SIP Session Initiation Protocol Agenda

SIP Session Initiation Protocol Agenda
SIP
Session Initiation Protocol
Diego Andrés Acosta
acosta@dit.upm.es
Doctorado en Ingeniería de Sistemas Telemáticos
DIT-ETSIT-UPM
Julio 3 de 2002
15/07/2002
Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
Agenda
Introducción
SIP
Elementos
de una red SIP
Pila de Protocolos
Métodos y Códigos de Respuesta
Funcionamiento
Servicios con SIP
SIP y UMTS
Conclusiones
Bibliografía
15/07/2002
Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
1
Introducción
Históricamente
datos y voz han requerido redes
separadas
– Conmutación de Circuitos
– Conmutación de paquetes.
Redes
de datos
– Nivel de crecimiento bastante alto
– No Redes y usuarios incrementa cada día.
Se
busca ahora hacer converger voz y datos en una
sola red.
Crear soluciones que soporten
satisfactoriamente ambos.
15/07/2002
Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
Introducción
Internet
no fue diseñado para aplicaciones de
Tiempo Real.
Actualmente las aplicaciones multimedia tienen un
crecimiento fuerte
–
–
–
–
la telefonía.
Servicios de Streaming
Estaciones de Audio y video
Servicios de voz sobre IP
Disminución
de costos para empresas y usuarios
Flexibilidad en la creación de servicios
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Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
2
Estándares
Ofrecen
definiciones y fundamentos de señalización
y control de llamada
Servicios básicos
–
–
–
–
–
Traducción de direcciones
Establecimiento de llamada
Negociación de características del servicio
Terminación de llamada
Facturación, Seguridad, Directorio, etc.
UIT-T
: H323 --- H32x
IETF: SIP
Otros: MEGACO
Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
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Escenarios de Comunicación
–
–
–
–
PSTN
IWF
Internet
SIP – H323
PCP-PC
PC-Teléfono
TelIP – TelIP
TelIP - PC
MEGACO
– Entre IWF
PSTN
IWF
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Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
3
SIP (RFC 2543)
Modelado
sobre otros protocolos de Internet como
SMTP, HTTP
Establecer, cambiar o terminar llamadas entre uno o
más usuarios en una red basada en IP.
RTP, para asegurar el transporte
Conferencias multimedia en Internet
Llamadas en Internet o sobre cualquier red IP
Distribución multimedia
Servicios de Telecomunicaciones (RI)
Traslación de Nombres
Localización
Negociación de Características
Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
15/07/2002
Elementos de una red SIP
Puntos
Terminales SIP
– Teléfonos, Gateways, PC.
– Entiende los protocolos SIP
– Pueden hacer comunicación directa
Servidores
SIP
– Llevan a cabo funciones que pueden necesitar
los puntos terminales
– Típicamente actúa en respuesta a una petición
de un terminal SIP.
– Pueden implementar servicios de valor
agregado.
– Redirección, Proxy, Movilidad, Presencia
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Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
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Componentes
Agente
de Usuario
– AU Cliente (UAC)
– AU Servidor (UAS)
User
UA
Red
S
A
Modelo
Peer-to-Peer
User
S
A
UA
Modelo
Peer –to – Peer
Servidores SIP (Señalización)
–
–
–
–
Proxy
Redirect
Registra
Localización (BD) *
Pueden
ser hallados de diferentes formas
– IP Configurada, DNS Lookup (proxy)
– IP Multicast (Registra)
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Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
Pila de Protocolos de SIP
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Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
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Métodos SIP
INVITE
ACK
BYE
CANCEL
REGISTER
OPTIONS
INFO
PRACK
COMET
REFER
SUSCRIBE
UNSUSCRIBE
NOTIFY
MESSAGE
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Inicio de Sesión (setup
(setup))
Reconocimiento de Invite
RFC 2543
Terminación de sesión
Cancelación de Invite
Registro de URL
Preguntar por opciones y capacidades
Transporte de información en llamada
Reconocimiento Provisional
Notificación de precondición
Extensiones
Transferencia a otra URL
Requerir notificación de Evento
Cancelar notificación de Evento
Notificación de Evento
Mensaje Instantáneo
Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
Códigos de Respuesta
Clase
Descripción
1xx
Información provisional, requerimiento en progreso
pero no terminado
2xx
Completo: Requerimiento completado
satisfactoriamente
3xx
Redirección: Petición debería redireccionarse
4xx
Error en de cliente (error en la petición)
5xxx
Error de servidor
6xx
Falla Global
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Ejemplo de protocolo básico
INVITE sip:watson@boston.bell-tel.com SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP kton.bell-tel.com
From: A. Bell <sip:a.g.bell@bell-tel.com>
To: T. Watson <sip:watson@bell-tel.com>
Call-ID: 3298420296@kton.bell-tel.com
CSeq: 1 INVITE
Subject: Mr. Watson, come here.
Content-Type: application/sdp
Content-Length: ...
v=0
o=bell 53655765 2353687637 IN IP4 128.3.4.5
s=Mr. Watson, come here.
c=IN IP4 kton.bell-tel.com
m=audio 3456 RTP/AVP 0 3 4 5
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Funciones de SIP
Resolución
de Direcciones
Funciones de Sesión
–
–
–
–
–
–
–
–
Establecimiento
Negociación de medios
Modificación
Terminación
Cancelación
Señalización en llamada
Control de llamada
Configuración de QoS
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Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
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Funciones de SIP
No
–
–
–
–
–
relacionadas con la sesión
Movilidad
Transporte de Mensajes
Suscripción a eventos
Autenticación
Otras funciones (SIP es Extensible)
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Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
Resolución de Direcciones
Una
de sus principales funciones
Hecha por agentes o servidores
Generalmente Proxy
Pasos Comunes
– DNS SRV
– ENUM Lookup
– Location Server Lookup
No
siempre implica traslación a IP
Generalmente se hace una sola vez
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Ejemplo de Resolución
userA@here.com
DNS
Proxy
Location Srv
DNS
userB@here.com
SRV Query
SRV record
SIP Request
100 Trying
Query
+349521477
response
ENUM Query
NAPTR record
userB@10.1.1.1
SIP Request
200 ok
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200 ok
Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
Session Setup
INVITE
100 trying
180 Ringing
200 OK
ACK
userA@here.com
Media Session
userB@here.com
Proxy
INVITE
INVITE
100 trying
180 Ringing
180 Ringing
200 OK
200 OK
ACK
ACK
Media Session
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Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
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Negociación de Contenidos
Es
parte de INVITE
SIP por si solo no la soporta
SDP (Session Description Protocol)
– Lenguaje de descripción (RFC 2327)
– Tiene campos opcionales y requeridos
– Desarrollado inicialmente el la arquitectura
multimedia de Internet
INVITE
– Modo ofrecimiento – respuesta
Respuesta
enviada en ACK
INVITE
SIP Header
100 trying
180 Ringing
200 OK
Body -SDP
ACK
Media Session
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Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
Ejemplo de SDP
v=0
SDP INVITE
o=
S=
c= IN IPV4 128.0.0.5
t=
m=video 4004 RTP / AVP 14 26
a=rtpmap:14 MPA/90000
a=rtpmap:14 JPEG/90000
m=audio 4006 RTPAVP 0 4
a=rtpmap:0 PCMU/8000
a=rtpmap:4 GSM/9000
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v=0
SDP OK
o=
S=
c= IN IPV4 138.4.5.9
t=
m=video 0 RTP / AVP 14 26
m=audio 6002 RTPAVP 0 4
a=rtpmap:4 GSM/9000
Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
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Modificación de Sesión
Mientras se negocia
nuevamente los medios se
continua con la anterior
Solo se puede renegociar
después del primer
establecimiento
La nueva sesión puede
cambiar cualquier
característica de la sesión,
incluyendo tipo de sesión,
codec usado, dirección IP y
puerto
INVITE, sdp1
100 trying
180 Ringing
200 OK
ACK
Media Session
INVITE, sdp2
405 Not Acceptable
ACK
INVITE, sdp3
ACK
New Media Session
Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
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Terminación y Cancelación de Sesión
Terminación
Cancelación
Proxy
Proxy
INVITE
INVITE
INVITE
100 trying
180 Ringing
180 Ringing
200 OK
ACK
200 OK
ACK
INVITE
100 trying
180 Ringing
Cancel
200 OK
487 Req Cancelled
BYE
200 OK
200 OK
Sesión multimedia cancelada
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Cancel
200 OK
Media Session
BYE
180 Ringing
487 Req Cancelled
ACK
ACK
Sesión Multimedia no establecida
Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
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Control de Llamada REFER
INVITE
100 trying
180 Ringing
200 OK
ACK
Media Session
REFER Refer to:C
200 OK
BYE
200 OK
INVITE Refered by A
180 Ringing
200 OK
ACK
Media Session
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Sesión con QoS
Aproximación
SDP
lleva info QoS
Usa tres
extensiones de SIP
– 183 Session Prog
con SDP
– Confiabilidad a
183
– PreCondition MET
COMET
Proxy
INVITE
100 trying
183 Sess Progress
PREACK
200 OK
COMET
200 OK
180 Ringing
200 OK
ACK
INVITE
100 trying
183 Sess Progress
PREACK
200 OK
QoS Setup
COMET
200 OK
180 Ringing
200 OK
ACK
Sesión Multimedia establecida con Qos
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Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
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Creación de Servicios con SIP
Una
de sus ventajas, la flexibilidad y facilidad de
creación de servicios
Se pueden implementar servicios más avanzados
que en la PSTN
– Debido a la cantidad de información disponible
en el establecimiento de llamada
Integración
con WWW
Pueden residir en los agentes de usuario (Teléfonos
Inteligentes)
Proxy, Servidor de redirección.
CPL, SIP CGI (RFC 3050), SIP Servlet
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Call Processing Language
Desarrollado
por el grupo IPTEL del EITF
Código ejecutable que se ejecuta en un servidor
proxy para implementar servicios
Basado en XML
Define el comportamiento para URL SIP, H323 y tel
Responder a señalización de llamada
– Llamada entrante
– Llamada saliente
Con
diferentes contextos
– Usuario
– Tiempo...
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Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
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Ejemplo (1900 no permitida)
<?xml version="1.0" ?>
<!DOCTYPE cpl PUBLIC "-//IETF//DTD RFCxxxx CPL
1.0//EN" "cpl.dtd">
<cpl>
<outgoing>
<address-switch field="original-destination" subfield="tel">
<address subdomain-of="1900">
<reject status="reject"
reason="Not allowed to make 1-900 calls." />
</address>
</address-switch>
</outgoing>
</cpl>
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Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
Llamada Anónima no permitida
<?xml version="1.0" ?>
<!DOCTYPE cpl PUBLIC "-//IETF//DTD RFCxxxx CPL
1.0//EN" "cpl.dtd">
<cpl>
<incoming>
<address-switch field="origin" subfield="user">
<address is="anonymous">
<reject status="reject"
reason="I don't accept anonymous calls" />
</address>
</address-switch>
</incoming>
</cpl>
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Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
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SIP CGI
Programa CGI
(Perl, C, TCL..)
SIP CGI
Request
Response
userA@here.com
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Request
Response
SIP Server
Request
Response
SIP Server
userB@here.com
Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
SIP y UMTS
UMTS
relase 5 propone ofrecer servicios de voz y
datos sobre una red de paquetes
3GPP escogió SIP como protocolo para esta
versión.
Componentes
– UTRAN
– IMS (SIP)
– PSCN
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Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
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SIP y UMTS
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Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
Conclusiones
SIP
es un protocolo sencillo y extensible adecuado
para establecer sesiones multimedia
SIP hace reservación de recursos (QoS) pero puede
interoperar con otros protocolos
SIP no es un protocolo de transferencia como
HTTP.
Gran flexibilidad para la creación de servicios
Varios grupos de trabajo en el IETF
3GPP adopta SIP para UMTS (Gran apoyo)
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Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
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Bibliografía
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http://www.audiocodes.com/pdf/IPmedia_App_Migration.pdf [Consulta: 29/26/2002]
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http://www.clarent.com/pdf/NextGenerationTelcoWhitePaper.pdf [Consulta 29/06/2002]
[FIN 1999] Fingal F, Gustavsoon P (1999), A SIP of IP-Telephony, Tesis de Maestría,
http://www.cs.columbia.edu/~hgs/sip/drafts/Fing9902_SIP.pdf [Consulta: 01/07/2001]
[GRA 2002] Granstrom P, Oson S, Peck M (2002), Ericsson Review No 01/2002, Pags 28-35
[HAN 1999] Handlye M, et al (1999), SIP: Session Initiation Protocol (RFC 2543), http://www.ietf.org
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[PAR 2002] Parameshwar N, Reece C (2002), Advanced SIP Series: SIP and 3GPP,
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[PIN NONE] Pingtel (2002), Next-Gen of VoIP Service and Applications Using SIP and Java,
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http://www.audiocodes.com/pdf/ISC_Wireless_WG-Softswitch_Applications_in_Wireless-043002.pdf, [Consulta:
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[TEL 1998] Telogy Network (1998), Voice Over Packet,
http://www.telogy.com/our_products/golden_gateway/pdf/voice_over.pdf [Consulta: 29/06/2002]
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http://www.telogy.com/our_products/golden_gateway/pdf/IP_Telephone.pdf [Consulta: 29/06/2002]
15/07/2002
Temas Avanzados de Redes de Ordenadores
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