Session Initiation Protocol (SIP) - один из наиболее важных и самых распространенных сигнальных протоколов. SIP поддерживает наибольшее количество вендоров. SIP продолжает распространяться и уже сейчас является идеальным протоколом для подключения различных систем VoIP.
Именно поэтому на обсуждение этого замечательного протокола мы выделим несколько статей

Хотя цикл статей SIP и Call Manager заостряет внимание по работе SIP и CUCM (CUCME), данный материал применим и к другим системам, использующим SIP.

SIP был разработан как альтернатива для H.323, в отличие от которого SIP стал намного проще. SIP базируется на интуитивно понятной логике World Wide Web, его очень просто внедрять. SIP гораздо проще дебагить, поскольку все его внутренние команды производятся прямым текстом.

SIP работает на базе так называемых session invitations которые базируются на модели session invitation/responce. Т.е. одна сторона производит запрос на использование определенной функции или метода, а другая сторона подтверждает либо отклоняет.

Как и H.323 SIP является протоколом типа peer-to-peer.
В этой структуре существует понятие User Agent или клиент(например телефон), который может инициировать сессию (звонок).
Для того чтобы UA могли находить друг друга, SIP позволяет создать инфраструктуру обслуживающих серверов - Proxy Servers.
UA осуществляет множеcтво действий через Proxy Server: registrations, invitations to sessions и т.д.

Компоненты архитектуры SIP

Как было отмечено ранее, клиенты или участники сессии называются User Agents (UA).
UA может выступать в виде двух ролей:
- User Agent Client (UAC): Клиентское приложение инициирующее запрос SIP.
- User Agent Server (UAS): Серверное приложение которое получает SIP invitation и возвращает отправителю response от имени пользователя.

Один и тот же UA может работать и как UAC, и как UAS, это зависит от того кто инициировал request.
UAC инициирует запрос, а UAS принимает этот запрос.

С точки зрения архитектуры компоненты сети SIP можно разделить на две категории:

• Clients (endpoints)
  - IP Phone - От сессии к сессии выступает как UAC или UAS.
  - Gateway - Может работать как UAC или UAS и обеспечивает множество сервисов. Чаще всего соединяя разные сети, например сеть SIP и сеть PSTN.
• Servers - Обслуживающие устройства видов Registrar, proxy, redirect, location

SIP Servers

Существует несколько видов SIP серверов:

• Registrar server: Используются для регистрации UAC. Регистрация UAC необходима для отслеживания его текущего местоположения. Registrar server часто располагается рядом с остальными серверами, например Location Server.
• Proxy server: Выполняет посредническую роль. Получает запросы SIP от UAC и затем проксирует эти запросы от имени клиента на следующий SIP server. Следующим сервером может быть другой Proxy server или UAS.
• Redirect server: Отдает клиенту информацию "о том куда ему идти" или next hop. В результате UAC пересылает invotation на сервер, указанный в redirection message. В отличие от Proxy server, который идет за клиента сам куда надо, Redirect server предлагает клиенту все сделать самому.
• Location server: Сервер обеспечивает resolve addresses, т.е. понять тем или иным способом где находится абонент с данным адресом. Для resolve addresse могут использоваться самые разные механизмы: Finger protocol, whois, Lightweight Directory Access Protocol (LDAP) и т.д. Registrar server может также участвовать в резолвинге.

Примеры SIP Architecture

На первом рисунке приведены компоненты SIP и их взаимодействия.
Обратите внимание, что SIP - это сигнальный протокол. Сам по себе поток RTP (телефонный разговор) не идет непосредственно через сервера SIP.
Безусловно сервер SIP может в себе совмещать и к примеру шлюз, но сессии SIP и RTP все равно будут подниматься отдельно.

На следующем рисунке изображены примеры подключений в архитектуре SIP.
\

SIP Call Flows: UAC-to-UAS

На рисунке схематично изображен звонок SIP непосредственно от клиента UAC на сервер UAS.
Это самый простой случай, когда SIP клиент и SIP сервер общаются без посредников. Такое возможно если архитектура сети это может позволить. В сложных сетях для связи клиента с сервером необходимо участие SIP сервера-посредника.

SIP Call Flows с использованием Proxy Server

Наличие в сети Proxy Server прозрачно для клиента. Благодаря Proxy Server становится возможным централизованный контроль и управление процессом Call Setup. UAC теперь не должен как-то узнавать координаты UAS. Еще раз обратим внимание: Proxy Server участвует лишь в сигнализациии для Call Setup. Сессия RTP устанавливается между UAC и UAS.