FUNDAMENTOS DE SEÑALIZACIÓN MEDIANTE SIP: El protocolo SIP de significado Session Initiation Proocol, desarrollado por Internet Engineering Task Force (IETF), el protocolo se encarga únicamente de la señalización, no del transporte de voz, pues trabaja en conjunto con el protocolo RTP que es uno de los protocolos de la pila de TCP/IP.
En la evolución de SIP se han tenido varias versiones y la que actualmente está vigente es la SIP/2.0 (2002). SIP es un protocolo que además de ser usado en la telefonía IP también se lo usa para trasmisiones multimedia, videoconferencias y actualmente en los contenidos multimedia de los sistemas de telefonía de 3ra y 4ta generación.
Menciona que una de las razones por las que se usa el protocolo SIP es porque los usuarios pueden cambiar de ubicación y utilizar equipos diferentes, SIP soluciona este inconveniente pues trabaja con varios componentes de red para identificar y localizar estos puntos finales. La información esta transmitida mediante servidores proxy, encargados de almacenar el registro y las direcciones para ubicar al usuario. SIP trabaja con la ayuda de otros protocolos para la trasferencia de voz, texto u otros, por lo tanto ejecuta protocolos de capas superiores para realizar otras funciones.
SIP se vuelve un protocolo tan versátil por su simplicidad, es un protocolo que trabaja con ASCII o textbased, parecido a HTTP o SMTP, que lo hace ligero y flexible a comparación de otros. Los protocolos antes mencionados son protocolos de petición de respuesta, lo que significa que se hace una petición a un servidor y espera la respuesta del mismo para establecer la sesión. Utiliza menos recursos al reutilizar protocolos ya existentes, a la vez minimiza la complejidad de SIP permitiendo que se trabaje con una variedad más amplia de aplicaciones.
Características de SIP
Dentro de las principales características que (Thomas Porter, 2004) enumera para el protocolo SIP son las siguientes:
• Ubicación del usuario, el punto final fue identificado de tal manera que se puede establecer una sesión.
• Disponibilidad del usuario, cuando el usuario al que está siendo invitado tiene la opción de indicar si desea participar en la comunicación.
• Capacidades del usuario, permite establecer los medios de comunicación y sus parámetros técnicos que se utilizarán en la comunicación.
• Gestión de sesiones, donde se modifican los parámetros de la sesión, los datos se transfieren, los servicios se invocan, y se termina la sesión
Arquitectura SIP
Al ser SIP un protocolo simple como antes ya se mencionó, no sería capaz de funcionar en una red sin hacer uso de otros protocolos, para establecer una comunicación es importante disponer de dispositivos para usuarios como de servidores los mismos que son necesarios para permitir que la intercomunicación, adicional a eso una serie de protocolos que se encargan de llevar la voz y los datos por medio de las redes. Todo esto constituye la arquitectura de SIP.
Los principales componentes que utiliza SIP son:
• Agentes, se refiere a los puntos finales de una llamada.
– Agente Usuario UA34: encargado de emitir y recibir solicitudes SIP, utiliza un UE35 que puede ser una PC, teléfono IP o una estación móvil.
• Servidores SIP, equipos de red.
– Servidor Proxy: recibe solicitudes de clientes que desean establecer una conexión y las encamina hacia otros servidores.
– Servidor de Redireccionamiento: recepta las solicitudes SIP, traduce la dirección SIP de destino en una o varias direcciones de red y las devuelve al cliente.
– Registrador: servidor encargado de aceptar las solicitudes SIP. Un usuario se registra al enviar un mensaje al registrador el mismo que almacena la dirección IP en una base de datos de localización.
Tipos de arquitectura SIP
Las solicitudes enviadas por los componentes de SIP son procesadas de diferentes maneras por lo cual se dividen en dos tipos de arquitecturas que se las describen a continuación:
• Cliente/Servidor La relación de los equipos en la arquitectura cliente/servidor tienen dos funciones como (Thomas Porter, 2004) los describe:
– El cliente que solicita servicios o recursos específicos.
– El servidor que se encarga de que las solicitudes respondan a los servicios o recursos solicitados.
Un cliente envía una solicitud para registrarse en un servidor Proxy o un servidor de redireccionamiento que le permita comunicarse con otro UA, es un ejemplo de una arquitectura cliente/servidor en donde el cliente se encarga de solicitar los servicios y el servidor de escuchar a la red para procesar solicitudes o generar otros servicios.
Los servidores SIP pueden proporcionar diferentes servicios, un servidor de registro puede registrar clientes y ejecutar el servicio de localización permitiendo a los clientes y otros servidores localizar a otros usuarios que estén registrados dentro de su red.
Peer to Peer
En la arquitectura P2P los equipos tienen características similares y pueden iniciar sesiones el uno con el otro y hacer solicitudes se servicio de otros. Cada equipo tiene la capacidad de brindar servicios y recursos, por lo tanto si uno deja de estar disponible, existe un segundo que puede ser contactado para intercambiar mensajes o acceder a recursos, actuando tanto como cliente y servidor.
La principal ventaja de este tipo de arquitectura es que los equipos involucrados pueden proporcionar ancho de banda, espacio de almacenamiento y potencia de cálculo; haciendo que la configuración y los costos de funcionamiento sean bajos.
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Métodos y respuestas SIP.
– Métodos SIP
Si un usuario desea conectarse es necesario enviar información entre clientes y servidores, al momento de realizar esas peticiones existen un grupo de comandos que usa SIP para la señalización que se describen a continuación:
• REGISTER: usado por un UA para registrar su dirección SIP y dirección IP en el servidor de registro.
• INVITE: usado para establecer una sesión SIP entre dos agentes usuarios, contiene información de quien genera la llamada, su destinatario y el tipo de flujo que se intercambiará.
• ACK: utilizado para aceptar una sesión y de igual manera confirmar que se puede iniciar el intercambio de mensajes de forma fiable.
• OPTION: utilizado para conocer características de capacidad y estado de un UA o de un servidor, con lo que se puede iniciar una sesión entre los dos.
• SUBSCRIBE: utilizado para solicitar información actualizada sobre el estado de otro UA, la finalidad de todo esto es conocer si un usuario está en línea, ocupado, fuera de línea, etc.
• CANCEL: usado para pedir el abandono de la llamada que está en curso, de una solicitud pendiente sin necesidad de determinar la sesión.
• BYE: usado para finalizar una sesión activa, puede ser generado por el usuario que inicio la llamada o de quien está siendo llamado, el comando BYE es el único que puede finalizar por completo una sesión.
Respuestas SIP
Después de realizada una solicitud a un servidor SIP o a un UA, un sin número de respuestas pueden ser enviadas, se las puede agrupar en seis categorías diferentes, el formato de estos códigos empiezan con un número relativo para cada categoría, a continuación se muestran los distintos tipos de respuestas:
• Informational (1xx) la solicitud ha sido recibida y está en proceso.
• Success (2xx) la solicitud antes recibida es reconocida y es aceptada.
• Redirection (3xx) la solicitud no puede ser completada y no es necesario de pasos adicionales.
• Client error (4xx) la cuenta con la que se desea iniciar sesión presenta errores, por lo tanto el servidor no puede continuar con la solicitud.
• Server error (5xx) la solicitud es recibida pero el servidor no puede procesarla, por ser problemas del propio servidor.
• Global failure (6xx) la solicitud es recibida pero el servidor no puede procesarla, este tipo de errores se pueden producir en cualquier servidor, por lo que las solicitudes no se desvían a otro servidor para ser procesadas.
PROTOCOLOS DE TRANSPORTE
* Protocolo UDP
Protocolo de datagrama de usuario (UDP), es un protocolo no orientado a conexión que no proporciona una detección de errores ni conformación de ACK correspondiente a la capa transporte del modelo TCP/IP38, presenta las siguientes características:
• Proporciona un datagrama poco confiable, el servicio es fiable pero no garantiza el
• orden en que se entregan los paquetes.
• Los paquetes pueden perderse o ser entregados fuera de orden a los usuarios.
• Los usuarios pueden tener datagramas cambiados.
• UDP no trabaja con los datos tan solo los recibe y trasmite inmediatamente.
• Trabaja en modo full dúplex es decir realiza trasferencias en ambas direcciones.
• No adiciona sobrecarga por cada segmento que utiliza.
• UDP es rápido, puede admitir la comunicación punto a punto y punto a multipunto.
Protocolo RTP
Protocolo de transporte que trabaja sobre UDP por que le brinda características necesarias para así ganar velocidad, aunque se tenga que sacrificar la fiabilidad de los datos, no garantiza la entrega de los paquetes a su destinatario final ni la entrega en el instante adecuado de los mismos. Usa puertos pares asignados desde el 1025 y 65535 pero el más conocido es el puerto 5004.
La función principal de este protocolo es multiplexar varios flujos de datos que trabajan en tiempo real en un solo flujo de paquetes UDP. Es por eso que puede trabajar en redes unicast o multicast. Para entregar a su destinatario el protocolo RTP enumera los paquetes desde su origen asignándole un valor mayor al de su antecesor paquete que ya fue enviado (EFORT, 2014).
El protocolo RTP realiza un proceso con la finalidad de trasmitir los paquetes en el orden y el tiempo adecuado:
• Identifica el tipo de tráfico que se está trasportando.
• Añade un marcador para identificar el instante en que se empieza a trasmitir.
• Permite realizar un cálculo de retardo y fluctuación.
• Incluye numeración de secuencia para identificar la pérdida de un paquete.
• Permite que se realicen conversaciones múltiples puesto que puede ser trasportado en paquetes multicast.
Protocolo RTCP
Protocolo de control de flujo de RTP, que se encarga básicamente de la transmisión periódica de paquetes de control para todos los participantes de una sesión, también ofrece información de la calidad de la distribución de los datos. Utiliza y trabaja conjuntamente con un puerto impar contiguo al de RTP por defecto el puerto 5005.
Funciones:
• La realimentación es una parte crítica en el uso de RTP como protocolo de transporte puesto que las aplicaciones pueden usar para controlar la forma en que se comportan.
• Regeneración para el diagnóstico de falla de distribución.
• RTCP permite la supervisión y el diagnóstico de la distancia.
• Controla la velocidad a la que los participantes en una sesión RTP transmiten paquetes RTCP.
Al manejar una sesión de algunos participantes, los paquetes RTCP se trasmiten aproximadamente uno cada cinco segundos, pero al tratarse de un grupo más grande se trasmiten paquetes RTCP uno solo cada treinta segundos. En conclusión a mayor número de participantes menos paquetes RTCP envían es decir es un protocolo escalable que permite acoplar una decena de miles de usuarios
Tomado de:
Martínez, M. (2015). Diseño del sistema de telefonía IP bajo una plataforma de software libre para la industria FLORALP S.A. de la ciudad de Ibarra (tesis de pregrado). Universidad Técnica del Norte, Ibarra, Ecuador.
Fuente:
http://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/4511/1/04%20RED%20059%20Tesis.pdf
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