Protocolo SIP

Instituto Profesional DUOC UC Seminario de Redes TELEFONIA IP, ESTÁNDAR SIP

TELEFONÍA IP

ESTANDAR SIP SESSION INITIATION PROTOCOL

ALUMNO: MARCELO PUEBLA PROFESOR: RODOLFO SEPULVEDA SANTIAGO - ABRIL 2010

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INDICE

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Introducción General

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SIP

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Reseña

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Descripción

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Características

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Funcionamiento

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SIP, RTP, RTCP, SDP

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Ventajas y Desventajas

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Ejemplos de Aplicación SIP

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Conclusión

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Bibliografía

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INTRODUCCION GENERAL

Hoy en día, las comunicaciones son más completas que hace un par de años atrás. Esto se debe al gran esfuerzo de investigadores, arquitectos e ingenieros en buscar la manera de optimizar y unificar los servicios que hoy utilizamos en nuestro día a día. Un ejemplo claro de unificación y optimizaciones de recursos tecnológicos ya existentes es la Telefonía IP.

La Telefonía IP está basada en el concepto de VoIP (Voz sobre IP o Voice Over Internet Protocol), tal como su nombre lo indica , es voz que viaja a través de Internet por el uso del protocolo TCP/IP en paquetes IP. La telefonía IP une dos mundos históricamente separados: la transmisión de voz y la transmisión de datos. El objetivo principal y la filosofía de VoIP es la de converger las redes para realizar la transmisión de voz, datos y videos. Pero como todo proceso de comunicación, debe ser correctamente regulado y normalizado en todas sus etapas e instrucciones por estándares y protocolos que establecerán las comunicaciones. Cuando hablemos de la tecnología VoIP, relacionaremos directamente el concepto de Estándar SIP o Protocolo SIP, del cual hablaremos en detalle dando a conocer sus características, como funciona, sus ventajas y desventajas. Principalmente será conocer una parte de lo que es la Telefonía IP conociendo su principal característica.

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SIP RESEÑA El 22 de febrero de 1996 Mark Handley y Eve Schooler presentaron al IETF un borrador del Session Invitation Protocol conocido ahora como SIPv1. El mismo estaba basado en trabajos anteriores de Thierry Turletti (INRIA Videoconferencing System o IVS) y de Eve Schooler (Multimedia Conference Control o MMCC). Su principal fortaleza, heredada por la versión actual de SIP, era el concepto de registro, por el cual un usuario informaba a la red dónde (en qué host de Internet) podía recibir invitaciones a conferencias. Esta característica permitía la movilidad del usuario. Ese mismo día el Dr. Henning Schulzrinne presentó un borrador del Simple Conference Invitation Protocol (SCIP), que estaba basado en el HTTP. Usaba TCP como protocolo de transporte. Como identificadores de los usuarios utilizaba direcciones de correo electrónico para permitir el uso de una misma dirección para recibir correos electrónicos e invitaciones a conferencias multimedia. No utilizaba al SDP para la descripción de los contenidos sino que creaba un mecanismo propio. El IETF decidió combinar ambos en un único protocolo denominado Session Initiation Protocol, y su número de versión fue el dos, dando origen al SIPv2. En diciembre de 1996 los tres autores (Schulzrinne, Handley y Schooler), presentaron el borrador del SIPv2. El mismo luego de ser discutido en el grupo de trabajo MMUSIC (Multiparty Multimedia Session Control) del IETF alcanzó el grado de "proposed standard" en la [RFC 2543] publicada en febrero de 1999. En septiembre de 1999 se creó el grupo de trabajo SIP en el IETF que continuó con el desarrollo del protocolo y en junio de 2002 se publicó la [RFC 3261] que reemplazó a la anterior introduciendo modificaciones propuestas durante el trabajo del grupo SIP.

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DESCRIPCION

SIP es un protocolo de señalización a nivel de aplicación para establecimiento y gestión de sesiones con múltiples participantes. Se basa en mensajes de petición y respuesta y reutiliza muchos conceptos de estándares anteriores como HTTP y SMTP. Los clientes SIP usan el puerto 5060 en TCP (Transmission Control Protocol) y UDP (User Datagram Protocol) para conectar con los servidores SIP. SIP es usado simplemente para iniciar y terminar llamadas de voz y video. Todas las comunicaciones de voz/video van sobre RTP (Real-time Transport Protocol). Un objetivo de SIP fue aportar un conjunto de las funciones de procesamiento de llamadas y capacidades presentes en la red pública conmutada de telefonía. Así, implementó funciones típicas que permite un teléfono común como son: llamar a un número, provocar que un teléfono suene al ser llamado, escuchar la señal de tono o de ocupado. La implementación y terminología en SIP son diferentes.

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CARACTERÍSTICAS SIP es un protocolo más nuevo que H.323 y no tiene madurez y soporte industrial. Sin embargo, por su simplicidad, escalabilidad, modularidad y comodidad con la cual integra con otras aplicaciones, este protocolo es atractivo para uso en arquitecturas de VoIP. Las sesiones pueden contener audio, video o datos. SIP solo maneja establecimiento, manejo y terminación de sesiones. Algunas de las características claves que SIP ofrece son:   

Descubrimiento dinámico de las capacidades media del endpoint, por uso del Protocolo de Descripción de Sesión (SDP). Descubrimiento dinámico de la disponibilidad del endpoint. Origen y administración de la sesión entre el host y los endpoints.

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FUNCIONAMIENTO El protocolo SIP, protocolo de inicio de sesión, permite establecer el procedimiento inicial de conexión para que dos UAs se conecten. User Agents (UAs) se llaman así a los terminales SIP que pueden ser Teléfonos SIP, Softphone, Gateways FXS/IP, Routers SIP, Teléfonos USB, etc. Existen 2 tipos de User Agents (UA’s) para la comunicación SIP los cuales son:  

User Agent Client (UAC) : Origina las solicitudes SIP User Agent Server (UAS): Responde a la solicitud de UAC

*Los UAC y UAS son capaces, sin los servidores de red, de soportar una comunicación básica. Asumiendo el comportamiento de los componentes que a continuación mencionamos. Además de tener otros componentes involucrados en la comunicación como: 

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Agente de Direcciones: Direccionan las solicitudes de las llamadas y retorna la dirección o direcciones de la parte llamada. En caso contrario rechaza la llamada, enviando una respuesta de error Servidor Proxy: Reenvía las solicitudes y respuestas para el establecimiento y liberación de las llamadas VoIP. Servidor de Registro: Registra las direcciones SIP y las direcciones IP asociadas

El protocolo SIP adopta el modelo cliente-servidor y es transaccional. El cliente realiza peticiones (REQUEST) que el servidor atiende y genera una o más respuestas. Por ejemplo, para iniciar una sesión el cliente realiza una petición con el método (INIVITE), en donde se indica que el usuario requiere establecer una conexión. El servidor responde, ya sea, rechazado o aceptada esta petición en una serie de respuestas. Las respuesta llevan un código de estado, que brinda información acerca de las peticiones que fueron resueltas con éxito o si se produjo un error. La petición inicial y todas sus respuestas constituyen una transacción.

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En la siguiente imagen se puede apreciar gráficamente como se establece la comunicación mediante este protocolo.

SIP como hemos comentado, es un protocolo que provee mecanismos para la creación, modificación y finalización se sesiones. SIP funciona en combinación con SDP que es el encargado de la negociación de capacidades multimedia de los participantes involucrados, ancho de banda, negociación de los codecs, etc. Al ser SIP un protocolo solo de señalización, solo entiende del establecimiento, control y la terminación de las sesiones. Es un protocolo simple, escalable y se integra con facilidad en otros protocolos. SIP puede funcionar sobre UDP o TCP, aunque para VoIP se usará sobre UDP. Una vez establecida la sesión, los clientes intercambian directamente los contenidos multimedia de audio y/o video a través de, en este caso, RTP (Real-Time Transport Protocol). SIP tiene una estructura parecida a HTML y SMTP. Esto lo vemos, por ejemplo, en que los clientes involucrados en una conexión tiene direcciones del tipo: usuario@dominio

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En la siguiente imagen se aprecia la arquitectura que utiliza el protocolo SIP para establecer la comunicación

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VENTAJAS

• SIMPLICIDAD: SIP es un protocolo muy simple. El tiempo de desarrollo del software es muy corto comparado con los productos de telefonía tradicional. Debido a la similitud de SIP a HTTP y SMTP, el rehúso de código es posible. • EXTENSIBILIDAD: SIP ha aprendido de HTTP y SMTP y ha construido un exquisito grupo de funciones de extensibilidad y compatibilidad. • MODULARIDAD: SIP fue diseñado para ser altamente modular. Una característica clave es su uso independiente de protocolos. Por ejemplo, envía invitaciones a las partes de la llamada, independiente de la sesión misma. • INTEGRACION: SIP tienen la capacidad para integrarse con la Web, E-mail, aplicaciones de flujo multimedia y otros protocolos.

DESVENTAJAS

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PROBLEMAS CON NAT EN LA RED: Debido a que SIP es un protocolo solo para establecimiento y término de las sesiones de comunicación, y para funcionar en la red requiere de al colaboración de otros protocolos que trabajan en distintos puertos, se deben configurar las cabeceras SIP y las de los protocolos portadores de datos (RTP).

En la imagen se puede apreciar que: Un UAC intenta establecer una comunicación. Pero esta es rechazada ya que no son enviados los paquetes RTP a través del FW

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APLICACIÓN SIP

El siguiente diagrama muestra de que manera SIP puede ser integrado en una red domicilaría haciendo uso de sus funciones multimediales. Conectandose a un ISP mediante un módem DSL con un enlace SIP. Se puede apreciar que existe transimisión de Audio y Video, Desde un UAC a un UAS y viceversa

Aplicación domestica utilizando el protocolo SIP

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CONCLUSIÓN

Con el avance de las tecnologías y por sobre todo de la telefonía IP, tenemos que prepararnos para afrontar de la mejor manera este desafío, en el que resalta el tema de los protocolos de comunicaciones, enfocándose en este trabajo al protocolo SIP Hemos confirmado con este informe las características y arquitectura de este protocolo. Teniendo presentes que SIP es usado para iniciar y terminar llamadas de voz y video. A través de estos dispositivos que interactúan entre si User Agent Client (UAC), User Agent Server (UAS), Agente de Direcciones, Servidor Proxy, Servidor de Registro. Que a su vez se relacionan con los protocolos RTP/RTCP y SDP realizando con esto una comunicación entre dos o múltiples dispositivos. SIP, el protocolo que ha revolucionado las comunicaciones en el area de la telefonía IP. Se basa en un estándar que está ampliamente masificado en todo el mundo (TCP/IP). Nos permite reducir altamente los costos de comunicación y nos brinda las posibilades de comunicación multimedia de calidad.

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BIBLIOGRAFÍA

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RFC3261 - SIP: Session Initiation Protocol - http://www.faqs.org/rfcs/rfc3261.html Curso sobre VoIP y Asterisk v1.IRONTEC – http://www.irontec.com

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