Эдуард Титков
26.02.2021
17193

Сообщения протокола SIP. Часть 1.

В интернете существует достаточно большое количество приложений, которые заточены на создание и взаимодействие с так называемыми сессиями, где сессия — это обмен данными между связанными ею участниками (диалог). SIP — это протокол программного уровня, который позволяет устанавливать, модифицировать и терминировать мультимедийные сессии, в разрезе интернет-телефонии. С помощью SIP возможно подключать новых участников к уже существующим […]

В интернете существует достаточно большое количество приложений, которые заточены на создание и взаимодействие с так называемыми сессиями, где сессия — это обмен данными между связанными ею участниками (диалог).

SIP — это протокол программного уровня, который позволяет устанавливать, модифицировать и терминировать мультимедийные сессии, в разрезе интернет-телефонии. С помощью SIP возможно подключать новых участников к уже существующим сессиям (диалогам), организовывая таким образом групповые(multicast) конференции. Протокол свободно поддерживает службы сопоставления имен и  службы переадресации, что добавляет ему мобильность и подвижность в плане работы с сетевым уровнем и взаимодействию с оконечными пользовательскими устройствами!

Протокол SIP представляет собой клиент-серверное взаимодействие и определяет собой 5 ключевых точек, в отношении установления и терминации мультимедиа-диалогов:

  • Местоположение: определение оконечного оборудования, его сетевой адрес.
  • Доступность: определение состояния оконечного оборудования, его готовности вступить в диалог.
  • Возможности: определение возможностей оконечного оборудования, определение медиа-форматов для взаимодействия.
  • Установление сессии: «дозвон», установление параметров сессии, связывание оконечных устройств между собой.
  • Управление сессией: включает в себя изменение параметров установленных сессий, подключение дополнительных служб, терминации, перенаправление и пр.

Взаимодействие устройств внутри протокола условно называется сигнализацией, описывается в rfc3261 и строится на взаимном обмене сообщениями (между клиентом и сервером). Сообщения, таким образом, можно разделить на сообщения запросов и сообщения ответов. Данную тему и предлагаю раскрыть подробнее.

Ознакомьтесь с нашими прошлыми статьями о протоколе SIP:
Пример SIP-сессии
Пример SIP-сессии и взаимодействие её участников между собой

Структура сообщения

Поскольку SIP представляет собой протокол основанный на тексте, подобно протоколу http, внутри себя он переносит запросы от клиента к серверу или ответы от сервера клиенту. Данные сообщения называют сообщениями-SIP.

Оба типа sip-сообщений (и запросы и ответы) используют базовый формат, описанный в RFC2822, за исключением поправок в отношении синтаксиса и используемых кодировок. Оба типа sip-сообщений содержат: стартовую строку, один или более полей заголовка, пустую линию (символизирующую конец полей заголовка) и тело сообщения(message-body), которое в сущности носит опциональный характер.

Стартовая строка, в зависимости от типа сообщения, называется Request-Line или Status-Line.

В сообщениях запроса Request-Line содержит в себе имя метода, адрес получателя(оконечного устройства) и версию протокола, разделенные между собой символом пробела (single space (SP) character)

Сообщения ответа синтаксически выделены от сообщений запроса наличием уже Status-Line в содержании своей стартовой строки. Status-Line содержит в себе версию протокола, числовой код(Status-Code) ответа и ассоциированный с данным кодом текстовый месседж(Reason-Phrase). Каждый элемент, подобно прежнему типа сообщения, отделен от другого символом пробела.

Status-Code представляет собой трехсимвольное цифровое значение, символизирующее собой результат попытки сервера понять и обработать переданный ему запрос. Reason-Phrase служит для более удобного восприятия данных кодов, и несет в себе их короткое текстовое описание. Можно сказать, что Status-Code предназначен для программной расшифровки протокола, а Reason-Phrase для человеческой(инженерной). Более подробно этой темы мы коснемся во второй части статьи.

На рисунках 2,3 схематично изобразил, как выглядит структура SIP-сообщения.

рис. 1
рис. 2

В целом, своим синтаксисом и семантикой, поля заголовков протокола SIP подобны полям заголовка протокола HTTP. Задача полей заголовка — перенести всю необходимую информацию для обработки данного сообщения. Грубо говоря, можно сказать, что sip-сообщение в сущности и есть — набор информации.

Некоторые заголовки имеют смысл только в запросах или ответах. Они называются заголовками запроса и заголовками ответа, соответственно. Если заголовок появляется в сообщении не своей категории (например, заголовок ответа вдруг обнаруживается в сообщении запроса), то он игнорируется.

Базово-необходимый набор полей заголовков для успешной обработки SIP-сообщения представляют собой поля: Via, Max-Forwards, From, To, Call-ID и CSeq. (Для сообщений INVITE, к данному перечную необходимо добавить также поле заголовка Contact)

Каждое поле заголовка sip-сообщения состоит из его имени и значения, разделенные между собой символов двоеточия:

```Имя поля: значение поля```

Значения заголовков воспринимаются сервером в регистронезависимом виде, кроме случаев когда значение было передано в кавычках, поэтому, в нижеследующем примере, со стороны сервера, это будет воспринято как два различных по своей сути сообщения:

```
Warning: 370 pc2.example.org "Insuf. bandwidth"
Warning: 370 pc2.example.org "INSUF. BANDWIDTH"
``` --- два различных сообщения

В основной своей массе, поля заголовков придерживаются формата представления, заключающегося в цепочках <имя-значение>, разделенных между собой точкой с запятой, однако в целом формат значения заголовка зависит от его имени.

```
Имя поля: значение поля; имя параметра=значение параметра; имя параметра=значение параметра …

```

При необходимости, существует возможность расширить поля заголовка на несколько строк. Для это нужно, чтобы каждая последующая строка была отделена символом пробела(SP) или символом горизонтальной табуляции (HT).

«`

Subject: Я знаю, что ты здесь, подними трубку!

Subject: Я знаю,

что ты здесь,

подними

трубку!

«` — два равнозначных друг другу сообщения

Порядок следования заголовков роли не играет, ровно до тех пор, покуда не передаются заголовки с одинаковыми именами полей!

Так или иначе, рекомендуется использовать в шапке заголовки, которые имеют прямое отношения к службам перенаправления запроса(прокси-серверам) и подобным ей. Такими заголовками могут быть: Via, Route, Record-Route, Proxy-Require, Proxy-Authorization, Max-Forwards, и другие.

В целом, порядок следования заголовков значения не имеет, кроме случаев, когда должны передаваться заголовки с одинаковыми именами полей! За редким исключением, такие заголовки можно объединить в одну пару <<имя поля: значение поля>>,  отделив с помощью запятой их значения друг от друга.

Например,

```
Route: <sip:anton@voxlink.ru>

Subject: Уведомление

Route: <sip:vladimir@voxlink.ru>

Route: <sip:alexander@voxlink.ru>

```
Можно свести к виду: 

```

Subject: Уведомление

Route: <sip:anton@voxlink.ru>, <sip:vladimir@voxlink.ru>, <sip:alexander@voxlink.ru>

```

И синтаксис данного сообщения будет правильным.

Поскольку, в приведенном примере порядок следования ряда заголовков с одинаковыми именами сохранен, данные сообщения равнозначны. Однако, еще раз: порядок следования ряда заголовков с одинаковыми именами полей должен передаваться в изначально-верной последовательности. Если мы вернёмся к нашему примеру и передадим, например, заголовки в иной последовательности:

 ```
Route: <sip:vladimir@voxlink.ru>, <sip:anton@voxlink.ru>, <sip:alexander@voxlink.ru>

```

То сообщения перестанут быть равнозначными друг другу. Получим 2 разных сообщения.

В расширение к заголовкам, могут передаваться так называемые тела сообщения. К примеру, в сообщении запроса INVITE в теле сообщения передается описание формата медиа-сессии, а в сообщении запроса BYE тело сообщения уже ни к чему – оно избыточно.

Пример сообщения INVITE
Конкретный пример(слепок) сообщения INVITE

Заключение: В данной статье мы углубили свои знания в понимании фундаментальных основ протокола SIP и в первом приближении рассмотрели его механизм работы на понимании элементов, составляющих его механику – сообщений протокола SIP!. До скорых встреч!

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии

Остались вопросы?

Я - Виталий Шелест, менеджер компании Voxlink. Хотите уточнить детали или готовы оставить заявку? Укажите номер телефона, я перезвоню в течение 3-х секунд.

VoIP оборудование

ближайшие курсы

ближайшие Вебинары

ONLINE

10 доводов в пользу Asterisk

Распространяется бесплатно.

Asterisk – программное обеспечение с открытым исходным кодом, распространяется по лицензии GPL. Следовательно, установив один раз Asterisk вам не придется дополнительно платить за новых абонентов, подключение новых транков, расширение функционала и прочие лицензии. Это приближает стоимость владения станцией к нулю.

Безопасен в использовании.

Любое программное обеспечение может стать объектом интереса злоумышленников, в том числе телефонная станция. Однако, сам Asterisk, а также операционная система, на которой он работает, дают множество инструментов защиты от любых атак. При грамотной настройке безопасности у злоумышленников нет никаких шансов попасть на станцию.

Надежен в эксплуатации.

Время работы серверов некоторых наших клиентов исчисляется годами. Это значит, что Asterisk работает несколько лет, ему не требуются никакие перезагрузки или принудительные отключения. А еще это говорит о том, что в районе отличная ситуация с электроэнергией, но это уже не заслуга Asterisk.

Гибкий в настройке.

Зачастую возможности Asterisk ограничивает только фантазия пользователя. Ни один конструктор шаблонов не сравнится с Asterisk по гибкости настройки. Это позволяет решать с помощью Asterisk любые бизнес задачи, даже те, в которых выбор в его пользу не кажется изначально очевидным.

Имеет огромный функционал.

Во многом именно Asterisk показал какой должна быть современная телефонная станция. За многие годы развития функциональность Asterisk расширилась, а все основные возможности по-прежнему доступны бесплатно сразу после установки.

Интегрируется с любыми системами.

То, что Asterisk не умеет сам, он позволяет реализовать за счет интеграции. Это могут быть интеграции с коммерческими телефонными станциями, CRM, ERP системами, биллингом, сервисами колл-трекинга, колл-бэка и модулями статистики и аналитики.

Позволяет телефонизировать офис за считанные часы.

В нашей практике были проекты, реализованные за один рабочий день. Это значит, что утром к нам обращался клиент, а уже через несколько часов он пользовался новой IP-АТС. Безусловно, такая скорость редкость, ведь АТС – инструмент зарабатывания денег для многих компаний и спешка во внедрении не уместна. Но в случае острой необходимости Asterisk готов к быстрому старту.

Отличная масштабируемость.

Очень утомительно постоянно возвращаться к одному и тому же вопросу. Такое часто бывает в случае некачественного исполнения работ или выбора заведомо неподходящего бизнес-решения. С Asterisk точно не будет такой проблемы! Телефонная станция, построенная на Asterisk может быть масштабируема до немыслимых размеров. Главное – правильно подобрать оборудование.

Повышает управляемость бизнеса.

Asterisk дает не просто набор полезных функций, он повышает управляемость организации, качества и комфортности управления, а также увеличивает прозрачность бизнеса для руководства. Достичь этого можно, например, за счет автоматизации отчетов, подключения бота в Telegram, санкционированного доступа к станции из любой точки мира.

Снижает расходы на связь.

Связь между внутренними абонентами IP-АТС бесплатна всегда, независимо от их географического расположения. Также к Asterisk можно подключить любых операторов телефонии, в том числе GSM сим-карты и настроить маршрутизацию вызовов по наиболее выгодному тарифу. Всё это позволяет экономить с первых минут пользования станцией.