基于ＳＩＰ协议系统的体系结构的研究.doc

基于ＳＩＰ协议系统的体系结构的研究 　　 ［摘要］文章研究SIP系统的体系结构，并分析体系各组成部分的工作原理。 　　 ［关键词］SIP；会话；用户代理；代理服务器；重定向服务器；注册服务器 　　 ［作者简介］谢声时，中国人民银行海口中心支行软件工程师，硕士研究生，研究方向：网络安全，海南海口，570105；罗洋，中国人民银行海口中心支行，硕士研究生，海南海口，570105 　　 ［中图分类号］ TP31 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2008）10-0032-0002 　　 　　一、引言 　　 　　 随着通信技术和IP技术的发展，语音通信已经不能完全满足社会和广大用户的需求，视频通信已经是下一代信息技术重要的发展方向。IETF提出的SIP协议能满足社会和用户需求，它的标准是RFC3261。SIP 是一个应用层控制协议，可以运行在TCP 、UDP等各种传输层协议之上；SIP协议不关心承载网络，它可以在ATM、帧中继等承载网中工作。 　　 　　二、SIP系统基本组成 　　 　　 SIP系统采用的是客户/服务器控制方式。SIP系统由4种逻辑网元组成：用户代理（User Agent）、代理服务器（Proxy Server）、重定向服务器（Redirection Server）以及注册服务器。根据需要，实际的物理实体可以包含一个或者多个逻辑网元。定位服务器（Location Server）不是SIP元素，所以它和其他的SIP元素交互可以不用SIP协议。图1描述了SIP系统的网络体系结构。用户接入网络后首先要向注册服务器注册，注册信息写入定位服务器中。当用户代理客户要发起呼叫时，它将呼叫请求消息发送给本域的出向代理服务器。媒体描述信息以SDP（SessionDescriptionProtocol）的形式在SIP消息体中被封装并发送出去。 　　 　　三、用户代理 　　 　　 一个用户代理代表了一个终端系统，是sip系统中的端用户。根据在会话中的功能分为两个部分：用户代理客户端(UAC)和用户代理服务器(UAS)，二者组成用户代理存在于用户终端中。用户代理客户端用于发起呼叫请求，代理服务器用于响应呼叫请求。UAC可以由一些外部驱动来发出请求和处理应答；UAS既能接收请求，又产生应答，它可以根据用户输入、程序执行结果或者其他机制来产生应答。UAC和UAS是根据通信过程中所扮演的角色不同来区分。在现实中，由于UA可能发出呼叫，又可能接收呼叫，因此UA应该包含一个UAC程序和一个UAS程序。UA在实际应用的过程中可表现为计算机上的软件电话、SIP IP电话机以及其他采用SIP作为通信信令的终端。 　　 　　 　　四、代理服务器 　　 　　 代理服务器可以当作服务器端或客户端，它不仅接受SIP消息，而且根据网络策略把消息转发到下一个SIP服务器。代理服务器具有解析名字的能力，能够履行验证、授权、网络访问控制和路由等功能。在转发请求消息前，代理服务器可以修改消息的部分内容。 　　 SIP代理服务器分为有状态代理服务器和无状态代理服务器两类。有状态与无状态代理服务器的区分是SIP适应IP网络现状的一种有效方法。在网络的核心使用无状态代理，提供快速、高效的路由；在网络的边缘使用有状态代理，为用户提供更好的服务。 　　 SIP请求可经过多个代理服务器，每个服务器接收请求后将其转发给下一跳服务器，下一跳可能是另一个代理服务器，也可能是最终的用户代理服务器。代理服务器为用户尝试多于一个地址时，叫做派生代理。派生代理可以按照它们的配置处理并行或顺序地搜索。并行搜索是同时尝试搜索所有可能的位置，而顺序搜索每次只尝试搜索一个位置。 　　 　　五、重定向服务器 　　 　　 重定向服务器可以让SIP 代理服务器将 SIP 会话邀请信息定向到外部域，提供下一跳的信息给用户，它映射请求地址到零个或多个实际地址。重定向服务器不能接收或终止呼叫，不初始化自己的SIP请求。 　　 重定向服务器通过提供可选的位置帮助定位SIP用户代理。重定向服务器并非总是返回用户实际所在地的用户代理地址，它也可仅仅简单地返回一个知道更多目的地址信息的服务器的地址。 　　 重定向服务器并不发起任何用于定位用户的行动，它只是返回用户有可能出现的那些位置的列表，而由用户代理去进行用户定位的所有尝试。这一点也就是重定向服务器和代理服务器之间的主要区别。代理服务器代替用户作后续的尝试而不是向用户发送新的联系信息。 　　 　　六、注册服务器和定位服务器 　　 　　 SIP注册服务器用来完成对UAS的登录，在SIP系统的网元中，所有UAS都要在某个登录服务器中登录，以便UAC通过服务器能找到它们。注册服务器典型地与一个代