Tìm hiểu về giao thức Voip

Khai quat vê giao th c Voiṕ ́ ̀ ứ Bô giao th c voip khái quát chia làm hai lo i: ̣ ứ ạ giao th c signalingứ và giao th cứ media. Ph n giao th c signaling là giao th c dùng đ đi u khi n cài đ t cu c g iầ ứ ứ ể ề ể ặ ộ ọ c a voip. Đó cũng là trách nhi m duy trì t ng th ho t đ ng c a m ng l iủ ệ ổ ể ạ ộ ủ ạ ướ (truy n thông t router đ n router). Giao th c media dùng đ truy n t i voiceề ừ ế ứ ể ề ả data qua môi tr ng m ng IP.ườ ạ Signaling Protocol n m t ng TCP vì c n đ tin c y cao, trong khi Mediaằ ở ầ ầ ộ ậ Protocol n m trong t ng UDPằ ầ Các nhà cung c p có th s d ng các giao th c riêng hay các giao th c m r ngấ ể ử ụ ứ ứ ở ộ d a trên n n c a 1 trong 2 giao th c tiêu chu n qu c t là H.323 và SIP. Ví dự ề ủ ứ ẩ ố ế ụ Nortel s d ng giao th c UNISTIM (Unified Network Stimulus) Cisco s d ngử ụ ứ ử ụ giao th c SCCP ( Signaling Connection Control Part) Nh ng giao th c riêng nàyứ ữ ứ gây khó khăn trong vi c k t n i gi a các s n ph m c a các hãng khác nhau.ệ ế ố ữ ả ẩ ủ Sau đây chúng ta s tìm hi u v hai giao th c quan tr ng c a Voip, đó là giaoẽ ể ề ứ ọ ủ th c H.323 và giao th c SIPứ ứ I. Singaling Protocols. 1. Giao th c H.323ứ H.323: là giao th c đ c phát tri n b i ITU-T ( International Telecommunicationứ ượ ể ở Union Telecommunication Standardization Sector). H.323 phiên b n 1 ra đ i vàoả ờ kho ng năm 1996 và 1998 phiên b n th h 2 ra đ i. Hi n nay là version 5.0,ả ả ế ệ ờ ệ H.323 ban đ u đ c s d ng cho m c đích truy n các cu c h i tho i đa ph ngầ ượ ử ụ ụ ề ộ ộ ạ ươ ti n trên các m ng LAN, nh ng sau đó H.323 đã ti n t i tr thành 1 giao th cệ ạ ư ế ớ ở ứ truy n t i ề ả VoIP trên th gi i. Giao th c này chuy n đ i các cu c h i tho i voice,ế ớ ứ ể ổ ộ ộ ạ video, hay các t p tin và các ng d ng đa ph ng ti n c n t ng tác v i PSTN.ậ ứ ụ ươ ệ ầ ươ ớ Là giao th c chu n, bao trùm các giao th c tr c đó nh H.225,H.245, H.235,ứ ẩ ứ ướ ư Các thành ph n trong giao th c H.323: Có 4 thành ph n chính.ầ ứ ầ Terminal: Là m t PC hay IP Phone đang s d ng giao th c H.323ộ ử ụ ứ Gateway: Là c u n i gi a m ng H.323 và các m ng khác có s d ng các giaoầ ố ữ ạ ạ ử ụ th c nh là SIP, PSTN,Gateway này có vai trò chuy n đ i giao th c cho vi cứ ư ể ổ ứ ệ thi t l p và ch m d t các cu c g i, chuy n đ i các video format gi a các m ngế ậ ấ ứ ộ ọ ể ổ ữ ạ khác nhau. GateKeeper: đóng vai trò là nh ng đi m trung tâm ( focal points) trong mô hìnhữ ể m ng H.323. Các d ch v n n s quy t đ nh vi c cung c p đ a chạ ị ụ ề ẽ ế ị ệ ấ ị ỉ (addressing),phân phát băng thông (bandwidth),cung c p tài kho n, th m đ nhấ ả ẩ ị quy n ( authentication) cho các terminal và gatewayề Mutipoint control unit (MCU): h tr vi c h i tho i đa đi m (conference)cho cácỗ ợ ệ ộ ạ ể máy terminal ( 3 máy tr lên )trong m ng H.323ở ạ 2. Giao th c SIP trong VoIPứ Tr c đây khi đ c p đ n VoIP, tiêu chu n qu c t th ng đ c đ c p đ n làướ ề ậ ế ẩ ố ế ườ ượ ề ậ ế H.323. Giao th c H.323 là chu n do ITU-T phát tri n cho phép truy n thông đaứ ẩ ể ề ph ng ti n qua các h th ng d a trên m ng chuy n m ch gói, t p giao th cươ ệ ệ ố ự ạ ể ạ ậ ứ H.323 bao g m r t nhi u giao th c con bên trong nó nh H.245, H.225,ồ ấ ề ứ ư Q.931...ho t đ ng d a trên H.323 là r t ch t ch và ph c t p. Nh ng nh ng nămạ ộ ự ấ ặ ẽ ứ ạ ư ữ tr l i đây thì giao th c SIP l i chi m u th và d n d n thay th h n H.323, tôiở ạ ứ ạ ế ư ế ầ ầ ế ẳ m topic này v i hi v ng m i ng i s cùng bàn lu n đ có th hi u rõ ràng h nở ớ ọ ọ ườ ẽ ậ ể ể ể ơ v giao th c này, vì VoIP là m t trong nh ng d ch v s r t phát tri n trongề ứ ộ ữ ị ụ ẽ ấ ể t ng lai.ươ Đ u tiên tôi xin t ng quan v SIP:ầ ổ ề I-T ng quan v SIPổ ề 1) SIP là gì: SIP (Session Initiation Protcol ) là giao th c báo hi u đi u khi n l p ng d ngứ ệ ề ể ớ ứ ụ đ c dùng đ thi t l p, duy trì, k t thúc các phiên truy n thông đa ph ng ti nượ ể ế ậ ế ề ươ ệ (multimedia). Các phiên multimedia bao g m tho i Internet, h i ngh , và các ngồ ạ ộ ị ứ d ng t ng t có liên quan đ n các ph ng ti n truy n đ t (media) nh âmụ ươ ự ế ươ ệ ề ạ ư thanh, hình nh, và d li u. SIP s d ng các b n tin m i (INVITE) đ thi t l pả ữ ệ ử ụ ả ờ ể ế ậ các phiên và đ mang các thông tin mô t phiên truy n d n. SIP h tr các phiênể ả ề ẫ ỗ ợ đ n bá (unicast) và qu ng bá (multicast) t ng ng các cu c g i đi m t i đi mơ ả ươ ứ ộ ọ ể ớ ể và cu c g i đa đi m.ộ ọ ể 2) Các thành ph n trong m ng SIP:ầ ạ Nói chung SIP g m 2 thành ph n l n là SIP client (là thi t b h tr giao th c SIPồ ầ ớ ế ị ỗ ợ ứ nh SIP phone), và SIP server (là thi t b trong m ng x lý các b n tin SIP).ư ế ị ạ ử ả Trong SIP server có các thành ph n quan tr ng nh : Proxy server, Redirect server,ầ ọ ư Location server, Registrar server... + Proxy Server: là th c th trong m ng SIP làm nhi m v chuy n ti p các SIPự ể ạ ệ ụ ể ế request t i th c th khác trong m ng. Nh v y, ch c năng chính c a nó trongớ ự ể ạ ư ậ ứ ủ m ng là đ nh tuy n cho các b n tin đ n đích. Proxy server cũng cung c p cácạ ị ế ả ế ấ ch c năng xác th c tr c khi cho khai thác d ch v . M t proxy có th l uứ ự ướ ị ụ ộ ể ư (stateful) ho c không l u tr ng thái (stateless) c a b n tin tr c đó. Thôngặ ư ạ ủ ả ướ th ng, proxy có l u tr ng thái, chúng duy trì tr ng thái trong su t transactionườ ư ạ ạ ố (kho ng 32 giây).ả + Redirect Server: tr v b n tin l p 300 đ thông báo thi t b là chuy n h ngả ề ả ớ ể ế ị ể ướ b n tin t i đ a ch khác – t liên l c thông qua đ a ch tr v .ả ớ ị ỉ ự ạ ị ỉ ả ề + Registrar server: là server nh n b n tin SIP REGISTER yêu c u và c p nh tậ ả ầ ậ ậ thông tin t b n tin request vào “location database” n m trong Location Serverừ ả ằ + Location Server: l u thông tin tr ng thái hi n t i c a ng i dùng trong m ngư ạ ệ ạ ủ ườ ạ SIP kỳ sau s nói v b n tin SIP, các b n góp ý nháẽ ề ả ạ II-Các b n tin SIP, mào đ u và đánh sả ầ ố D i đây là các b n tin c a SIP :ướ ả ủ INVITE : b t đ u thi t l p cu c g i b ng cách g i b n tin m i đ u cu i khácắ ầ ế ậ ộ ọ ằ ử ả ờ ầ ố tham gia ACK : b n tin này kh ng đ nh máy tr m đã nh n đ c b n tin tr l i b n tinả ẳ ị ạ ậ ượ ả ả ờ ả INVITE BYE : b t đ u k t thúc cu c g iắ ầ ế ộ ọ CANCEL : h y yêu c u n m trong hàng đ iủ ầ ằ ợ REGISTER : đ u cu i SIP s d ng b n tin này đ đăng ký v i máy ch đăng kýầ ố ử ụ ả ể ớ ủ OPTION : s d ng đ xác đ nh năng l c c a máy chử ụ ể ị ự ủ ủ INFO : s d ng đ t i các thông tin nh âm báo DTMFử ụ ể ả ư Giao th c SIP có nhi u đi m trùng h p v i giao th c HTTP. Các b n tin tr l iứ ề ể ợ ớ ứ ả ả ờ các b n tin SIP nêu trên g m có :ả ồ 1xx – các b n tin chungả 2xx – thành công 3xx - chuy n đ a chể ị ỉ 4xx – yêu c u không đ c đáp ngầ ượ ứ 5xx - s c c a máy chự ố ủ ủ 6xx - s c toàn m ngự ố ạ Các b n tin SIP có khuôn d ng text, t ng t nh HTTP. Mào đ u c a b n tinả ạ ươ ự ư ầ ủ ả SIP cũng t ng t nh HTTP và SIP cũng h tr MIME (m t s chu n v email)ươ ự ư ỗ ợ ộ ố ẩ ề III-Thi t l p và h y cu c g i SIPế ậ ủ ộ ọ Tr c tiên ta tìm hi u ho t đ ng c a máy ch y quy n và máy ch chuy n đ iướ ể ạ ộ ủ ủ ủ ề ủ ể ổ + Ho t đ ng c a máy ch y quy n (Proxy Server)ạ ộ ủ ủ ủ ề Ho t đ ng c a Proxy server đ c trình bày nh trong hình .Client SIPạ ộ ủ ượ ư userA@yahoo.com g i b n tin INVITE cho ử ả userB@hotmail.com đ m i tham giaể ờ cu c g i.ộ ọ Các b c nh sau:ướ ư + B c 1: ướ userA@yahoo.com g i b n tin INVITE cho UserB mi nử ả ở ề hotmail.com, b n tin này đ n proxy server SIP c a mi n hotmail.com (B n tinả ế ủ ề ả INVITE có th đi t Proxy server SIP c a mi n yahoo.com và đ c Proxy nàyể ừ ủ ề ượ chuy n đ n Proxy server c a mi n hotmail.com).ể ế ủ ề + B c 2: Proxy server c a mi n hotmail.com s tham kh o server đ nh vướ ủ ề ẽ ả ị ị (Location server) đ quy t đ nh v trí hi n t i c a UserB.ể ế ị ị ệ ạ ủ + B c 3: Server đ nh v tr l i v trí hi n t i c a UserB (gi s làướ ị ị ả ạ ị ệ ạ ủ ả ử UserB@hotmail.com). + B c 4: Proxy server g i b n tin INVITE t i ướ ử ả ớ userB@hotmail.com. Proxy server thêm đ a ch c a nó trong m t tr ng c a b n tin INVITE.ị ỉ ủ ộ ườ ủ ả + B c 5: UAS c a UserB đáp ng cho server Proxy v i b n tin 200 OK.ướ ủ ứ ớ ả + B c 6: Proxy server g i đáp ng 200 OK tr v ướ ử ứ ở ề userA@yahoo.com. + B c 7: ướ userA@yahoo.com g i b n tin ACK cho UserB thông qua proxy server.ử ả + B c 8: Proxy server chuy n b n tin ACK cho ướ ể ả userB@hostmail.com + B c 9: Sau khi c hai bên đ ng ý tham d cu c g i, m t kênh RTP/RTCPướ ả ồ ự ộ ọ ộ đ c m gi a hai đi m cu i đ truy n tín hi u tho i.ượ ở ữ ể ố ể ề ệ ạ + B c 10: Sau khi quá trình truy n d n hoàn t t, phiên làm vi c b xóa b ngướ ề ẫ ấ ệ ị ằ cách s d ng b n tin BYE và ACK gi a hai đi m cu i.ử ụ ả ữ ể ố + Ho t đ ng c a máy ch chuy n đ i đ a ch (Redirect Server):ạ ộ ủ ủ ể ổ ị ỉ Ho t đ ng c a Redirect Server đ c trình bày nh hình .ạ ộ ủ ượ ư Các b c nh sau:ướ ư + B c 1: Redirect server nhân đ c yêu c u INVITE t ng i g i (Yêu c u nàyướ ượ ầ ừ ườ ọ ầ có th đi t m t proxy server khác).ể ừ ộ + B c 2: Redirect server truy v n server đ nh v đ a ch c a B.ướ ấ ị ị ị ỉ ủ + B c 3: Server đ nh v tr l i đ a ch c a B cho Redirect server.ướ ị ị ả ạ ị ỉ ủ + B c 4: Redirect server tr l i đ a ch c a B đ n ng i g i A. Nó không phátướ ả ạ ị ỉ ủ ế ườ ọ yêu c u INVITE nh proxy server.ầ ư + B c 5: User Agent bên A g i l i b n tin ACK đ n Redirect server đ xácướ ử ạ ả ế ể nh n s trao đ i thành công.ậ ự ổ + B c 6: Ng i g i A g i yêu c u INVITE tr c ti p đ n đ a ch đ cướ ườ ọ ử ầ ự ế ế ị ỉ ượ tr l i b i Redirect server (đ n B). Ng i b g i B đáp ng v i ch th thành côngả ạ ở ế ườ ị ọ ứ ớ ỉ ị (200 OK), và ng i g i đáp tr b n tin ACK xác nh n. Cu c g i đ c thi t l p.ườ ọ ả ả ậ ộ ọ ượ ế ậ Ngoài ra SIP còn có các mô hình ho t đ ng liên m ng v i SS7 (đ nạ ộ ạ ớ ế PSTN) ho c là liên m ng v i ch ng giao th c H.323.ặ ạ ớ ồ ứ IV-Tính năng c a SIPủ Giao th c SIP đ c thi t k v i nh ng ch tiêu sau:ứ ượ ế ế ớ ữ ỉ Tích h p v i các giao th c đã có c a IETFợ ớ ứ ủ Đ n gi n và có kh năng m r ngơ ả ả ở ộ H tr t i đa s di đ ng c a đ u cu iỗ ợ ố ự ộ ủ ầ ố D dàng t o tính năng m i cho d ch vễ ạ ớ ị ụ a) Tích h p v i các giao th c đã có c a IETFợ ớ ứ ủ Các giao th c khác c a IETF có th xây d ng đ xây d ng nh ng ng d ng SIP.ứ ủ ể ự ể ự ữ ứ ụ SIP có th ho t đ ng cùng v i nhìu giao th c nh :ể ạ ộ ớ ứ ư - RSVP (Resource Reservation Protocol) : Giao th c giành tr c tài nguyên m ng.ứ ướ ạ - RTP (Real-time transport Protocol) : Giao th c truy n t i th i gian th cứ ề ả ờ ự - RTSP (Real Time Streaming Protocol) : Giao th c t o lu ng th i gian th c ứ ạ ồ ờ ự - SAP (Session Advertisement Protocol) : Giao th c thông báo trong phiên k t n iứ ế ố - SDP (Session Description Protocol) : Giao th c mô t phiên k t n i đa ph ngứ ả ế ố ươ ti nệ - MIME (Multipurpose Internet Mail Extension - M r ng th tín Internet đa m cở ộ ư ụ đích) : Giao th c th đi n tứ ư ệ ử - HTTP (Hypertext Transfer Protocol) : Giao th c truy n siêu văn b nứ ề ả - COPS (Common Open Policy Service) : D ch v chính sách m chungị ụ ở - OSP (Open Settlement Protocol) : Giao th c th a thu n mứ ỏ ậ ở b) Đ n gi n và có kh năng m r ngơ ả ả ở ộ SIP có r t ít b n tin, không có các ch c năng th a nh ng SIP có th s d ng đấ ả ứ ừ ư ể ử ụ ể thi t l p nh ng phiên k t n i ph c t p nh h i ngh Đ n gi n, g n nh , d aế ậ ữ ế ố ứ ạ ư ộ ị ơ ả ọ ẹ ự trên khuôn d ng văn b n, SIP là giao th c ra đ i sau và đã kh c ph c đ c đi mạ ả ứ ờ ắ ụ ượ ể y u c a nhi u giao th c tr c đây.ế ủ ề ứ ướ Các ph n m m c a máy ch y quy n, máy ch đăng kí, máy ch chuy n đ iầ ề ủ ủ ủ ề ủ ủ ể ổ đ a ch , máy ch đ nh v có th ch y trên các máy ch khác nhau và vi c càiị ỉ ủ ị ị ể ạ ủ ệ đ t thêm máy ch hoàn toàn không nh h ng đ n các máy ch đã có. Chính vìặ ủ ả ưở ế ủ th h th ng chuy n m ch SIP có th d dàng nâng c p.ế ệ ố ể ạ ể ễ ấ c) H tr t i đa s di đ ng c a đ u cu iỗ ợ ố ự ộ ủ ầ ố Do có máy ch y quy n, máy ch đăng ký và máy ch chuy n đ i đ a ch hủ ủ ề ủ ủ ể ổ ị ỉ ệ th ng luôn n m đ c đ a đi m chính xác c a thuê bao. Thí d thuê bao v i đ aố ắ ượ ị ể ủ ụ ớ ị ch ỉ ptit@vnpt.com.vn có th nh n đ c cu c g i tho i hay thông đi p b t cể ậ ượ ộ ọ ạ ệ ở ấ ứ đ a đi m nào qua b t c đ u cu i nào nh máy tính đ bàn, máy xách tay, đi nị ể ấ ứ ầ ố ư ể ệ tho i SIP V i SIP r t nhi u d ch v di đ ng m i đ c h tr .ạ ớ ấ ề ị ụ ộ ớ ượ ỗ ợ d) D dàng t o tính năng m i cho d ch v và d ch v m i.ễ ạ ớ ị ụ ị ụ ớ Là giao th c kh i t o phiên trong m ng chuy n m ch gói SIP cho phép t o raứ ở ạ ạ ể ạ ạ nh ng tính năng m i hay d ch v m i m t cách nhanh chóng. Ngôn ng x lýữ ớ ị ụ ớ ộ ữ ử cu c g i (Call Processing Language) và Giao di n c ng k t n i chung (Commonộ ọ ệ ổ ế ố Gateway Interface) là m t s công c đ th c hi n đi u này. SIP h tr các d chộ ố ụ ể ự ệ ề ỗ ợ ị v tho i nh ch cu c g i, chuy n ti p cu c g i, khóa cu c g i (call waiting,ụ ạ ư ờ ộ ọ ể ế ộ ọ ộ ọ call forwarding, call blocking), h tr thông đi p th ng nh t ỗ ợ ệ ố ấ