Présentation
Le protocole SIP (Session Initiation Protocol)
est un standard décrit dans les RCF 2543 et 3261
au sein de l’IETF (Internet Engineering Task Force).
Comme son nom l’indique, le protocole SIP permet de
créer des sessions interactives entre plusieurs entités
(poste à poste, client/serveur).
La création et l’utilisation de ces sessions
impliquent un ensemble de fonctionnalités auxquelles
le protocole SIP répond :
o Localisation : SIP utilise les URI (Uniform Resource
Indicator) afin de localiser les utilisateurs au sein
d’un réseau. La syntaxe utilisée est
courante car elle reprend celle des adresses e-mail (par
exemple sip:mohadina@elv.telecom-lille1.fr). Au préalable,
l’usager s’enregistre auprès d’un
serveur SIP via une requête afin d’être
joignable.
o Négociation : Avant que la session ne soit
créée, les usagers doivent négocier
les informations qui vont être échangées.
Ils pourront choisir le type de médias (vidéo,
voix, texte…) selon un ordre de priorité
des CODECs dépendant des terminaux de chacun des
usagers. Cette partie là est spécifique
au protocole SDP (Session Description Protocol)
o Contrôle : une fois la session initiée,
il faut pouvoir intervenir sur son déroulement
et la terminer. Il est possible de faire face à
un changement de terminal et par conséquent à
une renégociation des médias en jeu. Cette
négociation est considérée comme
un mécanisme résultant du contrôle.
Il est à noter que le transport des informations
telles que le son et la vidéo ne sont pas pris
en charge par SIP mais il est spécifique au protocole
RTP (Real Time Protocol).
Le protocole SIP se situe au niveau applicatif au dessus
du protocole IP. En conséquence, il est indépendant
de la couche transport. En effet, il fonctionne avec de
nombreux protocoles fiables (TCP, STCP) ou non fiables (UDP),
sécurisées (TLS sur TCP, IPSec). La majorité
des implémentations du protocole SIP communiquent
en utilisant le protocole UDP. Le protocole SIP est un protocole
textuel par opposition à binaire et est conçu
de telle sorte que les messages soient facilement lisibles
tel que l’utilisation de http 1.1.
Le protocole SIP encapsule des données dont il ne
connaît pas la signification. En effet, aussi bien
dans la téléphonie sur Internet mais aussi
dans la vidéoconférence, le protocole SIP
est utilisé en corrélation avec le protocole
SDP ; ce dernier permet de décrire les capacités
des terminaux vis-à-vis des médias supportés
en émission et en réception. SDP joue le rôle
de support lors du processus préalable de négociation
de la communication.
Les
applications SIP
SIP reprend les mêmes règles utilisées
dans la téléphonie RTC (Réseaux Téléphonique
Commuté). En effet, l’objectif de SIP est de
localiser une ressource ou un terminal SIP de la même
manière qu’on utilise les numéros de
téléphones dans le RTC. SIP fournit des URI
préfixées de « sip : » (SIP fournit
des URI préfixés : exemple « sip : »)
pour indiquer qu’elles appartiennent au protocole
SIP et pour se démarquer des URI utilisées
sur des applications Internet les plus utilisées
le web et le mail exple http : ou mail to :
A l’inverse des numéros de téléphone,
les adresses SIP désignent une entité plutôt
q’un terminal. Cette différence est fondamentale
car les adresses représentent un individu quelque
soit sa localisation physique et quelque soit le terminal
à sa disposition. La première application
de SIP est de permettre à deux personnes de se contacter,
indépendamment de leur localisation et de leur terminal.
SIP permet de mettre en œuvre les services déjà
proposés par la téléphonie classique
:
o La mise en attente ou en garde d'un appel
o Le transfert d'appel
o L'obtention d'informations sur l'appelant
Mais également des services plus complexes, comme
notamment :
o La téléconférence
o Les messages instantanés
o Le filtrage d'appel (en général suivant
des préférences utilisateur)
o La facturation
De plus, SIP propose aussi des fonctionnalités liées
aux problèmes informatiques
o Enregistrer des entités SIP (téléphones,
PDAs, ordinateurs)
o Authentifier, habiliter et gérer des comptes
utilisateur
o Obtenir l'IP de l'autre point de la communication
o Router les requêtes au serveur approprié
o Permettre la mobilité de réseau et de
terminal
o Enregistrer, filtrer et publier de l'information de
présence (disponible, occupé, etc.)
o Informer les utilisateurs de l'évolution d'une
communication, de son succès ou de son échec.
o Transmettre des requêtes de qualité de
service ‡ d'autres éléments du réseau
Architecture
SIP
L’architecture de SIP comporte les entités
principales suivantes:
o Les agents SIP (UAC) : Application
du visiteur qui lance et envoie des demandes de SIP.
o Les serveurs SIP (UAS) : Reçoit
et répond aux demandes de SIP au nom des clients
: accepte, réoriente ou refuse des appels.
o Serveur Proxy : Entre en contact avec
un ou plusieurs clients ou serveurs du prochain saut et
passe les demandes d'appel plus loin. Contient UAC et
UAS.
o Serveur redirect : Accepte des demandes
de SIP, trace l'adresse dans des adresses zéro
ou plus récentes et renvoie ces adresses au client.
o Serveur localisation : Fournit des
informations au sujet des endroits possibles d'un visiteur
pour le réorienter aux serveurs Proxy. Peut Co-être
placé avec un serveur de SIP.
o Terminal SIP : Soutient la communication
en temps réel et bidirectionnelle avec une autre
entité de SIP.
Ces entités interagissent entres elles afin de localiser
un usager au sein d’un réseau et permettre
des services qui sont définis dans les extensions
de SIP.
Les
messages SIP
Les messages se composent de requêtes et de réponses
qui sont échangés au format texte. Chaque
message contient une adresse (URI), un ensemble d’en-tête,
et un corps.
Exemple d’un message SIP initiant une communication
: INVITE
Les messages SIP sont échangés entre deux
entités sur un mode client/serveur. En effet, l’entité
appelante émet une requête vers l’entité
appelée. Celle-ci répondra par un autre message
envoyé à l’appelant. Dans ce contexte,
l’appelant est considéré comme un UAC
et l’appelé comme un UAS et l’échange
de message comme une transaction.
La figure 1 illustre l’établissement d’une
communication entre deux individus disposant de terminaux
SIP, et permet d’observer les transactions qui s’opèrent
entre eux.
D’après le modèle client/serveur, les
messages sont classés en deux catégories :
o Les requêtes : Elles constituent
les messages définissant la qualité de la
transaction (invitation, demande d’information, souscription
etc.…).
Les échanges entre un terminal appelant et un terminal
appelé se font par l’intermédiaire de
requêtes :
_ INVITE : cette requête indique que l’application
(ou utilisateur) correspondante à L’URL SIP
spécifié est invité à participer
à une session. Le corps du message décrit
cette session (par ex : média supportés
par l’appelant ). En cas de réponse favorable,
l’invité doit spécifier les médias
qu’il supporte.
_ ACK : permet de confirmer que le terminal appelant
a bien reçu une réponse définitive
à une requête INVITE.
_ OPTIONS : un proxy server en mesure de contacter un
terminal appelé, doit répondre à
une requête OPTIONS en précisant ses capacités
à contacter le même terminal.
_ BYE : cette requête est utilisée par
le terminal de l’appelé à fin de signaler
qu’il souhaite mettre un terme à la session.
_ CANCEL : cette requête est envoyée par
un terminal ou un proxy server à fin d’annuler
une requête non validée par une réponse
finale :
Si une machine ayant été invitée
à participer à une session, et ayant accepté
l’invitation ne reçoit pas de requête
ACK, alors elle émet une requête CANCEL.
_ REGISTER : cette méthode est utilisée
par un client pour enregistrer son adresse
auprès du serveur auquel il est relié.
o Les réponses : Elles constituent
les informations renvoyées par le serveur au client
ou par le client au serveur et concernent autant l’évolution
de la transaction que les erreurs pouvant survenir (transport,
serveur, client, etc.). On distingue les réponses
provisionnelles, qui donnent une information optionnelle,
et les réponses finales qui clôturent une transition.
Une transaction SIP est initiée par une requête,
suivie d’une ou plusieurs réponses provisionnelles
Certaines transactions sont conclues par un acquittement
permettant de s’assurer de la clôture de la
transaction.
_ Réponses provisionnelles
- 1XX : provisoire/informationnelle, le traitement
de la requête est en cours.
* Réponse 180 Ringing : le terminal demandé
sonne.
* Réponse 183 Session Progress : l’appel
est en cours
* Cas particulier du 100 Trying qui indique que la
requête a été reçue par
l’élément suivant.
_ Réponses finales
- 2XX : succès : la requête a été
bien reçue, comprise et acceptée,
* Réponse 200 OK: le terminal a décroché.
- 3XX : redirection vers une autre entité. D’autres
actions doivent être entreprises pour continuer
le traitement.
- 4XX : erreur client. La requête est syntaxiquement
erronée ou n’a pas pu être traitée
avec succès, a été bien reçue,
comprise et acceptée.
* Réponse 422: session timer too small
- 5XX : erreur serveur : le serveur n’a pas su
traiter une requête.
* Réponse 500 : le nom de domaine du serveur
est inconnu.
- 6XX : erreur générale : la requête
ne peut être traitée par aucun serveur.
Paramètres
Les messages SIP respectent toujours la même structure
générale, sans considérer les mots-clés
spécifiques dans l'en-tête, et peuvent être
globalement décrits sans prendre en compte s'ils
sont produit par un user-agent ou un proxy.
Un message typique SIP contient les champs suivants (l'exemple
est un message INVITE) :
Message Content Description
SIP content
INVITE sip:user2@contact.org SIP/2.0 Header
with Request-URI
Via: SIP/2.0 / UDP gate.home.org:5060;branch=a9n3j8fu7
SIP version number – Transport Protocol Hostname
: Port Number ; Transaction Id
Max-Forwards: 70 Max number of hops
To: User Two Destination
From: User One ;tag=91202 Originator
– Random Tag Identifier
Call-ID: 123456789@gate.home.org Id
of SIP session
CSeq: 1 INVITE Command Sequence
Subject: Hello World...
Contact:
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 123 Total number of
characters including CRLF
SDP content
v=0 Version Number
o=User1 1928374650 1928374650 IN IP4 gate.home.org
Origin with Name
s=Phone Call Subject
c=IN IP4 192.168.0.1 Connexion Address
t=0 0 Time
m=audio 50121 RTP/AVP 0 Media Format
- Port Number - Transport Protocol
a=rtpmap:0 PCMU/8000 Attributes –
Media Encoding
Les champs VIA, MAX-FORWARDS, TO, FROM, CALL-ID, CSEQ
sont le contenu minimum nécessaire pour n'importe
quel message SIP. Le calcul de la longueur du contenu commence
juste aprés cette ligne et est l'addition de tous
les caractères au delà de ce point (CRLF y
compris). En cas d'ACK ou de message BYE la longueur du
contenu est zéro.
Les messages répondus emploieront le même
format mais la destination modifiera l'information selon
le contexte :
- Ajouter le contenu à la fin du champ VIA: ";received=192.168.0.1"
- créer son propre numero d'étiquette qui
était absent sur le précédent champ
- mettre à jour le contenu particulièrement
l'HEADER
