Báo cáo chuyên đề Giao thức khởi tạo phiên trong mạng NGN_

ĐỀ TÀI
Giao thức khởi tạo phiên
trong mạng
Giáo viên hướng dẫn :
Sinh viên thực hiện :

1
Sinh viên: Vũ Hồng Sơn
Lớp : H08_VT4
Nhóm : 12
Báo cáo chuyên đề Giao thức khởi tạo phiên trong mạng NGN_
1 giới thiệu 3
2.1 User Agent ( UA) 4
2.2 Máy chủ mạng (Network Server ) 5
4. 1 Phiên gọi SIP giữa 2 điện thoại không qua Proxy 9
4. 2 Hoạt động của máy chủ uỷ quyền ( Proxy Server ) : 10
4.3 Hoạt động của máy chủ chuyển đổi địa chỉ (Redirect Server): 11
5.1 Tích hợp với các giao thức đã có của IETF +Các giao thức khác của IETF có thể xây dựng để
xây dựng những ứng dụng SIP. SIP có thể hoạt động cùng với nhiều giao thức như : - RSVP
(Resource Reservation Protocol) : Giao thức giành trước tài nguyên mạng. - RTP (Real-time
transport Protocol) : Giao thức truyền tải thời gian thực - RTSP (Real Time Streaming Protocol) :
Giao thức tạo luồng thời gian thực - SAP (Session Advertisement Protocol) : Giao thức thông
báo trong phiên kết nối - SDP (Session Description Protocol) : Giao thức mô tả phiên kết nối đa
phương tiện - MIME (Multipurpose Internet Mail Extension - Mở rộng thư tín Internet đa mục
đích) : Giao thức thư điện tử - HTTP (Hypertext Transfer Protocol) : Giao thức truyền siêu văn
bản - COPS (Common Open Policy Service) : Dịch vụ chính sách mở chung - OSP (Open
Settlement Protocol) : Giao thức thỏa thuận mở 12
5.2 Đơn giản và có khả năng mở rộng +SIP có rất ít bản tin, không có các chức năng thừa nhưng
SIP có thể sử dụng để thiết lập những phiên kết nối phức tạp như hội nghị… Đơn giản, gọn nhẹ,

· Liên lạc tới điểm đầu cuối xác định sự sẵn sàng để thiết lập phiên kết nối
· Trao đổi các thông tin media để cho phép phiên kết nối được thành lập
· Thay đổi các phiên đã tồn tại
· Ngắt các kết nối đã tồn tại
+ SIP cũng có khả năng mở rộng các dịch vụ và cung cấp các thông tin về trạng
thái online hoặc offline. Các chức năng đó bao gồm:
· Công khai và upload trạng thái xuất hiện
· Phân phát các yêu cầu về thông tin trạng thái xuất hiện
. Truyền các instant messages.
Về đặc điểm SIP có nét tương đồng với H.323 cả hai đều có khả năng thiết
lập và truyền các cuộc gọi trong mạng internet. Tuy nhiên, khác với H.323, SIP là
một giao thức ngang hàng nên nó có thể xử lý được thông tin trong cấu trúc mạng
phức tạp, điều này không thể có được ở các mạng ứng dụng chuẩn H.323.

Tại Việt Nam, chuẩn SIP mới được đưa vào ứng dụng trong dịch vụ điện thoại
Internet quốc tế kể từ cuối năm 2005. Tiên phong cho ứng dụng này là
dịch vụ Voice777 của Trung tâm Viễn thông Thế hệ mới Việt Nam với nhiều
tính năng vượt trội đã tạo nên một làn sóng trong ngành viễn thông nước
nhà. Năm 2006, Công ty Điện toán và Truyền số liệu (VDC) và Saigon
Postel cũng đang đầu tư công nghệ và đường truyền để cho ra đời những
dịch vụ mới sử dụng giao thức SIP.
Sinh viên: Vũ Hồng Sơn
Lớp : H08_VT4
Nhóm : 12
3
Báo cáo chuyên đề Giao thức khởi tạo phiên trong mạng NGN_
2 Thành phần của SIP
Giao thức SIP gồm hai thành phần chính là:
+ Đại lý trạm người dùng (user agent )
+ Máy chủ mạng (Network Server )

server khác. Một proxy có thể dịch và nếu cần thiết có thể tạo lại các bản tin yêu
cầu SIP trước khi chuyển chúng đến server khác hoặc một UA. Trong trường hợp
này trường Via trong bản tin đáp ứng, yêu cầu chỉ ra các proxy trung gian tham gia
vào tiến trình xử lý yêu cầu. SIP cho phép sự cấu thành của cơ sở hạ tầng của các
host mạng gọi là proxy servers. User Agents có thể gửi các thông tin tới một proxy
server. Proxy servers là các thực thể rất quan trọng trong cơ sở hạ tầng SIP. Chúng
cho phép trong việc định tuyến các lời mời session phụ thuộc vào vị trị hiện thời
của người được mời, sự nhận thực, sự tính toán và một vài chức năng quan trọng
nữa. Nhiệm vụ quan trọng nhất của Proxy server là định tuyến các lời mời phiên
tới người được gọi. Lời mời phiên này thường sẽ để ý rất kỹ sự thiết lập các proxy
cho đến khi mà nó tìm được 1 proxy mà biết được vị trí thực sự của người được
gọi Proxy sẽ forward lời mời phiên một cách trực tiếp tới người được gọi mà
người được gọi đó sau đó sẽ hoặc chấp nhận hoặc khước từ lời mời phiên. Có 2
loại SIP Proxy servers cơ bản là stateless và stateful
- Stateless Servers
Stateless server đơn giản được xem như là những người chuyển tiếp thông
tin. Họ chuyển tiếp thông tin một cách độc lập với nhau. Mặc dù các thông tin
được sắp xếp theo kiểu giao dịch nhưng stateless proxies không quan tâm tới vấn
đề này. Chúng đơn giản nhưng nhanh hơn stateful Proxy servers. Chúng có thể
được sử dụng như các load balancer đơn giản, các người dịch thông tin, và các bộ
định tuyến. Một trong những hạn chế của stateless proxies là chúng không có khả
năng truyền lại các thông tin và thực hiện công việc định tuyến cao cấp.
- Stateful servers
Chúng phức tạp hơn. Trong lúc nhận yêu cầu, stateful proxies tạo ra một
trạng thái và giữ nó cho đến khi sự giao dịch là kết thúc. Vì stateful proxies phải
đảm bảo trạng thái này trong suốt quá trình giao dịch, nên sự hoạt động của chúng
là giới hạn. Khả năng kết hợp các thông tin SIP thành các phiên giao dịch đưa ra
cho stateful proxies một vài đặc điểm thú vị. Stateful proxies có thể thực hiện chia
nhánh, nghĩa là trong khi nhận một tin thì 2 hoặc nhiều hơn các tin khác sẽ được
gửi đi. Stateful proxies có thể “hấp thụ” việc truyền lại bởi vì chúng biết, từ trạng

ký, trong nhiều trường hợp máy chủ đăng ký đảm nhiệm luôn một số chức năng an
ninh như xác nhận người sử dụng. Thông thường máy chủ đăng ký được cài đặt
cùng với máy chủ ủy quyền và máy chủ hay địa chỉ hoặc cung cấp dịch vụ định vị
thuê bao. Mỗi lần đầu cuối được bật lên ( ví dụ máy điện thoại hoặc phần mềm
SIP) thì đầu cuối lại đăng ký với máy chủ. Nếu đầu cuối cần thông báo cho máy
chủ về địa điểm của mình thì bản tin REGISTER cũng được gửi đi. Nói chung các
đầu cuối đều thực hiện việc đăng ký lại một cách định kỳ. Chúng ta đã đề cập đến
SIP proxy tại proxy.b.com biết vị trí hiện thời của Bob nhưng không đề cập đến
làm thế nào để có thể học được vị trí hiện thời của user. User agent của Bob (điện
thoại SIP) phải đăng kí với một một bộ phận gọi là Register. Register này là một
thực thể SIP đặc biệt, chúng nhận những đăng kí từ các users, trích ra những thông
tin về vị trí như địa chỉ IP, cổng, hay username… và lưu trữ những thông tin này
vào trong 1 vùng cơ sở dữ liệu. Mục đích của vùng cơ sở dữ liệu này là ánh xạ
sip: thành những thứ tương tự như sip::5060. Vùng cơ
sở dữ liệu sau đó được sử dụng bởi proxy server của B. Khi Proxy này nhận được
một lời mời cho sip:, nó sẽ tìm kiếm vùng cơ sở dữ liệu. Nó tìm ra
sip::5060 và gửi lời mời tới đó. Registrar thực chất chỉ là một thực thể
Sinh viên: Vũ Hồng Sơn
Lớp : H08_VT4
Nhóm : 12
6
Báo cáo chuyên đề Giao thức khởi tạo phiên trong mạng NGN_
logic Hinh 2 chỉ ra một sự đăng kí SIP điển hình. Một thông tin đăng kí mang theo
địa chỉ của bản ghi sip: và liên hệ với địa chỉ :5060 mà ở
đó 1.2.3.4 là địa chỉ IP của điện thoại, được gửi tới Registrar. Registrar trích thông
tin này ra và lưu trữ nó vào trong vùng cơ sở dữ liệu. Nếu mọi chuyện đều thuận
lợi thì Registrar gửi một đáp ứng là 200 OK tới điện thoại và quá trình đăng kí
được kết thúc.
Hình 2 Tổng quan về đăng kí SIP
Mỗi sự đăng kí đều có một vòng đời giới hạn. Sự kết thúc của trường header hoặc

- 301 Đã dời đi vĩnh viễn
- 302 Đã tạm thời dời đi
- 305 Dùng Proxy
- 380 Dịch vụ thay thế
4xx – yêu cầu không được đáp ứng
- 400 Yêu cầu sai
- 401 Không được quyền: Chỉ sử dụng bởi cơ quan đăng kiểm. Các proxy
phải sử dụng yêu cầu cấp phép cho proxy 407
- 402 Yêu cầu trả tiền (Dự trữ để dùng trong tương lai)
- 403 Cấm
- 404 Không tìm thấy: Không tìm thấy người dùng
- 405 Phương thức không được phép
- 406 Không được chấp nhận
- 407 Cần có sự cấp phép cho proxy
- 408 Yêu cầu bị hết giờ không tìm thấy người dùng trong thời gian cho phép

- 410 Đã không còn: Người dùng đã từng tồn tại, nhưng không còn ở đây nữa
- 413 Đơn vị yêu cầu quá lớn
- 414 URI của yêu cầu quá dài
- 415 Kiểu phương tiện không được hỗ trợ
- 416 Giản đồ URI không được hỗ trợ
- 420 Phần mở rộng không đúng: sử dụng phần mở rộng của giao thức
SIP không đúng, máy chủ không hiểu được
- 421 Yêu cầu có phần mở rộng
- 423 Quãng quá ngắn
- 480 Tạm thời không hoạt động
- 481 Cuộc gọi/Giao dịch không tồn tại
- 482 Phát hiện thấy lặp
- 483 Quá nhiều chặng trung chuyển
- 484 Địa chỉ không hoàn chỉnh

4. 1 Phiên gọi SIP giữa 2 điện thoại không qua Proxy
Sinh viên: Vũ Hồng Sơn
Lớp : H08_VT4
Nhóm : 12
9
Báo cáo chuyên đề Giao thức khởi tạo phiên trong mạng NGN_
Hình 3 . Mô tả một phiên gọi SIP giữa 2 điện thoại không qua Proxy
Máy gọi gửi một tín hiệu mời ( INVITE)
Máy được gọi gửi trả một thông tin hồi đáp 100 – Thử.
Khi máy được gọi bắt đầu đổ chuông, một tín hiệu hồi đáp 180 – Đổ chuông được
gửi trả
Khi bên gọi nhấc máy, máy được gọi gửi một tín hiệu hồi đáp 200 - OK
Máy gọi hồi đáp với ACK – tiếp nhận
Lúc này cuộc gọi đích thực được truyền dưới dạng dữ liệu thông qua RTP
Khi người gọi dập máy, một yêu cầu BYE được gửi đến cho máy gọi
Máy gọi phản hồi với tín hiệu 200 - OK.
4. 2 Hoạt động của máy chủ uỷ quyền ( Proxy Server ) :
Hình 5. Mô tả hoạt động của máy chủ uỷ quyền
+ Client SIP gửi bản tin INVITE cho
để mời tham gia cuộc gọi.
+ Bước 1: gửi bản tin INVITE cho UserB ở miền
hotmail.com, bản tin này đến proxy server SIP của miền hotmail.com (Bản tin
INVITE có thể đi từ Proxy server SIP của miền yahoo.com và được Proxy này
chuyển đến Proxy server của miền hotmail.com).
+ Bước 2: Proxy server của miền hotmail.com sẽ tham khảo server định vị
(Location server) để quyết định vị trí hiện tại của UserB.
+ Bước 3: Server định vị trả lại vị trí hiện tại của UserB (giả sử
Sinh viên: Vũ Hồng Sơn
Lớp : H08_VT4
Nhóm : 12

+ Bước 6: Người gọi A gửi yêu cầu INVITE trực tiếp đến địa chỉ được
trả lại bởi Redirect server (đến B). Người bị gọi B đáp ứng với chỉ thị thành
công (200 OK), và người gọi đáp trả bản tin ACK xác nhận. Cuộc gọi được
thiết lập.
5 Tính năng của SIP
+ SIP được thiết kế phục vụ cho mục đích lâu dài của điện thoại Internet và
hội nghị đa phương tiện. Rất nhiều sự quan tâm được tập trung vào việc phát triển
SIP để đảm bảo giao thức này trở thành cơ sở cho thông tin trên Internet. Dưới đây
là một số đặc điểm nổi bật tổng quát của SIP.
5.1 Tích hợp với các giao thức đã có của IETF
+Các giao thức khác của IETF có thể xây dựng để xây dựng những ứng
dụng SIP. SIP có thể hoạt động cùng với nhiều giao thức như :
- RSVP (Resource Reservation Protocol) : Giao thức giành trước tài
nguyên mạng.
- RTP (Real-time transport Protocol) : Giao thức truyền tải thời gian thực
- RTSP (Real Time Streaming Protocol) : Giao thức tạo luồng thời gian
thực
- SAP (Session Advertisement Protocol) : Giao thức thông báo trong phiên
kết nối
- SDP (Session Description Protocol) : Giao thức mô tả phiên kết nối đa
phương tiện
- MIME (Multipurpose Internet Mail Extension - Mở rộng thư tín
Internet đa mục đích) : Giao thức thư điện tử
- HTTP (Hypertext Transfer Protocol) : Giao thức truyền siêu văn bản
- COPS (Common Open Policy Service) : Dịch vụ chính sách mở chung
- OSP (Open Settlement Protocol) : Giao thức thỏa thuận mở
5.2 Đơn giản và có khả năng mở rộng
+SIP có rất ít bản tin, không có các chức năng thừa nhưng SIP có thể sử
dụng để thiết lập những phiên kết nối phức tạp như hội nghị… Đơn giản,
gọn nhẹ, dựa trên khuôn dạng văn bản, SIP là giao thức ra đời sau và đã

5.4 Dễ dàng tạo tính năng mới cho dịch vụ và dịch vụ mới.
+ Là giao thức khởi tạo phiên trong mạng chuyển mạch gói SIP cho phép tạo
ra những tính năng mới hay dịch vụ mới một cách nhanh chóng. Ngôn ngữ xử lý
cuộc gọi (Call Processing Language) và Giao diện cổng kết nối chung (Common
Gateway Interface) là một số công cụ để thực hiện điều này. SIP hỗ trợ các dịch vụ
thoại như chờ cuộc gọi, chuyển tiếp cuộc gọi, khóa cuộc gọi… (call waiting, call
forwarding, call blocking…), hỗ trợ thông điệp thống nhất…… Với SIP rất nhiều
dịch vụ di động mới được hỗ trợ.
+ Efficiency (Hiệu quả) giao thức ở phía trên SIP có ảnh hưởng nhỏ đến
hiệu suất truyền thông, bởi vì các chức năng báo hiệu sử dụng một phần nhỏ băng
thông so với các luồng truyền thông.
+Flexibility (mềm dẻo): Do SIP sử dụng SDP để thoả thuận việc codec, bất
kỳ codec nào có thể được sử dụng đều được đăng kí với IANA. So sánh điều này
với H.323, ta thấy được sự khác biệt. Bởi vì trong H.323 các chuẩn codec được
định nghĩa rõ ràng và ít thay đổi, còn các chuẩn khác cùng chia sẻ trường dành cho
chuẩn không được sử dụng thường xuyên.
Sinh viên: Vũ Hồng Sơn
Lớp : H08_VT4
Nhóm : 12
13
Báo cáo chuyên đề Giao thức khởi tạo phiên trong mạng NGN_
+ User progammabiity (khả năng lập tr.nh của người sử dụng): Ngoài việc
hỗ trợ cho điện thoại truyền thống, SIP có thể khai thác tốt ngôn ngữ xử lý cuộc
gọi (CPL). Điều này cho phép người sử dụng đưa ra những quy luật phức tạp cho
server mà không cần quan tâm xem ai liên lạc với họ, vị trí, thời điểm, và loại
phương tiện truyền dẫn.

6 Tài liệu tham khảo:
1: Thu thập qua Internet
2: Dương Văn Thành (2006) Chuyển mạch mềm và ứng dụng trong mạng thế