Tài liệu Tìm hiểu giao thức sip và hệ thống sip

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG ──────── * ──────── BÁO CÁO MÔN: TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU GIAO THỨC SIP VÀ HỆ THỐNG SIP NHÓM 11: Sinh viên thực hiện: Giảng viên hướng dẫn: 1. Lê Công Tú 20122765 2. Trần Thanh Tĩnh 20122568 3. Trần Minh Nhật 20122201 4. Đỗ Gia Việt 20122784 5. Nguyễn Ngọc Thịnh 20122510 PGS. TS. Nguyễn Thị Hoàng Lan Hà Nội, tháng 11 năm 2015 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP MỤC LỤC MỤC LỤC .......................................................................................................................3 DANH MỤC HÌNH ẢNH ...............................................................................................4 LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................................5 CHƯƠNG 1: SESSION INITIATION PROTOCOL .....................................................6 1.1. Giới thiệu và SIP ..................................................................................................6 1.2. Kiến trúc hệ thống SIP .........................................................................................7 1.3. Thông điệp SIP .....................................................................................................7 1.3.1. Địa chỉ SIP ....................................................................................................8 1.3.2. Cấu trúc bản tin SIP ......................................................................................8 1.3.3. Các loại bản tin SIP ......................................................................................9 1.4. Thiết lập cuộc gọi qua Proxy SIP Server. ..........................................................10 CHƯƠNG 2: SO SÁNH SIP VỚI H323 .......................................................................12 2.1. Giống nhau .........................................................................................................12 2.2. Khác nhau ...........................................................................................................12 2.2.1. Tổng quan ....................................................................................................12 2.2.2. Về cấu trúc hệ thống ....................................................................................13 2.2.3. Về hoạt động ................................................................................................14 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ SIP - ASTERISK .......................................17 3.1. Giới thiệu về công nghệ Asterisk .......................................................................17 3.2. Các chức năng chính của tổng đài Asteris..........................................................17 3.3. Cấu trúc của tổng đài Asterisk............................................................................17 3.4. Mô hình giải pháp công nghệ SIP-Asterisk và cách thức làm việc của SIPAsterisk ......................................................................................................................18 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ .................................................................21 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................22 Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 3 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: SIP stack. ............................................................................................................6 Hình 2: Kiến trúc hệ thống SIP .......................................................................................7 Hình 3: Cấu trúc bản tin SIP ...........................................................................................8 Hình 4: Thiết lập cuộc gọi qua Proxy SIP Server .........................................................10 Hình 5: Cấu trúc của H323 ...........................................................................................13 Hình 6: Thiết lập cuộc gọi liên vùng – H323 ................................................................15 Hình 7: Thiết lập hủy cuộc gọi trong gatekeeper – H323 .............................................15 Hình 8:Cấu trúc tổng đài Asterisk.................................................................................17 Hình 9: Mô hình hệ thống SIP .......................................................................................18 Hình 10: Mô hình mạng điện thoại VoIP Peer to Peer .................................................18 Hình 11: Mạng giải pháp công nghệ SIP-Asterisk........................................................19 Hình 12: Phiên truyền thông của công nghệ SIP-Asterisk ............................................20 Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 4 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP LỜI NÓI ĐẦU Sự phát triển của mạng Internet là một bước ngoặt lớn mang đậm chất lịch sử trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Nó có tác động to lớn và tích cực không chỉ riêng trong lĩnh vực công nghệ thông tin mà còn cả trong lĩnh vực đời sống xã hội. Nó làm thay đổi tư duy, khả năng nhận thức, tăng cường khả năng hiểu biết về thế giới quan, thúc đẩy xã hội phát triển một cách nhanh chóng. Sự bùng nổ của Internet không chỉ là sự gia tăng số lượng của các nhà khai thác dịch vụ, số người tham gia mà còn tăng về số lượng dịch vụ và chất lượng dịch vụ. Nếu trước đây chúng ta biết đến Internet như là một nguồn để tìm kiếm thông tin, giải trí thì ngày nay, Internet còn đưa thêm rất nhiều dịch vụ mới và đa phần những dịch vụ này rất gần gũi thân thiết với con người như dịch vụ thư điện tử, dịch vụ đa phương tiện, dịch vụ thương mại điện tử… Và gần đây nhất là dịch vụ điện thoại Internet (VoIP). Bắt đầu từ năm 1994, truyền thông Internet bắt đầu được thử nghiệm và phát triển mạnh mẽ từ năm 1995. Hiện nay truyền thông qua mạng Internet đã phát triển rất mạnh và với rất nhiều ứng dụng như điện thoại, thư thoại, fax, hội nghị video, chia sẻ tài liệu… Điện thoại IP sẽ là một xu thế không thể tránh khỏi, sẽ dần dần thay thế điện thoại truyền thống. Việc tìm hiểu và xây dựng các ứng dụng dựa trên công nghệ VoIP là điều cần thiết và sẽ mang lại những lợi ích to lớn. Để có thể triển khai VoIP, người ta đã đưa ra các bộ giao thức hỗ trợ và một trong số các bộ giao thức đó là giao thức SIP. SIP là bộ giao thức truyền thoại, hình ảnh và số liệu một cách đồng thời qua mạng chuyển mạch gói như Internet theo phương thức truyền tin đa phương tiện thời gian thực. Vì những lý do trên mà chúng em đã lựa chọn đề tài: “Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP” làm đề tài nghiên cứu và xây dựng bài tập lớn cho môn học. Với vốn kiến thức và nguồn tài liệu hạn chế, thời gian có hạn nên báo cáo còn có nhiều thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được ý kiến phản hồi từ cô giáo và các bạn. Và chúng em xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Nguyễn Thị Hoàng Lan đã giúp chúng em thực hiện bài tập lớn này. Nhóm sinh viên thực hiện Lê Công Tú Trần Thanh Tĩnh Trần Minh Nhật Đỗ Gia Việt Nguyễn Ngọc Thịnh Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 5 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP CHƯƠNG 1: SESSION INITIATION PROTOCOL 1.1. Giới thiệu và SIP SIP (Session Initiation Protocol) được nghiên cứu và phát triển từ năm 1996 bởi IETF (Internet Engineering Task Force). SIP có các phiên bản: SIP 1.0 RFC 2543, SIP 2.0 RFC 3261 được công bố năm 2002. SIP là giao thức ở tầng ứng dụng theo mô hình OSI để thiết lập phiên truyền thông bao gồm các chức năng:  User location and name translation: xác định vị trí người sử dụng.  User availability: xác định người dùng sẵn sàng tham gia phiên truyền thông và các tham số truyền tải dữ liệu media.  User capabilities: xác định khả năng.  Session setup: thiết lập tham số phiên giao tiếp của hai đầu cuối.  Session management: thay đổi các tham số phiên và gọi các dịch vụ. SIP được thiết kế dưới dạng các thành phần cho phép kết hợp với các giao thức để tạo nên kiến trúc truyền thông hoàn chỉnh. SIP được kết hợp với RTP/RCTP, SDP, SAP, RSVP,… Kiến trúc của SIP tương tự kiến trúc HTTP. Sử dụng mô hình request-response cho truyền thông. SIP sử dụng chủ yếu UDP trên nền IPv4, IPv6. Hình 1: SIP stack. Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 6 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP 1.2. Kiến trúc hệ thống SIP Kiến trúc hệ thông SIP gồm 2 thành phần cơ bản:  User Agent (UA).  Network Server (NS). Hình 2: Kiến trúc hệ thống SIP User Agent là thiết bị đầu cuối của SIP, gồm 2 loại:  User Agent Client (UAC): gửi các yêu cầu SIP.  User Agent Server (UAS): tiếp nhận và giải quyết yêu cầu SIP. Network Server:  Proxy Server (PS): nhận và xử lý các yêu cầu trước khi tiếp tục truyền.  Redirect Server (RS): trả địa chỉ người nhận cho người tạo yêu cầu.  Location Server (LS): định vị, cung cấp các địa chỉ miền, địa chỉ người dùng.  Registrar Server (RS): server đăng ký, thường được cài đặt cùng với PS hoặc RS. 1.3. Thông điệp SIP Hoạt động của SIP dựa trên việc trao đổi các thông điệp giữa các thành phần của hệ thống. Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 7 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP Bản tin SIP được đóng gói theo cấu trúc chuẩn (request hoặc response) bằng các phần mềm được cài đặt tại tại tầng ứng dụng. Các gói tin SIP sau đó được chuyển xuống tầng giao vận, được đóng gói lại và chuyển đi bằng giao thức như UDP/TCP/SCTP tới nơi nhận. Bên nhận sẽ bóc gói tin và có được nội dung ban đầu. 1.3.1. Địa chỉ SIP Địa chỉ SIP ( SIP URL), được sử dụng để xác định một hoặc một nhóm các thiết bị. Địa chỉ SIP có dạng: sip:user@domain  user: tên hoặc số điện thoại  domain: tên miền hoặc địa chỉ IP 1.3.2. Cấu trúc bản tin SIP Hình 3: Cấu trúc bản tin SIP Bản tin SIP gồm 4 thành phần chính:  Starting Line: có thể là Request-line hoặc Status-line. Request-line chỉ ra phương thức SIP, Request-URL, và SIP version. Status-line chỉ ra SIP version, Response-code và phần mô tả (không bắt buộc).  Header Field: gồm các trường chỉ ra các thông tin liên quan như địa chỉ của client, server đích, độ dài nội dung, ….  Separator: dòng trắng báo hiệu kết thúc Header Field.  Message Body: phần thân của bản tin (phần này có thể có hoặc không). Là 1 bản tin SDP (Session Description Protocol), có chức năng giúp client chia sẻ thông tin về phiên kết nối. Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 8 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP 1.3.3. Các loại bản tin SIP a. Các bản tin yêu cầu (Request) Được gửi từ client tới server, cho phép xác định người dùng, khởi tạo, sửa đổi, hủy một phiên, … Có 6 loại bản tin Request chính sau, được định nghĩa trong RFC 3261 (Request For Comment): TÊN BẢN TIN MÔ TẢ ĐỊNH NGHĨA BỞI INVITE Được UAC (user agent client) sử dụng để yêu cầu thiết lập một cuộc gọi với UAS (user agent server). Bản tin INVITE có thể được gửi trực tiếp giữa UAC và UAS hoặc là thông qua một vài Proxy Server RFC 3261 ACK Được client dùng để báo rằng nó đã nhận được bản tin response cuối cùng cho yêu cầu INVITE trước đó. RFC 3261 BYE Được gửi từ phía user agent để kết thúc một cuộc gọi. Khi một user agent muốn kết thúc cuộc gọi, nó sẽ gửi bản tin BYE tới phía còn lại để thông báo rằng nó muốn kết thúc. RFC 3261 CANCEL Bản tin CANCEL cho phép User Agent hoặc server hủy bỏ bất cứ yêu cầu nào đang trong quá trình xử lý. RFC 3261 OPTIONS Cho phép truy vấn khả năng của User Agent hoặc Server (có thể là khả năng mã hóa và giải mã âm thanh, hình ảnh, các message header được UA/Server hỗ trợ) RFC 3261 REGISTER Bản tin này được sử dụng bởi client để đăng ký thông tin vị trí của nó với server SIP RFC 3261 b. Các bản tin phản hồi (Response) Một bản tin response là một bản tin được gửi bởi UA hoặc SIP server để trả lời cho một bản tin request trước đó. SIP định nghĩa sáu lớp của các bản tin Responses, cụ thể như sau: Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 9 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP SIP 1xx Là các bản tin tạm thời hoặc là các bản tin thông báo các thông tin phản hồi. SIP 2xx Là các bản tin response cuối cùng, thông báo cho phía gửi request rằng bản tin request thành công, hoặc yêu cầu được chấp nhận. SIP 3xx Là các bản tin chuyển hướng, được gửi từ Redirect Server SIP 4xx Là các bản tin thông báo thất bại, có nghĩa rằng phía nhận không thể xử lý được bản tin request. SIP 5xx Là các bản tin thông báo rằng yêu cầu không thể được xử lý do lỗi phía server SIP 6xx Là là các bản tin thông báo lỗi toàn bộ hệ thống. 1.4. Thiết lập cuộc gọi qua Proxy SIP Server. Hình 4: Thiết lập cuộc gọi qua Proxy SIP Server  B1: UAC gửi bản tin INVITE tới PS gần nhất và PS đó chuyển thông điệp INVITE đó đến RS.  B2: RS liên hệ với LS để lấy thông tin đường truyền đến UAS và gửi trả lại thông điệp 302 cho PS quản lý UAC.  B3: PS quản lý UAC gửi thông điệp ACK báo nhận được phản hồi cuối cùng của bản tin INVITE nó gửi đi trước đó.  B4: Sau khi có thông tin đường truyền đến UAS, PS quản lý UAC gửi thông điệp INVITE đến PS quản lý UAS và PS đó sẽ gửi thông điệp đó đến UAS. Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 10 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP  B5: Sau khi nhận được thông điệp INVITE, UAS gửi trả thông điệp 180(Ringing) và sau đó là thông điệp 200(OK) cho PS quản lý nó, và PS sẽ chuyển tiếp cho PS quản lý UAC và tiếp đó là đến UAC.  B6: Sau khi nhận được thông điệp 180 và 200 thì UAC sẽ gửi thông điệp ACK (báo nhận được phản hồi cuối cùng của bản tin INVITE nó gửi đi trước đó) cho PS quản lý nó. PS sẽ chuyển tiếp đến PS quản lý UAS và chuyển tiếp đến UAS.  B7: Thiết lập 1 đường dẫn Media Path giữa UAC và UAS sử dụng giao thức RTP.  B8: Có thể là UAS hoặc UAC gửi thông điệp BYE sau đó bên còn lại xác nhận bằng thông điệp 200 và kết thúc cuộc gọi qua proxy SIP. Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 11 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP CHƯƠNG 2: SO SÁNH SIP VỚI H323 2.1. Giống nhau H.323 và SIP đều xác định các thành phần, các giao thức, các thủ tục cho phép cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu đa phương tiện (multimedia) như audio, video, data thời gian thực qua mạng chuyển mạch gói (mạng IP). 2.2. Khác nhau 2.2.1. Tổng quan TIÊU CHÍ SIP H323 Nguồn gốc IETF ITU-T Quan hệ mạng Client-server Ngang cấp (Peer to peer) Khởi điểm Kế thừa cấu trúc HTTP Kế thừa Q.931, Q.SIG Proxy server Redirect server Server Location server H323 Gate keeper Registrar server Mã hóa bản tin ASCII Nhị phân Kiến trúc, hoạt động Đơn giản Phức tạp Liên kết PSTN Có Tốt Báo hiệu cuộc SIP thông qua TCP và UDP gọi Địa chỉ Thiết lập cuộc gọi QoS Q.931 qua TCP, RAS qua UDP URL (Uniform Resource Locator) Host or tel. number INVITE -> SET UP -> <- 200 OK <-CONNECT ACK -> ACK-> Sử dụng các giao thức khác như RSVP, COPS, OSP để đảm bảo chất lượng dịch vụ. Gatekeeper điều khiển băng thông. H323 dùng RSVP để lưu giữ tài Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 12 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP nguyên mạng. Bảo mật Định tuyến Tính năng Đăng kí tại Registrar server, có xác nhận đầu cuối và mã hóa Chỉ đăng kí khi trong mạng có Gatekeeper, xác nhận và mã hóa theo chuẩn H.235 Dùng SIP URL để đánh địa chỉ. Định tuyến nhờ sử dụng Redirect và Location server Dùng phương pháp ánh xạ địa chỉ nếu trong mạng có Gatekeeper. Định tuyến do Gatekeeper đảm nhiệm Hỗ trợ các tính năng của cuộc gọi cơ bản. hội nghị và video. Hỗ trợ rất nhiều tính năng hội nghị, kể cả thoại, hình ảnh và dữ liệu. 2.2.2. Về cấu trúc hệ thống a. H323 Hình 5: Cấu trúc của H323 Về mặt logic, hệ thống H323 bao gồm các thành phần sau: Thiết bị đầu cuối H.323( H.323 termial) Là một trạm cuối trong mạng LAN, đảm nhận cung cấp truyền thông hai chiều theo thời gian thực. H.323 Gateway Cũng cấp khả năng truyền thông hệ thống H.323 và Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 13 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP các hệ thống chuyển mạch kênh khác (PSTN/ISDN). Gatekeeper Là một thành phần không bắt buộc. Nó được thực hiện các chức năng quản lý hoạt động của hệ thống. Khi có mặt Gatekeeper trong hệ thống, mọi thành phần trong hệ thống phải thực hiện thủ tục đăng kí với Gatekeeper. Tất cả các điểm cuối H.323 (terminal, gateway, MCU) đã đăng ky với Gatekeeper tạo thành một vùng H.323 (h.323 zone) do Gatekeeper đó quản lý. Đơn vị điều khiển liên kết đa điểm (MCU – Multipoint Control Unit) Thực hiện chức năng tạo kết nối đa điểm hỗ trợ các ứng dụng truyền thông nhiều bên. Thành phần này cũng là tùy chọn. b. SIP Chức năng Thành phần UAC (User Agent Client) Người dùng tại các đầu cuối SIP, đưa yêu cầu SIP. UAS (User Agent Server) Nhận và đáp ứng yêu cầu SIP, chấp nhận, chuyển tiếp hay từ chối cuộc gọi. SIP terminal Hỗ trợ truyền thông hai chiều thời gian thực với các thực thể SIP khác. Cũng giống nhau H.323 Terminal, chứa UAC. PS (Proxy Server) Liên lạc một hay nhiều client hay server kề với nó, chuyển yêu cầu cuộc gọi đi xa hơn. Chứa UAC và UAS. RS (Redirect Server) Trả về địa chỉ người dùng khi được yêu cầu. LS (Location Server) Cung cấp thông tin về địa chỉ có thể có của người gọi cho Redirect và Proxy Server. Nó có thể nằm chung với SIP Server. 2.2.3. Về hoạt động a. H323 Thiết lập cuộc gọi liên vùng. Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 14 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP Hình 6: Thiết lập cuộc gọi liên vùng – H323 Thiết lập cuộc gọi liên vùng là quy trình thiết lập cuộc gọi khi mà hai thiết bị đầu cuối cùng qua hai gateway cùng chịu sự quản lý của hai gatekeeper khác nhau.  Bước 1: Đầu cuối A gọi đến số thoại 408-667-1111 cho đầu cuối B  Bước 2: gateway A(GWA) gửi gói tin ARQ cho gatekeeper để xin phép gọi đầu cuối B  Bước 3: Gatekeeper 1 tìm kiếm bản ghi của đầu cuối B nhưng không tìm thấy, gatekeeper 1 tiếp tục tìm theo tiền tố số gọi và tìm ra gatekeeper 2 là điểm cần chuyển tiếp. Gatekeeper 1 gửi gói LRQ cho gatekeeper 2 và gói RIP(Request in Proccess) cho gateway A  Bước 4: Gatekeeper 2 tìm thấy bản ghi của đầu cuối B và trả về cho gatekeeper A gói tin LCF kèm theo IP của gateway B  Bước 5: Gatekeeper 1 trả về gói ACF với địa chỉ IP của gateway B cho gateway A  Bước 6: Gateway A gửi thiết lập kết nối Q.931 đến gateway B với số điện thoại của đầu cuối B  Bước 7: Gateway B gửi gói ARQ đến gatekeeper 2 để xin phép trả lời cuộc gọi của đầu cuối A  Bước 8: Gatekeeper 2 trả gói ACF với địa chỉ của gateway A cho gateway B  Bước 9: Gateway B thiết lập POTS đến đầu cuối B  Bước 10: Khi đầu cuối B trả lời, gateway B gửi kết nối Q.931(Q.931 connect) đến gateway A Thiết lập hủy cuộc gọi trong gatekeeper. Hình 7: Thiết lập hủy cuộc gọi trong gatekeeper – H323  Bước 1: Đầu cuối B ngắt máy  Bước 2: Gateway B gửi gói DRQ đến gatekeeper 2, hủy cuộc gọi giữa đầu cuối A và B. gói DCF sẽ được nhận trong thời gian tiếp theo Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 15 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP  Bước 3: Gateway B gửi Q.931 Release Complete đến gateway A  Bước 4: Gateway A gửi gói DRQ đến gatekeeper 1, hủy cuộc gọi giữa đầu cuối A và B. gói DCF sẽ được nhận trong thời gian tiếp theo  Bước 5: Gateway A gửi tín hiệu call disconnect đến hệ thống voice(tùy thuộc đường trunk mà gateway A sử dụng) b. SIP Giao thức SIP đơn giản được mô tả như sau :  1- Đầu tiên : Máy gọi gửi một bản tin INVITE đến máy được gọi  2- Sau đó: Máy được gọi trả lời bản tin 100Trying để thử  3-Khi chuông của máy được gọi kêu, đồng thời máy được gọi gửi bản tin 180 Ringging về cho máy gọi, và ở máy gọi sẽ nghe thấy tiếng chuông kêu (dạng chuông được định dạng riêng, không hẳn giống tiếng chuông của máy được gọi kêu mà ta nghe thấy được)  4-Khi máy đựoc gọi có người nhấc máy thì máy được gọi sẽ trả lời bản tin 200 OK về cho máy gọi  5-Máy gọi đáp trả bằng bản tin ACK , đồng thời cuộc gọi được thiết lâp. Trong quá trình trao đổi thông tin giữa hai máy thực chất là trao đổi các bản tin RTP theo giao thức RTP.  6-Khi muốn kết thúc cuộc gọi . Bên được gọi dập máy, đồng thời bản tin BYE được gửi đến máy gọi, máy gọi đáp trả bằng bản tin 200 OK và cuộc gọi chính thức được kết thúc Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 16 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ SIP - ASTERISK 3.1. Giới thiệu về công nghệ Asterisk Asterisk là một tổng đài mềm mã nguồn mở được viết bằng ngôn ngữ C, chạy trên hệ điều hành Unix thực hiện tất cả các chức năng của tổng đài PBX và hơn nữa. Asterisk ra đời năm 1990 do Mark Spencer viết ra. 3.2. Các chức năng chính của tổng đài Asteris Chức năng tổng đài và kiểm soát cuộc gọi: thiết lập cuộc gọi, kiểm soát cuộc gọi và hủy cuộc gọi. Chức năng quản lý: quản lý thuê bao, quản lý cuộc gọi, lịch sử liên lạc. Các chức năng mở rộng: giao tiếp với mạng PSTN cho phép gọi tới các số liên lạc trong mạng PSTN. 3.3. Cấu trúc của tổng đài Asterisk Hình 8:Cấu trúc tổng đài Asterisk Kiến trúc Asterisk là sự kết hợp giữa công nghệ điện thoại và ứng dụng điện thoại . Các công nghệ điện thoại như: VoIP, IAX, SIP, H323… Các công nghệ điện thoại cho hệ thống chuyển mạch TDM: T1,E1. Các ứng dụng điện thoại như: CallerID, Voice Mail, chuyển cuộc gọi,.. Asterisk có 4 API chính:  Codec Translator : các hàm thực hiện chức năng nhiệm vụ giải nén các chuẩn khác nhau như: G711, GMS, G729..  File Format: Asterisk xử lý với các file định dạng khác nhau như: mp3,wav, gsm.. Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 17 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP  Channel: Asterisk giao tiếp với các kênh liên lạc khác nhau. Đây là đầu mối kết nối cuộc gọi tương thích với nhiều chuẩn khác nhau như: SIP, H323, IAX.  Application: Bao gồm tất cả các ứng dụng trong hệ thống như: Voice Mail, CallerId.. 3.4. Mô hình giải pháp công nghệ SIP-Asterisk và cách thức làm việc của SIPAsterisk Asterisk là sự kết hợp giữa hệ thống SIP và mạng điện thoại VoIP Mô hình hệ thống SIP: Hình 9: Mô hình hệ thống SIP Hình 10: Mô hình mạng điện thoại VoIP Peer to Peer Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 18 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP Hình 11: Mạng giải pháp công nghệ SIP-Asterisk Voip là công nghệ cho phép truyền thông thoại dựa trên giao thức mạng IP, trên cơ sở hạ tầng sẵn có của mạng Internet. Giải pháp công nghệ SIP-Asterisk dựa trên mô hình mạng VoIP, mô hình hệ thống SIP sử dụng giao thức SIP để thiết lập phiên truyền thông giữa các thiết bị đầu cuối. Các thành phần trong công nghệ Asterisk là sự kết hợp giữa hai mô hình mạng VoIP và mô hình hệ thống SIP bao gồm:  Tổng đài mềm Asterisk: giống như VoIP Server tích hợp đầy đủ các chức năng của Server trong mô hình hệ thống SIP.  Các thiết bị đầu cuối: như IP Phone, Analog Phone hoặc các máy PC có cài đặt phần mềm Soft-Phone. Cấu tạo của các Phone gồm hai thành phần chính là: Thành phần báo hiệu VoiP: SIP sử dụng UDP hoặc TCP làm giao thức truyền tải, thành phần truyền tải media: sử dụng RTP để truyền luồng media với chất lượng thời gian thực và được điều khiển theo giao thức RTCP. Triển khai giải pháp công nghệ SIP-Asterisk:  Một máy tính chạy Linux cài tổng đài mềm Asterisk.  Các thiết bị đầu cuối như IP Phone, Analog Phone hay cái máy tính có cài đặt Soft-Phone.  Có mạng Internet. Một phiên truyền thông của công nghệ SIP-Asterisk Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 19 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP Hình 12: Phiên truyền thông của công nghệ SIP-Asterisk  Bước 1: User Agent Client (UAC) gửi thông điệp INVITE tới tổng đài Asterisk.  Bước 2: Tổng đài Asterisk sẽ chuyển tiếp thông điệp INVITE tới User Agent Server (UAS).  Bước 3: Sau khi UAS nhận được thông điệp INVITE nó sẽ trả lại thông điệp 180 Ringing và thông điệp 200 OK tới UAC qua tổng đài Asterisk.  Bước 4: Khi nhận được phản hổi cuối cùng từ thông điệp INVITE trước đó mà UAC gửi đi nó sẽ trả lại thông điệp ACK để báo nhận.  Bước 5: Lúc này UAC và UAS sẽ gửi các gói dữ liệu trực tiếp qua nhau mà không thông qua tổng đài Asterisk. UAS và UAC sẽ dùng giao thức RTP để truyền nhận các gói dữ liệu.  Bước 6: Khi 1 trong 2 bên muốn kết thúc cuộc gọi nó sẽ gửi thông điệp BYE đến bên còn lại qua tổng đài Asterisk.  Bước 7: Bên còn lại khi nhận được thông điệp BYE sẽ gửi thông điệp 200 OK để kết thúc cuộc gọi. Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 20 Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ Qua đề tài “Tìm hiểu giao thức SIP và hệ thống SIP” nhóm chúng em đã áp dụng các kiến thức đã học trên lớp về VoIP để đi vào tìm hiểu và nghiên cứu cấu trúc, hoạt động cũng như ứng dụng thực tế của SIP. Ngày nay, SIP được sử dụng rộng trong hầu hết các dịch vụ truyền âm thanh thoại qua mạng IP (VoIP). Với cơ chế đơn giản hơn, SIP nhanh chóng trở nên phổ biến rộng rãi. Việc tìm hiểu SIP giúp chúng em có cái nhìn rõ ràng hơn về hệ thống truyền dữ liệu đa phương tiện qua mạng chuyển mạch gói (mạng IP). Do kiến thức hiểu biết có hạn và tài liệu chủ yếu từ mạng Internet nên khó có thể trách được những sai sót về lý thuyết, chúng em đã, đang và sẽ tiếp tục tìm hiểu để làm rõ vấn đề hơn. Truyền Thông Đa Phương Tiện – IT4681 21