) және пайдаланушы агенті – сервер (User Agent Server – UAS), немесе тұтынушы оған сәйкес сервер. UAC тұтынушысы SIP-сұрауларды өздестіреді, яғни шақырушы жақтың сапасына жауап береді. UAS сервері сұрауларды қабылдап, жауаптар қайтарады, шақырылып отырған жақтың сапасына жауап береді. Пайдаланушы агенті күйін іріктейді, яғни әңгімелесудің немесе сеанс күйін сақтауға қабілетті.

Прокси-сервер –SIP желісіндегі SIP сұрауларды UAS мақсаттық агентіне немесе UAC агентінің атынан басқа прокси-серверге қайта бағыттауға жауап беретін, аралық объект. Бірақ ең алдымен прокси-сервер SIP желісінде маршрутизациялауды жүзеге асырады.

SIP протоколы негізіндегі сигнализация. SIP қолданбалы деңгей протоколы және келесі келтірілген байланыс сеанстарын аяқтауға, модификацилауға және ұйымдастыруға арналған: мультимедиялық конференция, телефондық қосылыс және мультимедиялық ақпараттың таралуы. Пайдаланушылар сол байланыс сеанстарыына қатыса, басқа пайдаланушыларды шақыра және жаңа сеансқа ене алады. Шақыру тек белгілі бір пайдаланушыға, пайдаланушылар тобына немесе барлық пайдаланушыларға адрестелуі мүмкін.

Осы жерде байқайтынымыз, сигналдық хабарламалар тек UDP транспорттық деңгей протоколымен ғана емес, сондай-ақ TCP протоколымен де тасымалданады. UDP протоколы TCP-ға қарағанда сигналдық ақпаратты жылдамырақ жеткізе алады(тіпті расталмаған хабарламаларды қайта жіберуді еске алған күннің өзінде), сондай-ақ осы әрекетпен қатар пайдаланушы орнын анықтауға іздеу сала және көпадресті тәріпте байланыс сеансына қатысуға шақыру тарата алады. Өз кезегінде, протоколы желіаралық экрандармен(firewall) жұмысты жеңілдетеді, сондай-ақ мәліметтерді сенімді жеткізілуіне кепілдік береді. TCP протоколын қолданар кезде бір шақыруға тиісті түрлі хабарламалар не бір TCP-байланыспен жіберіледі, не әр сұрау мен жауап үшін оған жеке TCP-қосылыстар ашылуы мүмкін.

Одним из обязательных условий организации связи при помощи протокола SIP протоколы көмегімен байланыс ұйымдастырудың міндетті шарттарының бірі мәліметтер жақтарымен олардың функционалды қызметтері жайлы алмасу болып табылады. Осы мақсатта SDP (Session Description Protocol)байланыс сеансын бейнелеу протоколы қолданылады.

SIP-серверінің қызметін ұйымдастырудың құрылымдық сұлбасы 7.2 суретте келтірілген.

7.2 –сурет. SIP-серверінің қызметін ұйымдастырудың құрылымдық сұлбасы

Қызметтерді басқару модулі қызметтерді ұсынуға және серверді ортақ басқаруға жауап береді. Сервермен қабылданған сұраулар және жауаптар қызметттерді басқару модуліне келіп түседі, оларға өңделеді, соның негізінде қабылданған хабарламаларға әсері байқалады. Адам-машина интерфейсі сервер баптауын икемді өзгертуге және желі мониторингін енгізге мүмкіндік береді.

SIP протоколының хабарламасы. Хабарлама құрылымы.

«Тұтынушы – сервер» құрылымына сәйкес, барлық хабараламалар тұтынушыдан серверге және сервер жауабы тұтынушыларға берілетін сұрауларға бөлінеді.

SIP протоколының барлық қабарламалары (сұраулар және жауаптар) RFC 2279 құжатына сәйкес кодталған, мәтіндік қатар тізбектерінен тұрады. SIP хабарламасының құрылымы мен синтаксисі HTTP қолданылатын протоколында бірдей. 7.3 суретте SIP протоколының хабарламасының құрылымы келтірілген.

Старттық қатар

Хабарлама тақырыпшалары

Бос қатар

Хабарлама денесі

7.3 - сурет. SIP протоколының хабарламасының құрылымы

Старттық қатар кез келген SIP-хабарламаның бастапқы қатарынан тұрады. Еегер хабарлама сқрау болса, бұл қатарда сұрау типі, адресат және протокол нұсқасының нөмірі көрсетіледі. Егер хабарлама сұрауға жауап болса, старттық қатарда протокол нұсқасының нөмірі, жауап типі және оның қысқа ашықталуы көрстеледі.

Хабарлама тақырыпшалары жіберуші, адресат, жүру жолдары жайлы ақпарлардан тұрады, жалпы бұл хабарламаға қызмет етуге қажетті ақпараттарды тасымалдайды. Тақырыпша типі жайлы оның атынан білуге болады.Ол регистрге байланысты емес(яғни әріптер үлкен және кіші болуы мүмкін), бірақ әдетте аттары үлкен әріптермен жазылады, олардың артынан кіші әріптер ілеседі.

Бос қатар тақырыпша өрісінің соңын білдіреді.

SIP протоколының хабарламасы хабарлама денесінен тұрады. АСК, INVITE және OPTIONS сұрауларындағы хабарлама денесі байланыс сеансын суреттеуден тұрады. Кез келген жауаптар хабарлама денесінен тұруы мүмкін, бірақ хабарлама денелері түрлі болуы мүмкін.

SIP протоколының өзіне қысқаша сипаттама берейік. Байқайтын бір жайт, SIP хабарламасы TCP протоколындағы сияқты UDP протоколында да тасымалдауы мүмкін. SIP протоколы 6 сұрауларды және оларға жауаптарды қарастырады. SIP сигнализациясы пайдаланушы агенттерге және желілік серверлерге орнын анықтауға, сұраулар жіберуге және байланысты басқаруға мүмкіндік береді.

INVITE – сұрау пайдаланушыны немесе байланыс сеанысына қатысу қызметін ұсынды және осы байоаныс параматерлерінен тұрады. Пайдаланушы осы сұрау көмегімен байланыстағы партнерінің функционалдық мүмкіндіктерін анықтай және шектелген хабарламалар санын және олардың қабылдауларының растауларын қолдана отырып, байланыс сеансын бастай алады.

АСК – шақылылып отырған жақтан INVITE командасына жауапты қабылдауды растайды және транзакцияны аяқтайды.

OPTIONS – сұрау желілік серверлер мен пайдаланушы агенттердің функционалдық мүмкіндіктері жайлы ақпарат алуға мүмкіндік береді. Дегенмен бұл сұрау байланыс сеансын ұйымдастыруға қолданылмайды.

BYE – сұрау шақырушы және шақырылып отырған жақтармен байланысты аяқтауда қолданылады. Байланысты аяқтар алдында пайдаланушы агенттер бұл сұрауды серверге байланысты аяқтайтынын хабарлай отырып жібереді.

CANCEL – бұл сұрау пайдаланушы агентке және желілік серверге алдын берілген сұрауды егер оған жауап әлі алынбаған болса болдырмайды.

REGISTER – сұрау тұтынушылармен орналасқан орны жайлы ақпаратты SIP серверлерін қолдана отырып тіркеу үшін қолданылады.

Негізгі әдебиеттер: 2[193 – 220], 3[271 – 301].

Қосымша әдебиеттер: 10[62 – 69].

Бақылау сұрақтары:

1. SIP хаттамасының базасында желі не атқарады?

2. SIP хаттама хабарламасының құрылымы.

3. SIP желісінің негізгі элементтері.

4. Прокси-сервер қатысуымен SIP хаттамасының көмегімен қосылуды орнату алгоритмі қандай?

5. Адрестей серверінің қатысуымен SIP хаттамасының көмегімен қосылуды орнату алгоритмі қандай?