SIP : Session Initiation Protocol - efort.com

1 Copyright EFORT 20051 SIP: Session Initiation ProtocolSimon ZNATY,Jean-Louis DAUPHIN yRoland n SessionInitiation Protocol o SIP (Protocolo de Iniciaci n de Sesi n), es un protocolo dese alizaci n definido por el Internet Engineering Task Force o IETF que permite elestablecimiento, la liberaci n y la modificaci n de sesiones multimedia (RFC3261). Esteprotocolo hereda de ciertas funcionalidades de los protocolos Hyper Text Transport Protocol o http , utilizados para navegar sobre el WEB y Simple Mail Transport Protocol o SMTP ,utilizados para transmitir mensajes electr nicos (e-mails). SIP se apoya sobre un modelotransaccional cliente / servidor como http. El direccionamiento utiliza el concepto UniformResource Locator o URL SIP parecido a una direcci n E-mail. Cada participante en una redSIP es entonces alcanzable v a una direcci n, por medio de una URL SIP. Por otra parte, losrequerimientos SIP son satisfechos por respuestas identificadas por un c digo digital.

2 De hecho,la mayor parte de los c digos de respuesta SIP han sido tomados del protocolo http. Porejemplo, cuando el destinatario no esta ubicado, un c digo de respuesta 404 Not Found estadevuelto. Un requerimiento SIP esta constituido de headers o encabezamientos, al igual queun mando SMTP. Por fin, SIP, al igual de SMPT es un protocolo ha sido extendido con el fin de soportar numerosos servicios tales como la presencia,la mensajeria instant nea (similar al servicio SMS en las redes m viles), la transferencia dellamada, la conferencia, los servicios complementarios de telefon a, ha sido elegido por el 3 GPP para la arquitectura IP Multimedia Subsystem o IMS comoprotocolo para el control de sesi n y el control de servicio. El reemplazara en el futuro, losprotocolos ISUP , utilizado para el control de llamada en la Red Telef nica Conmutada, y INAP , utilizado para el control de servicio en la arquitectura Red protocolo SIP es solo un protocolo de se alizaci n.

3 Una vez la sesi n establecida, losparticipantes de la sesi n intercambian directamente su trafico audio / video a trav s delprotocolo Real-Time Transport Protocol o RTP. Por otra parte, SIP no es un protocolo dereservaci n de recursos, y en consecuencia, no puede asegurar la calidad de servicio. Se tratade un protocolo de control de llamada y no de control del tampoco es un protocolo de transferencia de fichero tal como http , usado con el fin detransportar grandes vol menes de datos. Ha sido concebido para transmitir mensajes dese alizaci n cortos con el fin de establecer, mantener y liberar sesiones multimedia. Mensajescortos, no relativos a una llamada pueden sin embargo ser transportados por SIP al estilo par grafo 2 presenta las entidades par grafo 3 presenta el protocolo EFORT 20052El par grafo 4 se describe el funcionamiento del protocolo SIP con la grabaci n, elestablecimiento / la liberaci n de llamada par grafo 5 presenta las extensiones del protocolo par grafo 6 trata del interfuncionamiento entre redes SIP y red telef nica par grafo 7 describe la arquitectura del servicio SIP, el par grafo 8 la puesta en obra de SIPSIP define dos tipos de entidades: los clientes y los servidores.

4 De manera mas precisa, lasentidades definidas por SIP son (figura 1): ElServidor Proxy(Proxy Server): el recibe solicitudes de clientes que el mismo trata oencamina hacia otros servidores despu s de haber eventualmente, realizado ciertasmodificaciones sobre estas solicitudes. ElServidor de Redireccionamiento(Redirect Server): se trata de un servidor quienacepta solicitudes SIP, traduce la direcci n SIP de destino en una o varias direcciones dered y las devuelve al cliente. De manera contraria al Proxy Server, el Redirect Server noencamina las solicitudes SIP. En el caso de la devoluci n de una llamada, el Proxy Servertiene la capacidad de traducir el numero del destinatario en el mensaje SIP recibido, en unnumero de reenvi de llamada y encaminar la llamada a este nuevo destino, y eso demanera transparente para el cliente de origen; para el mismo servicio, el Redirect Serverdevuelve el nuevo numero (numero de reenvi ) al cliente de origen quien se encarga deestablecer una llamada hacia este nuevo destino.

5 ElAgente Usuario(User Agent) o UA : se trata de una aplicaci n sobre un equipo deusuario que emite y recibe solicitudes SIP. Se materializa por un software instalado sobre un User Equipment o UE : una PC, un tel fono IP o una estaci n m vil UMTS. ElRegistrador(Registrar): se trata de un servidor quien acepta las solicitudes SIPREGISTER. SIP dispone de la funci n de registro de los usuarios. El usuario indica por unmensaje REGISTER emitido al Registrar, la direcci n donde es localizable (direcci n IP). El Registrar actualiza entonces una base de dato de localizaci n. El registrador es unafunci n asociada a un Proxy Server o a un Redirect Server. Un mismo usuario puederegistrarse sobre distintasUAs SIP, en este caso, la llamada le ser entregada sobre elconjunto de EFORT 20053 Figura 1: Entidades de una red SIP3 M todos y Respuestas todos SIPEl RFC 3261 define seis solicitudes / requerimientos o m todos m todo INVITE es usado con el fin de establecer una sesi n entreUAs.

6 INVITE corresponde al mensaje ISUP IAM o al mensaje SET UP y contiene las informacionessobre el que genera la llamada y el destinatario as como sobre el tipo de flujos que ser nintercambiados (voz, video,..).Cuando un UA que emiti el m todo SIP INVITE recibe una respuesta final a la invitaci n(ejemplo: 200 OK), el confirma la recepci n de esta respuesta por medio de un m todo ACK .Una respuesta del tipo busy o answer es considerada como final mientras una respuesta tipo ringing significando que el destinatario ha sido avisado es una respuesta m todo BYE permite la liberaci n de una sesi n anteriormente establecida. Corresponde almensaje RELEASE de los protocolos ISUP y Un mensaje BYE puede ser emitido por elque genera la llamada o el que la m todo REGISTER es usado por una UA con el fin de indicar al Registrar lacorrespondencia entre su Direcci n SIP y su direcci n de contacto (ejemplo : direcci n IP).

7 El m todo CANCEL es utilizado para pedir el abandono de la llamada en curso pero no tienening n efecto sobre una llamada ya aceptada. De hecho, solo el m todo BYE puede terminaruna llamada m todo OPTIONS es utilizado para interrogar las capacidades y el estado de un UserAgent o de un servidor . La respuesta contiene sus capacidades (ejemplo: tipo de media siendosoportado, idioma soportado) o el hecho de que el UA sea GatewaySIP UARTCPT elefono RDSIO telefono analogicoProxy/Redirect/RegistrarServerS IP UALocationDatabaseCopyright EFORT SIPD espu s de haber recibido y interpretado un requerimiento SIP, el destinatario de esterequerimiento devuelve una respuesta SIP. Existen seis clases de respuestas: Clase 1xx : Informaci n, el requerimiento ha sido recibido y esta en curso de tratamiento Clase 2xx: xito, el requerimiento ha sido recibido, entendido y aceptado. Clase 3xx:Reenrutamiento, la llamada requiere otros procesamientos antes de poderdeterminar si puede ser realizada.

8 Clase 4xx: Error requerimiento cliente, el requerimiento no puede ser interpretado o servidopor el servidor. El requerimiento tiene que ser modificado antes de ser reenviado. Clase 5xx: Error servidor, el servidor fracasa en el procesamiento de un requerimientoaparentemente valido. Clase 6xx: Fracaso global, el requerimiento no puede ser procesado por ning n del protocolo n a la red SIPEl m todo REGISTER es utilizado por un USER AGENT con el fin de indicar a la funci nRegistrar (f sicamente implantada en un Proxy Server o un Redirect Server) la correspondenciaentre su direcci n SIP (ejemplo:sip y su direcci n IP La direcci n IP puede ser est tica o obtenida de mododin mico por DHCP. La funci n Registrar actualiza entonces una base de datos de localizaci este momento, el User Agent puede recibir llamadas ya que se encuentra ubicado. Si unusuario SIP desea reenviar sus llamadas de su dominio corriente hacia otro dominio, (ejemplo:del dominio al dominio ), solo tendr que indicar a la funci nRegistrar de su direcci n SIP en el dominio Cuando unmensaje INVITE debe ser entregado por el Proxy Server del dominio la base de datos actualizada por la funci n Registrar indica al ProxyServer que el mensaje tiene que ser relevado a Entonces,el Proxy Server efect a una b squeda por el DNS de la direcci n IP del Proxy Server deldominio con el fin de relevar el mensaje SIP a encaminar al destinoapropiado una red IP Multimedia Subsystem o IMS, el Proxy Server corresponde a una entidad CSCF(CallState Control Function), mientras la base de datos de localizaci n es representada por laentidadHomeSubscriber Server o HSS.)

9 El HSS en el IMS por los m viles es un HLRconteniendo por otra parte el perfil del usuario para los servicios IMS EFORT y liberaci n de sesi n SIPEn el ejemplo siguiente, el que llama tiene como URL la URL SIP del destinatario de la llamada 2)Un mensaje de establecimiento de llamada SIP INVITE esta emitido por parte de la UA SIP delque llama al Proxy Server. Este ultimo interroga la base de datos de localizaci n para identificarla localizaci n del que esta llamado (direcci n IP) y encamina la llamada a su destino. Elmensaje INVITE contiene distintos headers o encabezamientos obligatorios, entre los cualesla direcci n SIP de la persona que llama From , la direcci n SIP de la persona que recibe lallamada To , una identificaci n de la llamada Call-ID , un numero de secuencia Cseq , unnumero m ximo de saltos max-forwards . El encabezamiento Via esta actualizado por todaslas entidades que participaron al enrutamiento del requerimiento INVITE.

10 Eso asegura que larespuesta seguir el mismo camino que el otra parte, el requerimiento SIP INVITE contiene una sintaxis Session Description Protocol o SDP. Esta estructura consiste en varias l neas que describen las caracter sticas del mediaque el que llama Mary necesita para la Taylor indica que la descripci n SDP utiliza la versi n 0 del protocolo, que se trata de unasesi n telef nica (m = audio), que la voz constituida en paquetes le debe ser entregada a ladirecci n de transporte (puerto UDP = 45450, direcci n IP = ) con el protocolo RTPy utilizando un formato de codificaci n definido en el RFC Audio VideoProfile o AVP ypudiendo ser G. 711 -law o 2 : Establecimiento y liberaci n de sesi n SIPSIP 200OK8. ACK7. ACK6. 200 OKSIP 180 RINGING4. 180 RINGINGF lujo RTP9. 200OK12. 200 OKCopyright EFORT : :5060 Max-Forwards : 20To :MarkRich :Mary Taylor 1 INVITEC ontact: = 0c = IN IP4 = audio 45450 RTP/AVP 0 15La respuesta 180 RINGING esta devuelta por el destinatario a la UA del que genera la el destinatario acepta la sesi n, la respuesta 200 OK esta emitida por su UA yencaminada hacia la UA del que genera la OKVia : :5060 Via : :5060 Max-Forwards : 20To :MarkRich :Mary Taylor 1 INVITEC ontact: = 0c = IN IP4 = audio 22220 RTP/AVP 0La UA del que genera la llamada devuelve un m todo ACK al destinatario, relevada por laentidad Proxy entidad Proxy Server participa al encaminamiento de la se alizaci n entreUAs mientras quelasUAs establecen directamente canales RTP para el transporte de la voz o de la video enforma de paquetes sin implicaci n del Proxy Server en este cuelga, su UA env a un requerimiento BYE para terminar la sesi n.