9_SIP产生与发展

STATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORK北京邮电大学BEIJINGUNIVERSITYOFPOSTSANDTELECOMMUNICATIONS网络协议分析与实现第三章典型通信协议分析李静林STATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORK下一代网络中的协议E：SIP-I&SIP-T/BICCF：ParlayOverCORBA、ParlayXoverWebServiceG：SIP、SIPCPLA：ISUPOverSigtranB,C：MGCPorMegaco/H.248D：SIP/H.323ABCDDEFFFGSTATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORK协议分类——按照应用层面•传输层协议：SCTP、TCP/IP•应用层协议：传输层的应用设备驱动及网卡接口IPTCPUDPMGCPH.248物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层HTTPTCAPH.323RASH.225H.245SIPMGCPMegacoISUPRTPRTCPG.711H.261M2UAMTP3M3UASUASCTPSOAPParlayXSTATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORK协议分类——按照协议作用与控制能力•承载控制协议：IPBCP、AAL2•会话控制协议：ISUP、Q.931、SIP、H.323•设备控制协议：MGCP/Megaco•业务控制协议：Parlay、ParlayX、SIP、SIPCPLSSC/MSCSSC/MSCTGWHLRAS/SCPRNCPSTNRGWPSTNSTATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORK协议分类——按照网络位置与控制范围划分•UNI：Q.931、SIP、H.323•NNI：ISUP、BICC、SIP-T/I•端－端：SIP、H.323SSCSSCTETENNIUNIUNIEnd-End注意区分End-End与Peer-PeerSTATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORK本章主要内容•SIP协议–会话控制协议–软交换互通协议•MGCP/Megaco–网关控制协议•ISUP–PSTN经典呼叫控制协议–交换机互通协议•Sigtran–信令承载协议•Parlay–开放业务接口协议STATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORK本章讲授方法与目的•本章讲授方法：–明确是什么•了解协议的设计目的•掌握协议设计的目标–了解为什么•了解协议的设计原因•理解不同协议的设计差异–掌握做什么•掌握协议设计的核心思想•掌握协议的准确语义–理解如何做•理解协议的实现模型•本章讲授目的：–深入理解特定协议–掌握协议的基本分析方法STATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORK北京邮电大学BEIJINGUNIVERSITYOFPOSTSANDTELECOMMUNICATIONS网络协议分析与实现第三章典型通信协议分析SIP协议STATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORKSIP协议•SIP协议的产生与发展–明确SIP协议是什么•SIP协议基本分析–明确SIP协议为什么–明确SIP协议做什么•SIP协议的控制模型–明确SIP协议怎么做•SIP协议扩展分析STATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORK北京邮电大学BEIJINGUNIVERSITYOFPOSTSANDTELECOMMUNICATIONSSIP协议的产生与发展STATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORK本讲主要内容•SIP协议的诞生背景–协议的设计目的–协议的设计基础•SIP协议的发展过程–协议设计思想的变迁•本讲要达到的目的–理解SIP协议的设计目的–明确SIP协议的设计目标STATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORKSIP协议的诞生背景•Internet对传统电信网的挑战–VoIP的发展–两个Internet与电信网融合的方向•TelephonyoverInternet–强调基于Internet提供Telephony服务–传统电话业务，基本电信业务–VoIP≈TelephonyoverInternet•InternetTelephony–强调将Telephony服务集成到Internet服务中–Web服务–Email服务–IM服务–…STATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORK电信技术向Internet的渗透•以TelephonyoverIP为出发点•H.323协议–ITU-T–H.323协议的目的•为PSTN中定义的电信业务提供基于包交换网络的实现•无缝的与传统电信业务互通–H.323协议的架构•仿照Q.931的会话控制方式•GW、GK的设置仿照传统交换机•号码设制、路由方式与传统交换机一致•信令编解码采用二进制ASN.1方式，与传统电信网一致无缝的继承所有的传统电信业务有意义吗？STATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORKInternetTelephony的理想•IntegrateTelephonyServiceswith–Web–Email–InstantMessaging＆Presence–TextChat–InteractiveGames•TelephonyServices–实时多媒体通信–多方多媒体会议–与PSTN/PLMN互通•InternetServices向IntegrateTelephonyServices的演进–MSWindowsMessenger（包括MSN、Live）、腾讯QQ（IM/Presence与实时多媒体通信的融合）–Skype（与PSTN互通）STATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORKInternet在实时多媒体通信上的努力•网络层–MBone•MulticastBackbone•IPv4／IPv6•应用层–实时数据传输控制•RTP／RTCP–RealtimeTransportProtocol–RealtimeControlProtocol•RTSP–RealtimeStreamingProtocol–媒体描述•SDP–SessionDescriptionProtocol–请求与管理•HTTP–HyperTextTransportProtocol•SAP–SessionAnnouncementProtocolATMEthernetSLIPorPPPIPv4orIPv6UnicastorMulticastUDPTCPRTCPRTPSAPHTTPAudioVideoConferenceControlSessionDirect(SDP)STATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORK实现InternetTelephony理想的问题•在1996年之前•缺少建立基于Internet的实时会话的会话控制能力–RTP／RTCP仅能控制媒体流，不能控制会话–SDP能够描述媒体但缺少协商媒体的手段–与PSTN／PLMN互通缺少必要的互操作能力•缺少MultiMediaConference控制机制–SAP机制缺少主动发起邀请的能力•缺少PersonalMobility控制能力–IM控制协议私有•H.323行吗？–基于局域网结构，没有考虑Internet的问题（带宽、时延）–以E.164为基础的地址，没有考虑URL–基于二进制编码，不易于解析和处理–不支持基于MBone的Internet会议–H.323太复杂STATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORKSIP协议的提出•SessionInvitationProtocol（SIP）–MarkHandley/EveSchooler–1996年2月提交IETF–TheSIPisasimpleprotocoldesignedtoenabletheinvitationofuserstoparticipateinsuchmultimediasessions.–提出了邀请用户加入会议的方式；用户的定位；与电信网类似的呼叫建立信令•SimpleConferenceInvitationProtocol（SCIP）–HenningSchulzrinne–1996年2月提交IETF–提出了具体的用户定位方式：代理（Proxy）模式和重定向（Redirect）模式；考虑用户移动性（PersonalMobility）；与HTTP类似的信令语法结构STATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORKSIP协议的标准化•SessionInitiationProtocol（SIP）–1996年，SIP和SCIP两个协议合并，内容互补，形成SIP协议v1版本Draft–MMUSIC(MultipartyMUltimediaSessIonControl)WorkGroup•IETF将SIP标准化的目的是：–支持其InternetConference架构，提供会议邀请能力—不是会议控制–作为InternetTelephonyServices中最重要的一环—提供会话控制能力STATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORKSIP发展的脉络1996-2SIP:SessionInvitationProtocolSCIP:SimpleConferenceInvitationProtocol合并SIP/SCIP→SIP（SessionInvitationProtocol）形成：MMUSIC：SIP-01Draft提供：INVITE、Forking、Redirect能力From、To、记录Path能力1996-12将SIP划分为两部分：基本能力集（BasicSpecification）扩展能力集（Extensions）1997-12STATEKEYLABORATORYOFSWITCHINGTECHNOLOGYANDTELECOMMUNICATIONNETWORKSIP发展的脉络1999-5SIPBasicSpecificationStandardTrack（SIPv1.0）RFC2543SIP:SessionInitiationProtocol提供：Register、INVITE、reINVITE、BYE、Forking、Redirect、RouteIETFSIPGW成立（SessionInitiationProtocolGW）SIP协议被