SIP (Session Initiation Protocol) & H.323

SIP (Session Initiation Protocol)&H.323 Fabien BIDET 18 décembre 2007

Introduction • Objectifs du cours: • Rappeler les points essentiels de la Voix sur IP • Détailler le fonctionnement des protocoles de signalisation pour la Voix sur IP: SIP et H.323

PLAN • Généralités Voix sur IP • Les codeurs/décodeurs audio • Les protocoles de transport de l’information: RTP/RTCP • Les protocoles de signalisation • H.323 • SIP - Session Initiation Protocol

Généralités Voix sur IP (1/3) • VoIP = Voice over IP • Définition: Utilisation des réseaux TCP/IP comme support des communications voix (appels téléphoniques, radios…) • Utilité: - Réduire les coûts - Standardiser l’équipement - Centraliser la gestion de toutes les communications de l’entreprise: réseau « triple play » (voix, vidéos, données) - Améliorer la gestion des appels - Augmentation de la productivité des entreprises

Généralités Voix sur IP (2/3) • Du signal analogique aux paquets IP • Les types de terminaux téléphonique IP • IP-Phone: téléphone IP (Cisco, Nortel, Alcatel-Lucent…) • SOFTPHONE: logiciel de VoIP (Skype, GnomeMeeting, Wengo…)

Généralités Voix sur IP (3/3) Architecture VoIP

Les codeurs/décodeurs audio • Objectifs • Compresser le signal analogique (voix) précédemment numérisé

Les protocoles de transport de l’audio RTP/RTCP (1/2) • RTP (données) • RTP = Real-Time Transport Protocol • Développé par l’IETF (Internet Engineering Task Force) • Objectif: Gestion des flux multimédia (voix, vidéo) sur IP • Utilisation: • Appel téléphonique simple (2 interlocuteurs) • Audio ou visioconférence (multicast) • Fonctionne sur UDP

Les protocoles de transport de l’audio RTP/RTCP (2/2) • RTCP (supervision) • Objectifs: • Assurer la qualité de service des communications RTP • Fonctions: • Envoi de rapport sur la Qualité de service (QoS) • Identification • Contrôle de la session • Paquets : • Rapport de l’émetteur • Rapport du récepteur • Description de la source • Au revoir

Les protocoles de signalisation • Objectifs de ces protocoles: • Gérer les communications voix et vidéos sur les réseaux TCP/IP • Fonctions: • Ouvrir et fermer une session multimédia (voix, vidéo) • Enregistrement des terminaux • Les protocoles existants les plus utilisés: • H.323: issu du monde de la téléphonie • SIP – Session Initiation Protocol: issu du monde de l’Internet

H.323 (1/5) • Généralités • En 1996, naissance de la première version de la voix sur IP appelée H.323 • Conçue par l’UIT-T (Union Internationale des télécommunications) • Messages au format binaire • H.323 est une association de plusieurs protocoles pour gérer: • la signalisation • la négociation de codecs • le transport de l’information (audio, vidéo, data) en temps réel.

H.323 (2/5) • Principaux acteurs de H.323 • Les terminaux: • - participants à une session multimédia • Les passerelles (Gateway): • - assure l’interconnexion entre le réseau H.323 et les autres réseaux téléphoniques (RTC, SIP…) • Les portiers (Gatekeeper): • - se charge de l’enregistrement des clients • - s’occupe des traductions d’adresses (numéro de téléphone – adresse IP) • Unités de contrôle multipoint: • - permet aux clients de se connecter aux sessions de conférence de données

H.323 (3/5) • Les protocoles utilisés par H.323 • Signalisation: • RAS (H.225) = Registration Admission Status (sur UDP) pour l’enregistrement et l’authentification • Q.931 (sur TCP) pour l’initialisation et le contrôle d’appel • Négociation: • H.245 (sur TCP) pour la négociation de codec et la gestion des flux médias • Transport de l’information : • RTP pour le transfert de la voix, vidéo et données numérisées par les codecs • RTCP pour la supervision

H.323 (4/5) • Communication téléphonique simple

H.323 (5/5) • Audio et visioconférence (multipoint) • Nécessité d’utiliser un matériel couteux: MCU = pont multipoint • Enregistrement des conférences sur le Gatekeeper: • adresse IP du pont et un numéro de téléphone unique pour chaque conférence

SIP - Session Initiation Protocol (1/7) • Généralités • Le monde de l’Internet arrive sur le marché de la voix sur IP pour fournir la nouvelle référence en terme de protocole de signalisation • Initialement conçu par le groupe MMUSIC (MultipartyMultimedia Session Control), SIP est désormais maintenu par l’IETF (Internet Engineering Task Force) • Objectifs: Etablir, modifier et terminer des sessions multimédia • Basé sur un échange de messages texte ASCII(Requêtes/Réponses), il est très proche de HTTP (HyperText Transfer Protocol) • Utilisation de RTP/RTCP pour le transport de l’information

SIP - Session Initiation Protocol (2/7) • Le principe • SIP = Gérer les phases d’un appel téléphonique • Localisation d’un terminal (adresse) • Analyse du profil de la source et de ses ressources (disponibilité) • Négociation du type de média et des paramètres de communication (voix ou vidéo, codecs…) • Etablissement et suivi de l’appel • Gestion de fonctionnalités avancées telles que le cryptage, erreurs…

SIP - Session Initiation Protocol (3/7) • Principaux acteurs de SIP • User Agent: • usager du réseau SIP • Registrar (Gatekeeper): • gère les informations relative aux usagers (adresse) pour un réseau ou segment de réseau • Proxy: • reçoit, traite et, au besoin, réachemine les messages de signalisation SIP

SIP - Session Initiation Protocol (4/7) • Le protocole (1/2) • Le format des messages SIP: • REGISTER sip:ing2000.umlv.fr SIP/2.0 • Via: SIP/2.0/UDP 147.210.177.88:5060;rport;branch=z9hG4bK16C8CB9433A5 • From: Henri DUPONT <sip:duponth@ing2000.umlv.fr>;tag=3341381679 • To: Henri DUPONT <sip:duponth@ing2000.umlv.fr> • Contact: « Henri Dupont" <sip:dupont@147.210.177.88:5060> • CSeq: 44319 REGISTER • Expires: 1800 • Max-Forwards: 70 • User-Agent: X-Lite release 1103a • Content-Length: 0

SIP - Session Initiation Protocol (5/7) • Le protocole (2/2) - Une session est établi avec des requêtes et des réponses (principe HTTP) - Les requêtes sont définis à travers six méthodes: REGISTER, INVITE, ACK, CANCEL, BYE, OPTIONS. - Les réponses peuvent être de plusieurs types: 1xx : Information (requête reçue, en progression…) 2xx : Succès (action reçue, compris et accepté) 3xx : Redirection 4xx : Erreur client (mauvaise syntaxe de la requête) 5xx : Erreur Serveur - Utilisation du protocole SDP (Session Description Protocol) pour définir le type de média (audio, vidéo) et le transport (RTP)

SIP - Session Initiation Protocol (6/7) • Communication téléphonique simple

SIP - Session Initiation Protocol (7/7) • Sécurité et authentification Le protocole SIP possède 3 mécanismes de cryptage : - Cryptage de bout en bout - Cryptage au saut par saut (hop by hop) - Cryptage au saut par saut du champ d'en-tête Via pour dissimuler la route qu'a emprunté la requête. En-tête authentification: Pour les messages SIP de bout en bout: clés publiques et signatures stockées dans cet en-tête.

SIP ou H.323 ? • Choisir SIP ou H.323 ? • Différences importantes entre SIP et H.323: • Les fournisseurs de solutions VoIP peuvent ajouter des fonctionnalités au protocole SIP en créant de nouveaux en-têtes • SIP est un protocole plus rapide • SIP sépare les flux de données de ceux la signalisation • Pour résumé, SIP est plus adapté aux réseaux IP que H323 et permet d’augmenter les fonctionnalités en fonction des besoins contrairement à son concurrent direct.

Bibliographie • http://www.frameip.com/voip/ • http://www.frameip.com/toip/ • http://fr.wikipedia.org/wiki/Session_Initiation_Protocol • RFC 3261: SIP - Session Initiation Protocol • Documentations internes à Alcatel-Lucent

Merci à tous

SIP (Session Initiation Protocol) & H.323