Tìm hiểu về giao thức SIP của hệ thống điện thoại VoIP

Giao thức SIP là gia thức đặc trưng của hệ thống VoIP, những thành phần của nó là gì? Hoạt động như thế nào? 

Giao thức SIP của hệ thống VoIP 

1. Khái niệm: SIP (Session Initiation Protocol) được phát triển bởi IETF (Internet Engineering Task Force) MMUSIC (Multiparty Multimedia Session Control) Working Group (theo RFC 3261). Đây là 1 giao thức kiểu diện ký tự (text-based protocol_ khi client gửi yêu cầu đến Server thì Server sẽ gửi thông tin ngược về cho Client), đơn giản hơn giao thức H.323. Nó giống với HTTP, hay SMTP. Gói tin (messages) bao gồm các header và phần thân (message body). SIP là 1 giao thức ứng dụng (application protocol) và chạy trên các giao thức UDP, TCP và STCP.

2. Các thành phần trong SIP network:

Cấu trúc mạng của SIP cũng khác so với giao thức H.232. Một mạng SIP bao gồm các End Points, Proxy, Redirect Server, Location Server và Registrar. Người sử dụng phải đăng ký với Registrar về địa chỉ của họ. Những thông tin này sẽ được lưu trữ vào 1 External Location Server. Các gói tin SIP sẽ được gửi thông qua các Proxy Server hay các Redirect Server. Proxy Server dựa vào tiêu đề “to” trên gói tin để liên lạc với server cần liên lạc rồi gửi các pacckets cho máy người nhận. Các redirect server đồng thời gửi thông tin lại cho người gửi ban đầu.

3. Phương thức hoạt động của SIP network:

SIP là mô hình mạng sử dụng kiểu kết nối 3 hướng trên nền TCP. Ví dụ trên, ta thấy 1 mô hình SIP gồm 1 Proxy và 2 end points. SDP (Session Description Protocol) được sử dụng để mang gói tin về thông tin cá nhân (ví dụ như tên người gọi). Khi Bob gửi 1 INVITE cho proxy server với 1 thông tin SDP. Proxy Server sẽ đưa yêu cầu này đến máy của Alice. Nếu Alice đồng ý, tín hiệu “OK” sẽ được gửi thông qua định dạng SDP đến Bob. Bob phản ứng lại bằng 1 “ACK” _ tin báo nhận. Sau khi “ACK” được nhận, cuộc gọi sẽ bắt đầu với giao thức RTP/RTCP. Khi cuộc điện đàm kết thúc, Bob sẽ gửi tín hiệu “Bye” và Alice sẽ phản hồi bằng tín hiệu “OK”. Khác với H.232, SIP không có cơ chế bảo mật riêng. SIP sử dụng cơ chế thẩm định quyền của HTTP ( HTTP digest authentication), TLS, IPSec và S/MIME (Secure/Multipurpose Internet Mail Extension) cho việc bảo mật dữ liệu.

4. MGCP và Megaco/H.248

a. MGCP (Media Gateway Control Protocol): 

Được sử dụng để liên lạc giữa các thành phần riêng lẻ của 1 VoIP gateway tách rời. Đây là 1 protocol được bổ sung cho 2 giao thức SIP và H.323.

Với MGCP, MGC server có khả năng quản lý các cuộc gọi và các cuộc đàm thoại dưới sự hỗ trợ của các dịch vụ (services).

MGCP là 1 giao thức master/slave vớic các ràng buộc chặt chẽ giữa MG (end point) và MGC (server).

b. MEGACO/H.248: (Còn được gọi là Gateway Control Protocol)

Có nguồn gốc từ MGCP và được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp. Sự phát triển MEGACO/H.248 bao gồm việc hỗ trợ đa phương tiện và các dịch vụ hội thoại nâng cao đa điểm ( multipoint conferencing enhanced services ) , các cú pháplập trình được nâng cao nhằm tăng hiệu quả cho các tiến trình đàm thoại, hỗ trợ cả việc mã hoá text và binary và thêm vào việc mở rộng các định nghĩa cho các packets.

Megaco đưa ra những cơ cấu bảo mật (security mechanisms) trong các cơ cấu truyền tải cơ bản như IPSec. H.248 đòi hỏi sự thực thi đầy đủ của giao thức H.248 kết hợp sự bổ sung của IPSec khi hệ điều hành (OS) và mạng truyền vận (transport network) có hỗ trợ IPSec.

Tổng kết về hệ thống VoIP 

1. Định nghĩa VoIP.

VoIP viết tắt bởi Voice over Internet Protocol – VoIP là 1 công nghệ cho phép truyền âm thanh thời gian thực qua băng thông Internet và các kết nối IP VoIP có 3 dạng sử dụng: Computer to computer, computer to phone và phone to phone. 

2. Các thành phần cốt lõi của 1 mạng VoIP bao gồm

a. Gateway: Là thành phần giúp chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu số

b. Voice Server: Là các máy chủ trung tâm có chức năng định tuyến và bảo mật cho các cuộc gọi VoIP

c. End User Equipments: Bao gồm PC, điện thoại để bàn có IP adapter, IP phone,..

3. Phương thức hoạt động của VoIP: 

Tín hiệu voice sẽ được chuyển thành tín hiệu số, được nén lại, rồi mã hoá. Sau đó các gói data này đến người nhận qua môi trường IP, được giải nén, rồi chuyển thành tín hiệu âm thanh đến tai người nghe. 

a. VoIP cần 2 loại giao thức:

– Signaling Protocol điều khiển việc cài đặt cuộc gọi. Các loại signaling protocols bao gồm: 
H.323, SIP, MGCP, Megaco/H.248 và các loại giao thức dùng riêng như UNISTIM, SCCP, Skype, CorNet-IP,…

– Media Protocols: Điều khiển việc truyền tải voice data qua môi trường mạng IP. RTP, RTCP, SRTP và SRTCP

b. Các bộ giao thức phổ biến: Có 2 bộ giao thức VoIP được dùng rộng rãi trên thế giới là: H.323 và SIP

Leave A Comment?