Đang tải... (xem toàn văn)
Giao thức sip trong voip( session initiation protocol-giao thức báo hiệu điều khiển)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỀ ÁN CƠ SỞ NGÀNH MẠNG MÁY TÍNH GIAO THỨC SIP TRONG VOIP ( SESSION INITIATION PROTOCOL : GIAO THỨC BÁO HIỆU ĐIỀU KHIỂN) Giáo viên hướng dẫn : Ths.Nguyễn Đức Quang Người thực hiện : Lê Võ Hồng Thanh MSSV : 1081020097 TP. Hồ Chí Minh, 2011 1 MỤC LỤC Lời Mở Đầu I . Tổng quan về giao thức SIP 1. Tổng quan về RFC 2. Tổng quan về giao thức SIP 3. Nguồn gốc sự phát triển của SIP II. Các thành phần bên trong mạng SIP 1. SIP User Agent 2. SIP Server 3. Mối liên hệ giữa các thành phần trong mạng SIP 4. Bản tin SIP 4.1 SIP Response 4.2 SIP Request 4.3 Các trường Header 4.4 Message Body 4.5 Cấu trúc bản tin SIP 5. Chức năng của SIP 5.1 Thiết lập,sửa đổi và kết thúc phiên 5.2 Tính di động của người sử dụng 6. Thiết lập và hủy cuộc gọi SIP III. Các giao thức hỗ trợ trong SIP 1. RSVP ( Reource Revervation Protocol ) : Giao thức chiếm trước tài nguyên mạng. 2. RTP ( Real Time Tranpsport Protocol ) : Giao thức vận chuyển thời gian thực 3. RTCP (Real-Time Transport Control Protocol)odd port-port lẻ 2 4. RTSP ( Real Time Streaming Protocol ) : Giao thức tạo luồng thời gian thực . 5. SDP ( Session Description Protocol ) : Giao thức mô tả phiên kết nối đa phương tiện 6. MIME ( Multipurpose Internet mail Extension – Mở rộng thư tín Internet đa mục đích 7. HTTP ( Hypertext Transfer protocol ) : Giao thức truyền siêu văn bản IV. Kết luận V . Demo 1. Mục tiêu và mô hình 2. Công cụ Demo 3. Các bước 4. Kết quả 3 LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin gửi tới thầy giáo Ths. Nguyễn Đức Quang , lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đã trực tiếp hướng dẫn , chỉ bảo tận tình trong suốt quá trình em làm đề án này. LỜI MỞ ĐẦU Trước đây khi đề cập đến VoIP, tiêu chuẩn quốc tế thường đề cập đến là H.323. Giao thức H.323 là chuẩn do ITU-T phát triển cho phép truyền thông đa phương tiện qua các hệ thống dựa trên mạng chuyển mạch gói, tập giao thức H.323 bao gồm rất nhiều giao thức con bên trong nó như H.245, H225, Q.931… hoạt động dựa trên H.323 là rất chặt chẽ và phức tạp. Những năm trở lại đây thì giao thức SIP lại chiếm ưu thế và dần dần thay thế H.323. I. TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC SIP : 1. Tổng quan về RFC : Trong kỹ thuật mạng máy tính, các tài liệu RFC (Request For Comments - RFC) là 1 loạt các bản ghi nhớ chứa những nghiên cứu mới, những phương pháp luận ứng dụng cho công nghệ internet. Thông qua Hội đồng Internet (Internet Society) các kỹ sư và các nhà khoa học máy tính có thể công bố luận văn dưới hình thức là một bản ghi nhớ RFC để cho những đồng nghiệp khác phê bình hoặc chỉ đơn thuần là để thông báo những tin tức hoặc quan điểm mới về mặt kỹ thuật. Tổ chức chuyên trách kỹ thuật liên mạng (IETF – Internet Engineering Task Force) chấp nhận những lý thuyết đã được công bố trong các RFC và đã được ứng dụng thực tế như là những tiêu chuẩn cho Internet. Mỗi một bản RFC chỉ có duy nhất một số đăng ký,một khi số đăng ký đã được công bố thì nó sẽ không bao giờ được sữa chữa hay bị hủy bỏ. Nếu cần được chỉnh sửa thì tác giả của nó sẽ công bố các bản chỉnh sữa vì vậy các bản RFC bị lỗi thời bởi những bản mới 4 hơn của chính nó. Hàng loạt các RFC đã đăng ký hình thành nên lịch sử tiến triển của tiêu chuẩn Internet . Tiến trình kiến tạo RFC không giống với những tiến trình tiêu chuẩn hóa do những tổ chức chính quy về tiêu chuẩn như ANSI thường làm. Những chuyêng gia về kỹ thuật mạng và truyền thông có thể tự đề bạt một bản dự thảo Internet (Internet Draft) mà không cần sự hỗ trợ từ những cơ quan bên ngoài. Những bản RFC được công nhận thường được công bố với sự phê chuẩn của IETF và đa số là do những chuyên gia tham dự trong các nhóm điều hành của IETF thi hành. Khi mới bắt đầu chúng chỉ là những bản dự thảo Internet, cách xắp xếp này cho phép những bản dự thảo này được thông qua những vòng thăm dò ý kiến ban đầu từ những đồng nghiệp trước khi tài liệu được hoàn thành và thanh lọc để trở thành những bản RFC. Truyền thống của RFC là dựa vào tính thực dụng, kinh nghjệm từng trải, quyền tiêu chuẩn hóa những bản thảo thông qua thực tế đạt được bởi các cá nhân hoặc một nhóm cộng tác nhỏ. Điều này có ưu điểm đó là hơn rất nhiều so với quy trình chính quy do hội đồng điều khiển mà chúng ta thường thấy ở ANSI hoặc ISO. Các bản RFC đã từng nổi tiếng vì chất lượng của chúng. Trong các bản RFC chúng ta vừa không gặp những sự nhập nhằng,khó hiểu là một vấn đề phổ biến trong các bản thiết kế dự thảo, vừa không có những chức năng ngoài dự kiến do sai lầm của hội đồng gây ra đó là những điều ám ảnh đối với các tiêu chuẩn chính quy. Và chúng đang mở đường cho một mạng lưới đang phát triển tới tầm cỡ toàn cầu. Hình thức RFC được khởi đầu vào năm 1969, khi nó là một phần trong hội thảo của dự án ARPANET. Hiện nay, nó là kênh công bố chính thức của IETF, của Ủy Ban Kiến Trúc Mạng ( Internet Architecture Board – IAB) và ở mức độ nào đó là của cộng đồng những kỹ sư nghiên cứu về mạng lưới truyền thông máy tính toàn cầu. Những bản RFC đầu tiên được tác giả của chúng đánh bằng máy đánh chữ và truyền tay các bản in giữa nhóm những kỹ sư nghiên cứu tại ARPA. Tháng 12 năm 1969, các kỹ sư nghiên cứu phân phát các bản RFC mới thông qua mạng lưới truyền thông ARPANET. Bản RFC đầu tiên với đề tài Phần Mềm Dành Cho Máy Chủ (Host Software), được Steve 5 Crocker, một sinh viên của trường đại học California, Los Angeles ( UCLA) viết và được công bố vào ngày 07 tháng 04 năm 1969. Trong phiên bản RFC số 3, Steve Crocker đã đặt các bản RFC dưới quyền của “Nhóm Điều Hành Mạng – Network Working Group“, nhóm này chưa bao giờ tồn tại chính thức mà chỉ được định nghĩa là “nhóm người này” nhưng sự ủy quyền của “họ” vẫn tồn tại trong các RFC cho đến nay. Trường đại học UCLA tiếp tục cho ra đời nhiều bản RFC trong những năm 1970 không những vì chất lượng của chúng cao mà còn vì UCLA là một trong những điểm kết nối mạng đầu tiên của ARPANET. Từ năm 1969 đến 1998, ông Jon Postel làm chủ biên tập RFC. Sau khi hết hạn hợp đồng tài trợ của chính phủ Mỹ, hội đồng Internet (thay mặt cho IETF) ký hợp đồng với chi nhánh điều hành mạng (Networking Division) của trường đại học Nam California (USC) đứng ra làm quyền biên tập và chịu trách nhiệm về việc xuất bản. Mọi người đều có thể tiếp cận bất kỳ một bản RFC nào tại website chính thức của chủ biên RFC : http://www.rfc-editor.org/rfc.html . Hầu hết các bản RFC đều hiện hiện hữu ở dạng ASCII, đồng thời cũng có ở một số định dạng khác. Từ năm 2006 trở đi bất kỳ một đặc tả tiêu chuẩn internet nào cũng đều ở dưới dạng ASCII. Không phải bất kỳ bản RFC nào cũng là tiêu chuẩn, chỉ có nhóm IETF đại diện cho nhóm chỉ đạo kỹ thuật kết nối mạng ( Internet Engineering Stearing Group – IESG) là có quyền chuẩn y các bản RFC có thể trở thành tiêu chuẩn. Cấp bậc của các RFC bao gồm : Đề nghị (Proposed – PS), dự thảo (Draft – DS), bảng đầy đủ (Full) – Tiêu chuẩn Internet (Internet Standart – STD). Mỗi một biên tập phụ, thuộc một tiêu chuẩn STD nào đó đều có một mã số riêng. Kể từ năm 2006 thì tiêu chuẩn số 1 là RFC3700. Một số các STD tạo thành nhiều nhóm nhỏ, gồm những RFC có liên quan với nhau. Một bản RFC thử nghiệm có thể là một tài liệu của IETF, hoặc một bản đệ trình cá nhân lên chủ biên RFC. Trên lý thuyết, thực trạng các bản tài liệu như cái tên của nó ám chỉ - chỉ là những “ đề nghị duyệt thảo và bình luận “ ( Request For Comments ). Trên thực tế ,một số bản tài liệu không được nâng lên mức tiêu chuẩn vì không có người tình nguyện thực hành những chi tiết cụ thể trong thủ tục. Một số tài liệu quan trọng cũng chỉ tồn tại như một “Bản Thảo Internet”, trong khi có những bản RFC chính quy lại trở nên lỗi thời . 6 Một bản RFC tin tức (news) có thể là bất cứ thứ gì, từ những bản RFC hài hước ( những bản này được công bố vào ngày 1-4 – Ngày nói đùa ) về những giao thức sở hữu cho đến những bản RFC chủ chốt được nhiều người biết đến như RFC 1591. Một số bản RFC tin tức được nhóm lại thành một loạt các bài “ tin tức đáng chú ý” (For Your Information – FYI). Tuy nhiên hiện nay ít ai đăng thêm, một số FYI cũ vẫn còn rất thú vị như FYI 18 hay còn gọi là RFC 1983 bản “ từ vựng dành cho người dùng Internet” (Internet User’s Glossary) Một bản RFC tồn kho (historic) là một bản lỗi thời và đã có bản RFC khác thay thế nó. Những bản này nói về một giao thức đã không còn được để ý trong hoàn cảnh Internet hiện tại hoặc đã bị đưa ra khỏi mức tiêu chuẩn hóa vì một lý do nào đó. Một số các RFC lỗi thời còn không được liệt kê trong danh sách các bản tồn kho, vì “ tiến trình tiêu chuẩn hóa “ (Internet Standards Process) thường không cho phép những tham chiếu có tính quy chuẩn (normative references) đối với một RFC đang được tiêu chuẩn hóa, từ một bản RFC có cấp độ thấp hơn. Đồng thời ít người chú ý đến việc giải quyết những chi tiết thủ tục yêu cầu, để những bản RFC được phân loại là tồn kho, và những thay đổi được đánh dấu vào tất cả các RFC phụ thuộc vào nó. Dạng vô danh thường được đặt cho những bản RFC quá cũ không rõ cấp bậc là gì nếu phải công bố. Trong một vài trường hợp những RFC đó còn hoàn toàn không được công bố. Những RFC cũ thường chỉ là những bản “ yêu cầu duyệt thảo và bình luận “, không chú trọng việc đặc tả một giao thức, một chu trình quản lý hoặc bất cứ một thứ gì khác mà các RFC hiện nay đang được dùng để thực hiện. 2. Tổng quan về SIP : Giao thức SIP (Secssion Initiation Protocol ) là giao thức báo hiệu điều khiển lớp ứng dụng được dùng để thiết lập , duy trì , kết thúc các phiên truyền thông đa phương tiện ( multimedia ) có một hoặc nhiều người tham gia . Các phiên multimedia bao gồm thoại internet , hội nghị và các ứng dụng tương tự có liên quan đến các phương tiện truyền đạt ( media ) như âm thanh , hình ảnh và dữ liệu . SIP sử dụng các bản tin mời ( INVITE ) để thiết lập các phiên và để mang các thông tin mô tả phiên truyền dẫn . SIP hỗ trợ các phiên đơn bá ( unicast ) và quảng bá ( multicast ) tương ứng các cuộc gọi điểm tới điểm và cuộc gọi đa điểm . SIP là một giao thức để thiết lập các phiên truyền thông . Các phiên SIP bao gồm − Hội họp đa phương tiện qua internet . 7 − Các cuộc gọi điện thoại qua internet . − Các phiên video qua internet . − Phân phối đa phuong tiên . Các phần tử của SIP có thể liên lạc thông qua : − Liên lạc cá nhân . − Phát quảng bá . − Thông qua tổ hợp của các quan hệ liên lạc cá nhân hoặc một tổ hợp của tất cả những phương tiên trên . Trong các môi trường IPv4 và IPv6 thông qua : − UDP − TCP − SCTP hoặc TLS trên nền TCP SIP là một giao thức mở rộng đơn giản − Các phương tiên ( Methods ) – Định nghĩa về phiên truyền thông . − Phần mào đầu ( Headers ) – Mô tả về phiên truyền thông . − Phần thông tin báo hay còn gọi là phần thân ( Message Body ) – SDP , ký tự , XML . 3. Nguồn gốc sự phát triển của giao thức SIP : Đầu tiên SIP chỉ đơn thuần là một giao thức dùng để thiết lập phiên quảng bá cho Internet ( từ giữa đến cuối thập kỉ 90 ) . SIP được phát triển bởi SIP Working Group trong IETF. Phiên bản đầu tiên được ban hành vào tháng 3 năm 1999 trong tài liệu RFC 2543 : nó là 1 giao thức dựa trên ý tưởng và cấu trúc của HTTP (HyperText Transfer Protocol) là giao thức trao đổi thông tin của World Wide Web (WWW) và là 1 phần trong kiến trúc Multimedia của IETF. Sau đó, SIP trải qua nhiều thay đổi và cải tiến. Phiên bản mới nhất hiện nay được ban hành trong IETF RFC 3261. RFC 3261 hoàn toàn tương thích ngược với RFC 2543, do đó các hệ thống thực thi theo RFC 2543 hoàn toàn có thể sử dụng với các hệ thống theo RFC 3261. Các giao thức có liên quan đến SIP bao gồm : - Giao thức đặt trước tài nguyên RSVP ( Resource Reservation Protocol ) 8 - Giao thức truyền vận thời gian thực RTTP ( Real Time Transfer Protocol ) - Giao thức cảnh báo phiên SAP ( Session Announcement Protocol ) - Giao thức miêu tả phiên SDP ( Session Description Protocol ) Các chức năng của SIP là độc lập và không phụ thuộc vào bất kỳ giao thức nào thuộc các giao thức trên. Mặt khác SIP có thể hoạt động hỗ trợ với các giao thức báo hiệu khác như H.323 . SIP là một giao thức theo thiết kế mở do đó nó có thể mở rộng thêm các chức năng mới. Sự linh hoạt của bản tin SIP cũng cho phép đáp ứng các dịch vụ thoại tiên tiến bao gồm cả các dịch vụ di động. Một bản tin SIP có hai phần, phần mào đầu ( Headers ) và phần thân ( Message Body ). Phần thân cho phép phục vụ các ứng dụng khác nhau một cách linh hoạt. Ban đầu phần thân chỉ dùng để chuyển tải các tham số miêu tả phiên SDP như codec, địa chỉ IP đầu cuối, Phần thân được sử dụng để mở rộng các ứng dụng của khác nhau của SIP ví dụ như SIP-T cho liên vận PSTN-SIP-PSTN hoặc MSCML (Media Server Control Markup Language) cho dịch vụ hội nghị. Sự phổ cập của SIP đã dẫn tới việc một loạt nhóm làm việc liên quan đến SIP được thành lập. Nhóm SIPPING ( Session Initiation Protocol Project Investigation working group) được thành lập với mục đích nghiên cứu các ứng dụng và phát triển các yêu cầu mở rộng cho SIP. Nhóm SIMPLE (SIP for Instant Messaging and Presence Leveraging Extensions) có nhiệm vụ chuẩn hoá các giao thức cho các ứng dụng nhắn tin tức thời. Các nhóm làm việc khác là PINT (PSTN and Internet Inter-networking), SPIRITS (PSTN/IN requesting Internet Services). II. Các thành phần bên trong mạng SIP : Thành phần của SIP : bao gồm SIP User Agent ( UA ) và SIP server . 1. SIP User Agent: 9 SIP UA hoặc thiết bị đầu cuối là điểm cuối của dialog : SIP UA gửi - nhận các yêu cầu và trả lời của SIP , nó là điểm cuối của luồng đa phương – bao gồm ứng dụng trong thiết bị đầu cuối hoặc ứng dụng phần cứng chuyên dụng . UA gồm hai phần : − User Agent Client ( UAC ) : ứng dụng của người gọi – khởi tạo yêu cầu (request ) − User Agent Server ( UAS ) : chấp nhận , gửi lại , từ chối yêu cầu ( request ) và gửi trả lời cho request đến thay mặt cho người gọi. UA là thực thể SIP mà tương tác với người sử dụng bằng giao diện. 2. SIP Server : SIP server : Cần phân biệt SIP Server và UA server cũng như mô hình client-server . Ở đây , SIP server là một thực thể luận lý , một SIP server có thể có chức năng của nhiều loại server hay nói cách khác một SIP Server có thể hoạt động như các server khác nhau trong các trường hợp khác nhau . Trong SIP Server có các thành phần quan trọng như : Proxy Server , Redirect Server , Location Server , Registrar Server … Proxy Sever : Có thể xem các Proxy Server như các router thiết bị đầu cuối SIP làm nhiệm vụ chuyển tiếp các request tới thực thể khác trong mạng, như vậy chức năng chính của nó trong mạng là định tuyến cho các bản tin đến đích. Tuy nhiên các Proxy SIP sử dụng 10 [...]... ra SIP còn có các mô hình hoạt động liên mạng với SS7 (đến PSTN) hoặc là liên mạng với chồng giao thức H.323 III- Các giao thức hỗ trợ trong SIP Các giao thức khác của IETF có thể sử dụng để xây dựng những ứng dụng SIP SIP có thể hoạt động cùng với nhiều giao thức như : − − − − − RSVP ( Reource Revervation Protocol ) : Giao thức chiếm trước tài nguyên mạng RTP ( Real-time tranpsport Protocol ) : Giao. .. thông báo này và cho phép bạn lưu trữ dữ liệu chứa trong chúng vào đĩa cứng 6 HTTP ( Hypertext Transfer protocol ) : Giao thức truyền siêu văn bản Là một trong năm giao thức chuẩn về mạng Internet, được dùng để liên hệ thông tin giữa Máy cung cấp dịch vụ (Web server) và Máy sử dụng dịch vụ (Web client) là giao thức Client/Server dùng cho World Wide Web-WWW, HTTP là một giao thức ứng dụng của bộ giao thức. .. Giao thức vận chuyển thời gian thực RTSP ( Real Time Streaming Protocol ) : Giao thức tạo luồng thời gian thực SAP ( Session Advertisement Protocol ) : Giao thức thông báo phiên kết nối SDP ( Session Description Protocol ) : Giao thức mô tả phiên kết nối đa phương tiện − MIME ( Multipurpose Internet mail Extension) : Mở rộng thư tín Internet đa mục đích − HTTP ( Hypertext Transfer protocol ) : Giao. .. lệnh VCR , như chạy hay tạm dừng , để điều khiển thời gian thực trong việc phát lại các file media từ sever 4 SDP ( Session Description Protocol ) : Giao thức mô tả phiên kết nối đa phương tiện Là giao thức cho phép client chia sẻ thông tin về phiên kết nối cho các client khác Nó đóng một vai trò quan trọng trong VoIP 4.1 Mô tả SDP: SDP không phải là một giao thức lớp vận chuyển, nó không thực sự... tay khi họ đi du lịch SIP URI: người sử dụng trong môi trường SIP được định nghĩa bởi SIP Uniform Resource Identity (URI) Khuôn dạng của SIP URI tương tự như địa chỉ email, bao gồm username và domain name: sip: B@thanglong.com Trong ví dụ trước, nếu chúng ta tra cứu SIP server (điều khiển domain company.com) chúng ta sẽ tìm thấy người sử dụng có username là B URI của B có thể là SIP: b@131.160.1.112,... Hypertext Transfer protocol ) : Giao thức truyền siêu văn bản − COPS ( Common Open policy Service ) : Dịch vụ chính sách mở chung − OSP ( Open Settlement protocol ) : Giao thức thỏa thuận mở 1 RSVP ( Reource Revervation Protocol ) : Giao thức chiếm trước tài nguyên mạng 25 RSVP là một cơ chế báo hiệu dùng để dành riêng tài nguyên trên một mạng RSVP không phải là một giao thức định tuyến Việc quyết định... vào tiến trính lấy mẫu gói dữ liệu Cả hai NTP và RTP thì được đặt trong gói RTCP bởi người gởi dữ liệu 30 3 RTSP ( Real Time Streaming Protocol ) : Giao thức tạo luồng thời gian thực Là giao thức điều khiển kiểm soát hệ thống mạng , được thiết kế sử dụng trong hệ thống giải trí và truyền thông để kiểm soát Streaming media Severs Giao thức được sử dụng để thiết lập và kiểm soát các phương tiện truyền... xác định trong Định nghĩa giống trường tin SIP mọi bản tin SIP được gửi bởi tất cả các UA trong một dialog Cseq Chứa một giá trị nguyên và tên phương thức Trường này dùng để xác định, săpx xếp, đánh dấu chuỗi SIP request trong một dialog Cseq có Via thể khác nhau giữa bản tin được truyền lại và truyền mới Xác định đường đi được chỉ ra request và các response sẽ được gửi Contact Chứa SIP hoặc SIPS URI... sever nhận bản tin SIP REGISTER yêu cầu và cập nhật thông tin từ bản tin request vào “ location database “ nằm trong Location Sever Location Sever : Lưu thông tin trạng thái hiện tại của người dùng trong mạng SIP 11 3 Mối liên hệ giữa các thành phần trong mạng SIP Trong ví dụ thứ nhất, cho ta có một cái nhìn khái quát về chức năng của Proxy Server, Redirect Server, SIP Phone trong mạng Giả sử thuê... end to end Trong trường hợp này, proxy sẽ không thể biết kiểu phiên nào đang được thiết lập giữa hai UA 4.5 Cấu trúc bản tin SIP Bản tin Request: INVITE sip: bob@proxy.company.com SIP/ 2.0 Via: SIP/ 2.0/UDP ph1.company.com:5060;branch=z9hG4bK83749.1 From: Alice ;tag=1234567 To: Bob Call-ID: 12345601@ph1.company.com CSeq: 1 INVITE Contact: . THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỀ ÁN CƠ SỞ NGÀNH MẠNG MÁY TÍNH GIAO THỨC SIP TRONG VOIP ( SESSION INITIATION PROTOCOL : GIAO THỨC BÁO HIỆU ĐIỀU KHIỂN) Giáo viên hướng dẫn : Ths.Nguyễn Đức Quang Người. Đầu I . Tổng quan về giao thức SIP 1. Tổng quan về RFC 2. Tổng quan về giao thức SIP 3. Nguồn gốc sự phát triển của SIP II. Các thành phần bên trong mạng SIP 1. SIP User Agent 2. SIP Server 3. Mối. hủy cuộc gọi SIP III. Các giao thức hỗ trợ trong SIP 1. RSVP ( Reource Revervation Protocol ) : Giao thức chiếm trước tài nguyên mạng. 2. RTP ( Real Time Tranpsport Protocol ) : Giao thức vận chuyển