SIP vs. H.323 Frank Schulze 12.10.2004

1. SIP vs. H.323 Frank Schulze 12.10.2004

2. Inhaltsverzeichnis • SIP versus H.323 • Einleitung • Grundlagen • Zuverlässigkeit • Nachrichten • Erweiterbarkeit • Skalierbarkeit • Rufsignalisierung • Microsoft Messenger • Adressierung • Verbindungsaufbau • Verbindungsabbau • Service • Video- und Datenkonferenzen • Administration • Sonstiges

3. Einleitung - H.323 • H.323 • Originaltitel „ Visual telephone systems and equipment for local area networks which provide a non-guaranteed quality of service “ • Spezifikation der ITU, welche inzwischen unter dem Titel “Packet-based Multimedia Communications Systems” bekannt ist • trotz des Wortes „Visual...“ im Titel keine Spezifikation für Videokonferenz-Lösungen; Unterstützung von Video und Daten war immer optional • spezifiziert Fähigkeiten von Endgeräten im IP-Umfeld und soll die Interoperabilität der Herstellerprodukte untereinander garantieren • Definition von vier Hauptgruppen: Terminals, Gateways, Gatekeeper und MCUs • weitere Einzelspezifikationen für Video-, Audio- und Datenübertragung

4. Einleitung - SIP • SIP • Originaltitel „ Application-level protocol for inviting users to multimedia conferences [emphasis ours] “ • inzwischen unter „SIP: Session Initiation Protocol“ bekannt • „multimedia conferences...“ im Titel meint Multicast-Konferenzen á la MBone • ursprünglich war SIP eine Punkt-zu-Punkt Version von SAP (Session Announcement Protocol) und als die allgemeine Lösung für WANs gedacht • 1996 SIP Internet Draft vorgestellt • 1999 als RFC 2543 von der IETF verabschiedet • SIP basiert in Grundzügen auf HTTP und SMPT • bereits 1999 in den MBone-Tools verwendet

5. Konzeptionelle Grundlagen • H.323 • modernes Protokoll, welches in die H.32x-Familie eingebettet ist • basiert auf RTP/RTCP • für die Erfordernisse von Multimedia-Anwendungen über IP entworfen • Anwendungen nutzen jene Teile, welche diese benötigen • SIP • modernes Protokoll, welches zusammen mit HTTP entstand • basiert auf RTP/RTCP • vorrangig entworfen, um Verbindungsaufbau zu ermöglichen • geringe Anforderungen an Infrastruktur (Verwaltung der Sitzungsinformationen wird konsequent ins Endgerät verlagert) • kein Support für Multimedia- & Datenanwendungen • Möglichkeiten zur Konferenzkontrolle fehlen

6. Zuverlässigkeit • H.323 • Mechanismen zur Fehlerbehandlung sind implementiert, z.B. • automatische Umleitung von Rufen über existierende Geräte • bei Gatekeeper-Ausfall wird automatisch ein anderer Gatekeeper gesucht • SIP • keine definierten Fehlerbehandlungsroutinen • wenn ein SIP-Endgerät oder der SIP-Proxy nicht reagiert,bekommen die anderen Geräte keine Information darüber

7. Definition der Nachrichten • H.323 • Nachrichten sind im Standard ASN.1 mittels einer strukturierten Notation präzise definiert • Nachrichten-Codec mittels eines sogenannten ASN.1-Compilers automatisch generierbar; bei Änderungen der Spezifikation nur eine Neucompilierung des Nachrichten-Codecs nötig • SIP • Nachrichten werden mittels der Augmented Backus-Naur Form (syntaktische Notation) generiert • ABNF ist nicht kompatibel zum RFC 2234 („ABNF-Standard“) • der Nachrichten-Codec kann nicht automatisch von der Spezifikation abgeleitet werden; diese wird in eine Grammatik übersetzt und vom Parser in einen Decoder gewandelt • der Encoder muss immer per Hand implementiert werden • fehleranfälliger Vorgang, vor allem das Übersetzen in Grammatik

8. Erweiterbarkeit für Verkäufer • H.323 • erweiterbar mit nicht standardisierten Features, welche Konflikte zwischen verschiedenen Herstellern auslösen können • SIP • erweiterbar mit neuen Kopfzeilen, welche von verschiedenen Verkäufern unterschiedlich genutzt werden können • das Risiko ist zwar klein, kann aber trotzdem zu Inkompatibilitäten führen

9. Erweiterbarkeit des Standards • H.323 • laufende Weiterentwicklung mit neuen, obligatorischen Features • Abwärtskompatibilität wird immer gewährleistet • SIP • laufende Weiterentwicklung mit neuen Features, welche vorhergehende weiterhin ermöglichen • oft nicht abwärtskompatibel • keine genauen Festlegungen, welche Erweiterungen obligatorisch sind oder nicht

10. Skalierbarkeit der Last • H.323 • Ausgleich der Netzlast durch Abfrage der Endpunkte und ihrer totalen und verfügbaren Kapazität • SIP • besitzt keine Möglichkeit der Anpassung an Netzlast • nutzt dafür zur Zeit meist DNS SRV (spezielle Records zum Auffinden von Diensten) • in der Zukunft modifizierte Version der HTTP-Netzskalierung geplant • in großen Netzwerken kann eine 100% Auslastung der Gateway-Ports nicht erkannt werden  hohe Fehleranfälligkeit bei Rufen

11. Rufsignalisierung / Adressauflösung • H.323 • bei Gatekeeper-Nutzung Rufsignalisierung durch Austausch von RAS-Nachrichten • Gatekeeper nimmt Adressauflösung vor; Nutzung von Aliasen möglich • Direktrufe zwischen Endgeräten mittels IP-Adresse sind ebenfalls möglich • SIP • keine Adressauflösung vorgesehen; Senden der INVITE-Nachricht zwingend erforderlich • SIP-Client wendet sich an SIP-Server; dieser kann als Proxy-Server agieren oder Verbindungswunsch weiterleiten • in beiden Fällen ist der Austausch von mindestens 3 Nachrichten zur Verbindungsaufnahme nötig

12. Adressierung • H.323 • sehr flexible Adressierungsmechanismen vorhanden, z.B. Unterstützung von: • E.164 Telefonnummern • H.323-Aliasen • URL • E-Mail Adressen • SIP • nur Verwendung von E-Mail ähnlichen Adressen möglich, z.B.user@company.com

13. Gebührenerfassung (billing) • H.323 • Gatekeeper registriert Beginn und Ende der Verbindung; auch wenn diese ohne seine Hilfe (Direktadressierung) hergestellt wurde • SIP • nur möglich, wenn der SIP-Proxy während der gesamten Verbindung diese komplett überwacht, um das Ende der Verbindung registrieren zu können • Verzerrungen möglich, weil die Anrufzeichen verzögert übertragen worden sein können

14. Ruf-Setup • H.323 • ein Ruf wird in 3 Nachrichten hergestellt (Setup; Connect; Ack) • Aufbau der Verbindung benötigt 5 Nachrichten • H.323 fordert ursprünglich TCP zum Verbindungsaufbau • die meisten Implementationen nutzen inzwischen die „Fast Connect“-Methode, welche in H.323v2 beschrieben ist • wenige nutzen H.323 Annex E, welcher UDP erlaubt • SIP • ein Ruf wird in 3 Nachrichten hergestellt (INVITE; OK; Ack) • Aufbau der Verbindung benötigt 6 Nachrichten

15. Aushandlung der Kanäle • H.323 • Aushandlung der Möglichkeiten und zu verwendenden Kanäle einschließlich Audio, Video und Datenkanal • einzelne Kanäle können während der Sitzung geschlossen werden, ohne dass die anderen beeinträchtigt werden • SIP • Kanäle werden nicht ausgehandelt, anrufende Seite schlägt die Medien vor, andere Seite kann diese annehmen oder ablehnen • es ist den Endpunkten nicht gestattet, sich gegenseitig über ihre Möglichkeiten zu informieren

16. Verbindungsabbau • H.323 • klar definierter Vorgang • SIP • Verbindung kann per „BYE“ beendet werden • Beenden per „BYE“ optional im Protokoll; allerdings kann man vom Session Initiation Protocol dieses auch nicht erwarten

17. Weiterleiten von Rufen • H.323 • Gatekeeper kann die Rufsignalisierung kontrollieren und den Ruf gleichzeitig an mehrere Endgeräte weiterleiten • SIP • SIP-Proxy kann die Rufsignalisierung kontrollieren und den Ruf gleichzeitig an mehrere Endgeräte weiterleiten

18. Zusammenarbeit mit PSTN • H.323 • stammt vom traditionellen PSTN (z.B. Q.931) ab • H.323 ist nicht leitungsvermittelt (circuit switched) sondern paketorientiert • Einsatz eines Gateways klar definiert • SIP • keine Gemeinsamkeiten mit PSTN vorhanden • Rufe von Telefonen müssen „SIP“ übergestülpt werden • Architektur beschreibt nicht die Einbindung eines Gateways

19. Services • H.323 • Bedienung der Endpunkte kann über einen HTTP-Web-Browser geschehen • Services unterstützen Rufsignalisierung und Rufannahme eines Endgerätes • Unterstützung der Rufweiterleitung durch geeignete Geräte (z.B. Gatekeeper) • SIP • Endgeräte empfangen Hilfe vom SIP-Proxy beim Rufen, Rufannahme oder Rufweiterleitung • Standard definiert nicht die Unterstützung durch Web-Browser • andere Dienste wie XML, SOAP (Simple Object Access Protocol) oder CPL (Call Processing Language) werden unterstützt

20. Video- und Datenkonferenzen • H.323 • volle Unterstützung von Video- und Datenkonferenzen • Mechanismen zur Audio- und Videosynchronisation implementiert • SIP • beschränkter Unterstützung von Videokonferenzen • kein Support von Datenkonferenzen • keine Mechanismen der Synchronisation von Audio und Video

21. Administrative Erfordernisse / Codecs • H.323 • Gatekeeper nicht notwendig • Rufe auch direkt zwischen Geräten möglich • auch Unterstützung von nicht ITU-T Codecs (z.B. Endpunkte für MPEG oder GSM) • Unterstützung von Codecs, welche das Feature „GenericCapability“ aufweisen (Erweiterung in H.323v3) • SIP • Proxy nicht nötig • Rufe auch zwischen zwei Nutzern möglich • Unterstützung von IANA-registrierten Codecs und solchen, welche das Feature „privately-named codec by mutual agreement“ implementiert haben

22. Transport-Protokolle / Firewall-Unterstützung • H.323 • Unterstützung durch H.323-Proxys und H.320/H.320-Gateways • Nutzung von sicheren und unsicheren Protokollen möglich (z.B. TCP oder UDP); meistens Nutzung von TCP • SIP • Unterstützung durch SIP-Proxys • Nutzung von sicheren und unsicheren Protokollen möglich (z.B. TCP oder UDP); meistens Nutzung von UDP

23. Entdeckung von Schleifen • H.323 • Gatekeeper können Schleifen durch Überwachung der Felder „CallIdentifier“ und „destinationAdress“ entdecken • SIP • mit Hilfe des SIP-Nachrichten Headers „Via“ identifizierbar

24. Multicast Signalisierung • H.323 • mit Hilfe von LRQs (location request) und GRQ (auto gatekeeper discovery) • SIP • durch sogenannte „Gruppen-INVITEs“

25. Rufkontrolle durch Dritte • H.323 • Dritte können Rufkontrolle lt. Standard übernehmen • eine weiterentwickelte Form der Kontrollübernahme durch Dritte ist durch die Standards der Serie H.450 gegeben • SIP • möglich durch SIP; Beschreibung in einem separaten Internet Draft

26. Konferenzeinheit • H.323 • MC (Multipoint Controller) nötig • kann physisch in einem Endgerät als Zusatzeinrichtung sein • jeder Endpunkt kann MC besitzen • sehr flexible Mittel für Implementierung dieser Funktionalität vorhanden • SIP • keine separate Einheit nötig; SIP-Nutzer unterstützen Konferenzen selbst

27. Weitere Punkte • H.323 • Unterstützung von Uni- und Multicast, Stern- und zentralisierten Topologien • Authentifizierung mittels H.235 • Verschlüsslung mittels H.235 • SIP • Unterstützung von Uni- und Multicast, Stern- und zentralisierten Topologien • Authentifizierung mittels HTTP, SSL, PGP, S/MIME oder einigen anderen • Verschlüsslung mit SSL, PGP, S/MIME oder anderen

28. Dokumente zu H.323 • Packet-based Multimedia Communications Systems (H.323) • Implementers Guide for the ITU-T H.323, H.225.0, H.245, H.246, H.235, and H.450 Series Recommendations - Packet-Based Multimedia Communication Systems • Call signalling protocols and media stream packetization for packet-based multimedia communication systems (H.225.0) • Control Protocol for Multimedia Communication (H.245) • Digital Subscriber Signalling System No. 1 (DSS 1) - ISDN User-Network Interface Layer 3 Specification for Basic Call Control (Q.931) • Usage of Cause and Location in the Digital Subscriber Signalling System No. 1 and the Signalling System No. 7 ISDN Part (Q.850) • Information technology - ASN.1 encoding rules - Specification of Packed Encoding Rules (PER) (X.691) • Information technology - Abstract Syntax Notation One (ASN.1): Specification of basic notation (X.680)

29. Dokumente zu SIP • SIP: Session Initiation Protocol (RFC 2543) • SDP: session description protocol (RFC 2327) • Hypertext transfer protocol -- HTTP/1.1 (RFC 2068) • Multipurpose Internet Mail Extensions (MIME) Part One: Format of Internet Message Bodies (RFC 2045) • The Use of URLs as Meta-Syntax for Core Mail List Commands and their Transport through Message Header Fields (RFC 2396) • Uniform Resource Locators (URL) (RFC 1738) • UTF-8, a transformation format of ISO 10646 (RFC 2279) • Augmented BNF for Syntax Specifications: ABNF (RFC 2234) • Standard for the format of ARPA internet text messages (RFC STD 11)

30. Microsoft Messenger (1) • fest integrierter Bestandteil des Betriebssystems WindowsXP • auch Versionen für alle vorherigen System ab Windows 95 erhältlich • Unterscheidung in Version für XP (1) und alle anderen (2) nötig: (1) nutzt SIP als Verbindungsprotokoll (2) greifen auf NetMeeting 3.01 zurück • zwingende Voraussetzung zum Betrieb ist ein Benutzerkonto bei einem Microsoft eigenen Internet-dienst (*.net, *.hotmail, *.passport) viele Fragen der Anmeldung dort offensichtlich nur für ein Nutzerprofil gedacht

31. Microsoft Messenger (2) • bei (1) „Chat“ und „Datei versenden“ direkt möglich • Video- und Audiokonferenz greifen auf NetMeeting zurück • bei (2) Audio- und Videobenutzung direkt integriert • Chat, Whiteboard, Application Sharing und Dateien versen-den unmittelbar auf der Oberfläche ab-rufbar Zusammenfassung MS Messenger bietet keine Features, welche mit NetMeeting nicht auch erreichbar sind!

32. Microsoft Messenger (3) • bei Nichtbenutzung des Messengers empfiehlt sich eine Stilllegung oder Löschen des Programms (sendet auch bei Nichtbetrieb Daten an Microsoft) • eigentlich fester Bestandteil des Betriebssystems; Deinstallation deshalb nur per Trick möglich • Stilllegung: Datei „msmsg.exe“ umbenennen z.B. in „msmsgalt.exe“

33. Microsoft Messenger (4) • MSN Messenger entfernen • Variante 1: • in [c:\windows\inf] Datei „sysoc.inf“ mit einem Texteditor öffnen • im Abschnitt [components] die Zeile msmsgs=msgrocm.dll, OcEntry, msmsgs.inf, hide, 7in msmsgs=msgrocm.dll, OcEntry, msmsgs.inf,, 7ändern • in der Systemsteuerung unter [Software/Windowskomponenten]kann jetzt der Messenger wie gewohnt entfernt werden • Variante 2: • [Start/Ausführen]:RunDLL32 advpack.dll,LaunchINFSection windir%\INF\msmsgs.inf,BLC.Remove

34. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!