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SIP协议系列 | 基本概述-1

2022-01-17 08:53:00   作者:james.zhu   来源:   评论:0  点击:7749


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  01.SIP协议概论
  Session Initiation Protocol (SIP) 全称是会话初始协议。
  将其完整名称分拆出来来简单分析:
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  最早期的关于SIP协议的官方版本是1999年的RFC2543,2002年更新为RFC3261,此规范一直作为当前SIP网络的基本标准官方。
  从SIP协议的基础来说,大部分的网络应用程序工作时需要创建管理会话,通过会话管理实现对网络协议的控制管理。会话是参与者之间的数据交换。
  因为SIP协议是参考了HTTP协议发展而来,因此会话的基本特性也可以通过HTTP协议的会话来理解。会话实现的就是一个数据交互,双方的数据交换至少包括会话的ID、生命周期、定时器、结束的管理流程。这些基本特性同样也适用于基于SIP的会话中,双方或者多方交互的数据无外乎视频、文本、语音这三种形式,当然也包括交互过程中的一些管理需要的数据。
  我们进一步讲,如果SIP流程要执行会话交换就必须有一个初始方来发起一个任务,需要知道双方是否可以工作,是否愿意接受对方的工作要求等,这些都是通过协议来控制。初始流程启动以后,直到数据交互完成以后,通过结束控制来通知双方都停止工作。这些具体的流程步骤也都需要协议来管理。
  在SIP协议中,很多比较具体细节的控制通过各种定义,命名来实现。因此,从整体来说,基本上SIP协议需要实现控制信令协议、媒体(音视频文本)会话控制、定位用户地址、用户在线状态和创建/修改/结束会话这几个方面的工作。
  02.SIP使用优势
  SIP技术是一个技术趋势,这是一个市场选择的必然结果。从全球热词搜索,我们可以看到,最近年,SIP的搜索占比一直非常高。相反,H323一直处于守势。
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  如果我们从市场统计数据来看,SIP trunk服务的市场也一直在处于增加状态,并且H323已经逐渐被SIP trunk运营商替换。
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  从功能实现方面,H232和SIP相比,某些功能已经不能适应现代网络要求。以下是思科的一个功能对比。因此,技术迭代是不可避免的。
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  国外一些主流运营商已经开始通过SIP提供更多的服务,例如AT&T, Verizon, 沃达丰等有名的服务商。目前市场上比较有名的呼叫中心服务和融合通信服务提供商,例如8x8, Ringcentral,Five9 等提供商也通过SIP提供其服务。
  一些国家已经明确停止运营PSTN网络,不再对用户提供PSTN服务。英国宣布到2025年,英国运营商将不再提供PSTN服务,通过SIP来提供服务。
  除了一些商业机构和国家明确了SIP作为主要中继服务以外,很多国家将陆续停止PSTN网络的运营服务。
  因为开源技术和互联网技术的发展和业务模式的跨平台、跨地区特性,很多服务需要SIP技术的支持,同时SIP技术也正好满足了其服务场景。
  基于开源的SIP应用平台非常丰富,用户可以选择SIP软交换服务器,可以选择SIP媒体服务器,SIP UA客户端等不同工具来适应多种复杂的业务模式。
  SIP终端可以充分部署到目前各种应用场景中,并且具备了非常好的移动性,物联网接入支持,边缘终端集成支持,语音数据采集终端支持,并且可以无缝和嵌入式ARM产品兼容。
  除了企业融合通信方面,国内市场有很多的调度系统和应急指挥中心也已经开始部署各种SIP终端设备。通过各种SIP终端设备和上游服务器端集成实现媒体流的业务处理。
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  另外一个关于SIP进一步融入到实际语音应用中的一个最新推动力就是WebRTC。
  WebRTC最近几年非常火热,已经深入部署在各种用户场景中,它和SIP是非常完美的结合。基于WebRTC的视频会议平台还是其他视频呼叫中心等业务,仍然需要SIP协议支持。
  以上是作者从运营商角度,服务提供商角度和周边技术发展的背景粗略地角度讨论了SIP技术如此受欢迎的原因。当然,技术受欢迎的前提是用户最终得到了好处,服务提供商或者厂家才有动力去进行开发。
  优势
  用户角度来说,SIP明显的优势:
  1. 低廉的语音成本,丰富的SIP trunk资源
  2. 丰富的服务支持,包括语音会议服务、视频会议服务、订阅型的各种服务如呼叫中心及IPPBX
  3. 丰富的各种接口服务可以和语音识别等平台进行对接集成
  4. 用户可以非常明确获知对方在线状态,方便及时沟通
  5. 具备强大灵活地移动性支持,满足了软电话终端,物理终端支持,同时实现了办公环境的运动支持;企业通信平台有能力为员工提供远程办公、移动办公、在家办公等工作方式,实现了非常良好的用户体验
  6. SIP相关产品可以实现软硬件本地部署方式,同时也可以实现基于云平台的各种部署方式,满足了不同用户群体的使用场景
  03.SIP周边协议
  在RFC3261的定义中定义了SIP仅负责SIP信令协商,信令协商以外的处理流程需要其他协议来支持。
  以下示例简单说明了一个SIP呼叫通过UDP或者TCP进行传输,配合SDP描述对媒体进行支持的说明,最后通过RTP传输各种语音支持。
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  在讨论SIP协议,我们需要配合周边的其他协议来讨论。周边的信令涉及很多,包括SIP核心相关协议和概念定义、会话描述相关协议、拓展协议、PSTN/3GPP协议、服务功能和质量保证协议等。
  通过一个完整的SIP脉络图例,帮助用户能够全面了解整个SIP和相关技术的应用,同时建立起一个完整的技术架构。
  可先基本了解以下协议辅助SIP协议的深入内容:
  • RFC3261-SIP核心规范
  • RFC3515-REFER
  • RFC3372-SIP-T
  • RFC3311-UPDATE
  • RFC3264-SDP
  • RFC3891-REPLACES
  • RFC3428-SIMPLE
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