Мультимедиа

IP-телефония

Рассмотрим одно из интерактивных приложений протоколов реального времени — IP-телефонию. Задача этого приложения – использовать Интернет как телефонную сеть с некоторыми дополнительными возможностями. При этом вместо коммутации через коммутаторы это приложение позволяет применять коммутацию пакетов через Интернет. Для этого типа коммутации разработано два протокола: SIP и H323.

SIP

Протокол инициализации сеанса связи (SIP) был разработан IETF. Это протокол прикладного уровня, который устанавливает, управляет и заканчивает мультимедийный сеанс (вызов). Он может использоваться, чтобы создать соединения с двумя участниками, многими участниками или сеансы групповой рассылки. SIP разработан так, чтобы не зависеть от основного транспортного уровня; он может выполняться или с помощью протоколов UDP, TCP, или на SCTP.

Сообщения

SIP — протокол, похожий на HTTP. SIP, так же, как HTTP, использует сообщения. Определены шесть сообщений, показанных на рисунке 17.6.

Рис. 17.6. SIP-сообщения

Каждое сообщение имеет заголовок и текстовый блок ("тело"). Заголовок состоит из нескольких строк, которые описывают структуру сообщения, возможности вызывающего абонента, типа среды передачи, и так далее. Рассмотрим кратко описание каждого сообщения. Затем покажем их приложения на примере простого сеанса связи.

Вызывающий абонент вначале инициализирует сеанс сообщением INVITE (приглашение). После того, как вызываемый абонент ответит на вызов, вызывающий абонент передает сообщение ACK (подтверждение).

Сообщение BYE заканчивает сеанс. Сообщение OPTION делает запрос компьютера о его возможностях. Сообщение CANCEL отменяет уже начатый процесс инициализации. Сообщение REGISTER обрабатывает вызов, когда вызываемый абонент не доступен.

Адреса

В обычной телефонной связи применяются два номера: телефонный номер исходящего абонента и телефонный номер входящего абонента. SIP очень гибок. В SIP могут использоваться адреса электронной почты, IP-адрес, телефонные номера и другие типы адресов, чтобы идентифицировать исходящего и входящего абонента. Однако адрес должен быть в формате SIP. Рис. 17.7. показывает некоторые общие форматы.

Рис. 17.7. Форматы SIP

Простой Сеанс

Простой сеанс SIP состоит из трех модулей: установление, обмен информацией и завершение. Рисунок 17.8. показывает простой сеанс SIP.

Рис. 17.8. SIP – простой сеанс

Установления соединения. Сеанс установления соединения требует трех этапов. Вызывающий абонент для начала установления соединения посылает сообщение INVITE, используя UDP, TCP или SCTP. Если вызываемый абонент желает начать сеанс, он высылает ответное сообщение. Вызывающий абонент для завершения этого этапа посылает сообщение подтверждения ACK.

Обмен информацией. После того как сеанс установлен, вызывающий и вызываемый абонент могут обмениваться информацией по двум временным портам.

Завершение сеанса. Сеанс может быть завершен сообщением BYE, которое может быть передано любой стороной.

Отслеживание вызываемого абонента

Что произойдет, если вызываемого абонента нет около терминала? Он может отойти или перейти на другой терминал. Он может не иметь фиксированного IP-адреса, если использует протокол динамической реконфигурации хостов, который автоматически назначает адреса терминальным станциям и хостам. SIP имеет механизм, аналогичный DNS, который отыскивает IP-адрес терминала, где находится вызываемый абонент. Чтобы выполнить это отслеживание, SIP использует концепцию регистрации. SIP определяет серверы, которые назначаются регистратором. В любой момент времени пользователь зарегистрирован по крайней мере одним регистратором; этот сервер знает IP-адрес вызываемого абонента.

Когда вызывающий абонент должен связаться с вызываемым абонентом, он может использовать электронную почту вместо адреса IP в сообщении INVITE. Сообщение переходит на вспомогательный сервер (proxy server), он передает сообщение поиска (не входит в SIP) некоторому регистратору, который зарегистрировал вызываемого абонента. Когда вспомогательный сервер получает сообщение ответа от сервера регистратора, вспомогательный сервер принимает сообщение INVITE вызывающего абонента и находит IP-адрес вызываемого абонента. Это сообщение затем посылают вызывающему абоненту. Процесс показан на рис. 17.9.

Рис. 17.9. Отслеживание входящего абонента