SIP – protokoly, mechanizmy, komunikace

1. SIP – protokoly, mechanizmy, komunikace Miroslav Vozňák VŠB – Technická univerzita Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra telekomunikační techniky miroslav.voznak@vsb.cz http://homel.vsb.cz/~voz29 KC hotelu Olšanka Praha, 8.11.2006

2. Session Initiation Protocol jádro protokolu je specifikováno v RFC 2543 , r.99 MMUSIC WGMultiparty Multimedia Session Control RFC 3261 , r. 2002 SIP WG rozšíření SIPu přispívají další WG jako SIPPING, SIMPLE (presence), IPTEL (cpl a trip), SPIRITS, PINT vlastnosti: textově orientovaný podobný HTTP end-to-end

3. Session Initiation Protocol vlastnosti: signalizační protokol pro vytvoření, modifikaci a ukončení relace popis médií se řeší obvykle se spojením s SDP přenos hlasu a videa přes RTP cílové aplikace jsou hlas, video, instant messaging, presence, hry ... může využívat TCP, UDP, TLS ...

4. Adresace

5. Adresace SIP URI (Uniform Resource Identifier) sip:user@host:port;uri-parameters

6. Prvky SIPu User Agent – UA Client, UA Server UAC je část vysílající žádosti a přijímající odpovědi UAS je část přijímající žádosti a odesílající odpovědi SIP server – Proxy, Registrar, Redirect, Location SIP Proxy – analyzuje zprávy, přeposílá je, přepisuje jejich hlavičky Redirect Server – dá kontakt na alterativní URI Registrar Server – přijímá žádosti REGISTER a aktualizuje LS Location Server – uchovává informace o umístění klientů a případně i dalších SIP Proxy

7. typy SIP Proxy SIP Proxy může být stateful (uchovává žádosti a odpovědi, zachytí opakování zpráv, detekuje zacyklení, podporuje forking) stateless (pouze přeposílá) Stateful SIP Proxy může být transaction stateful (drží stav žádost – odpověď) call stateful (od Invite až po Bye a 200 OK)

8. Architektura

9. Metody • INVITE inicializace spojení nebo změna parametrů • ACK tato zpráva potvrzuje přijetí odpovědi na žádost INVITE. Sestavení relace používá „3-way hand-shaking“ • BYE ukončení spojení • CANCEL zrušení sestavovaného spojení • REGISTER registrace, informace o aktuální IP adrese a portu, na kterém může být uživatel zastižen • OPTIONS je žádost o zaslání schopností (vlastností)

10. Metody – rozšíření

11. Odpovědi • 1xx prozatímní odpověď • 200 - 699 konečná odpověď • 2xx úspěch např 200 OK • 3xx přesměrování

12. Odpovědi • 4xx chyba klienta - uživatel nenalezen • 5xx chyba serveru • 6xx globální chyba

13. Transakce • Transakce • Požadavek a všechny odpovědi • Starý typ rozlišení – hash To, From,RURI, CSeg • Nově – parametr branch ve Via • z9hG4bK je začátek řetězce do branche pro nový zpúsob určení transakce

14. Dialog • Dialog • Call-ID, From tag, To tag • CSeg identifikuje transakci v dialogu

15. Registrace

16. Registrace • svázání user URI a device URI (From a Contact) • Expires je doba registrace (Expires=0 je zrušení registrace)

17. Přesměrování

18. SIP zpráva

19. SDP v=0 o=ja 987504994 987504994 IN IP4 1.2.3.4 s=Hovor 1 c=IN IP4 1.2.3.4 t=3196493794 3196497394 m=audio 10000 RTP/AVP 0 22 a=rtpmap:0aplication/g711 a=rtpmap:22 aplication/g723.1 SDP v = Version number (ignored by SIP)o = Session Origin used by SIPs = Subjectc = Connection Data (IN =internet, IP4 = IPv4, IP Address)t = Time (ignored by SIP)m = Media (type, port, RTP/AVP Profile)a = Attribute (profile, codec, sampling rate)

20. INVITE INVITE sip:bob@biloxi.com SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com:5060;branch=z9hG4bK776asdhds To: Bob <sip:bob@biloxi.com> From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710 CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.atlanta.com> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 (SDP část) první řádek obsahuje : • název metody : INVITE • Request-URI (pro koho je požadavek, next hope) sip:bob@biloxi.com • SIP version number: SIP/2.0

21. SIP via INVITE sip:bob@biloxi.com SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP proxy.stockholm.se:5060;branch=82.1 Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com:5060;branch=z9hG4bK776asdhds To: Bob <sip:bob@biloxi.com> From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710 CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.atlanta.com> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 (SDP část) Via položky: • ukazují cestu, Proxy v cestě vkládají další řádky • odpověď jde stejnou cestou jako žádost • „branch“ umožní detekovat smyčky

22. Dialog (Call-leg) INVITE sip:bob@biloxi.com SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com:5060;branch=z9hG4bK776asdhds To: Bob <sip:bob@biloxi.com> From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710 CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.atlanta.com> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 (SDP část) Dialog – stejné informace během spojení v položkách: • To , From a Call-ID • To a From – specifikuje logickou adresu příjemce a odesílatele • Call-ID – jedinečný identifikátor během jednoho spojení

23. CSeq INVITE sip:bob@biloxi.com SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com:5060;branch=z9hG4bK776asdhds To: Bob <sip:bob@biloxi.com> From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710 CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.atlanta.com> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 (SDP část) CSeq - každá nová žádost inkrementuje CSeq - opakovaná žádost má stejný CSeq - veškeré odpovědi k žádosti mají stejný CSeq

24. Contact INVITE sip:bob@biloxi.com SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com:5060;branch=z9hG4bK776asdhds To: Bob <sip:bob@biloxi.com> From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710 CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.atlanta.com> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 Contact • obsahuje SIP URI pro přímou komunikaci, pokud Proxy nevloží Record-Route, tak můžou jít další transakce přímo • v odpovědi 200 OK je rovněž uveden Contact

25. Content type, Length INVITE sip:bob@biloxi.com SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com:5060;branch=z9hG4bK776asdhds To: Bob <sip:bob@biloxi.com> From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710 CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.atlanta.com> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 Content-Type – jaký je obsah (SDP) Content-Length – jaká je velikost obsahu (bytes), 0 znamená bez obsahuje

26. Max Forwards INVITE sip:bob@biloxi.com SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com:5060;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forwards: 30 To: Bob <sip:bob@biloxi.com> From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774 Call-ID: a84b4c76e66710 CSeq: 314159 INVITE Contact: <sip:alice@pc33.atlanta.com> Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 Max-Forwards • je snižován na Proxy s každým přeposlaným požadavkem • pokud je 0, tak je odesláno 483 Too ManyHops • stateless detekuje smyčky

27. INVITE a odpověď 200 OK

28. Označkování • v případě větvení by se dalo těžko identifikovat, kdo odpověděl • UAS přidá do odpovědi „tag“ To: sip:bob@macrosoft.com;tag=a48s • další žádost obsahuje „visačku“ přidanou v To

29. Směrování odpovědi • žádosti se směrují dle Request URI • odpovědi dle Via

30. Forking- první 200OK potvrzeno ACK - zbytek dostane 487 Cancelled INVITE

31. Record Routing- Record route pole přidá SIP Proxy nejen do hlavičky žádosti (metody), ale i do konečné odpovědi- další transakce jdou přes prvky uvedené v recorde route

32. SIP trapezoid- Outbound Proxy musí najít Proxy, která požadavek obslouží- SIP Proxy obsluhuje jednu nebo více domén- hledáme SIP Proxy obsluhující cílovou doménu statickým mapováním anebo přes DNS (SRV záznam vrátí SIP Proxy)- pokud máme e.164, tak pomůže ENUM, regulární výraz regexp v NAPTR záznamu aplikovaný na ENUM dotaz vrátí SIP URI, z té SIP Proxy zjistí cílovou doménu a přes SRV najde obsluhující SIP Proxy

33. Call Setup

34. Ukončení sestaveného spojení - Bye

35. a sestavujícího se spojení – Cancel- dvě žádosti INVITE a CANCEL startují dvě transakce

36. SIP a PSTN Interworking

37. Události - presence Zápis k událostem jako změna stavu presence Uživatel se zapisuje k presenci jiného uživatele Změna stavu vyvolá NOTIFY např Busy na Online SUBCRIBE vytváří dialog a jeho rámci proudí NOTIFY

38. Subscribe a Notify

39. Instant Messaging • IM je v SIPu řešeno pomocí MESSAGE • text je v těle zprávy • Požadavek Message nevytváří dialog

40. NAT • Klient za NATem vkládá privátní IP do signalizace – Via, From, Contact, SDP c-line

41. NAT • ALG – Application Layer Gateway pracuje společně s NATem a přepisuje informace uvnitř hlaviček

42. NAT • STUN, TURN, ICE – podpora u klienta • Session Border Controller (SBC) – podpora na straně poskytovatele • SIP Proxy – podpora (RTP Proxy)

43. Open source řešení SER www.sip-router.org OpenSER www.openser.org Asterisk www.asterisk.org SipXpbx www.sipfoundry.org

44. Aktivity kolem SIPu v akademickém světě • TERENA • IP Telephonycookbook • http://www.terena.nl/activities/iptel/contents1.html • TF-VVC (Task Force – Voice Video Colaboration): • http://www.terena.nl/activities/tf-vvc/ • TERENA jde napříč všemi NREN Evropy a do jejich aktivit jsou zapojeny instituce i z dalších kontinentů, sdružení je podporováno EU • Zájmy ČR zde hájí CESNET, který sdružuje všechny vysoké školy, univerzity a akademie věd v ČR a je aktivní i v TF-VVC

45. Aktivity kolem SIPu v akademickém světě • INTERNET2 • Do projektu INERNET2 je zapojeno více než 200 amerických univerzit, které se podílí na vývojí Internetu „zítřka“ s pokročilými aplikacemi. • V rámci INTERNET2 existuje aktivita SIP.EDU • http://www.internet2.edu/sip.edu/ • V SIP.EDU funguje na SIP-URI více než 250 tis. uživatelů. • The ISN Cookbook • http://www.internet2.edu/sip.edu/isn/

46. Aktivity kolem SIPu v akademickém světě • CESNET • CESNET provozuje síť národního výzkumu a vzdělávání, do které jsou zapojeny všechny vysoké školy a akademie věd. • http://www.cesnet.cz • Jedním z projektů, který v rámci sdružení běží je aktivita IP telefonie, do které je zapojena většina členů sdružení. • http://www.cesnet.cz/iptelefonie • V minulém roce bylo přes VoIP v CESNETU prohovořeno téměř 5 mil. minut. V síti je podporován SIP i H.323, protokolový překlad provádí IP2IP GW a Asterisk. Akademická VoIP síť v ČR je otevřená pro peering a kromě čísel jednotlivých institucí má z rozsahu ČTÚ přidělen přístupový prefix 950 0 .

47. Aktivity kolem SIPu v akademickém světě • CESNET SIP Proxy • – umožňuje si založit účet a volat přes SIP, číslo je přiděleno z rozsahu 950 0, k dispozici je 100 tis. čísel • autentizace uživatele je provedena přes „eduroam“ (systém ověřování identity mezi univerzitami) • princip eduroam funguje tak, že uživatel má jediný účet vedený ve své domovské síti, který jej opravňuje použít WiFi síť kteréhokoli člena projektu • ověření identity uživatele probíhá přes infrastrukturu RADIUS serverů • požadavky kladené na servery připojovaných organizací vychází z doporučení Terena TF-MOBILITY • http://www.terena.nl/activities/tf-mobility/

50. děkuji za pozornost dotazy?