Publication: İnternet protokolü üzerinden ses haberleşmesinde oturum başlatma protokolü analizi ve mesajlaşma sorunlarının giderilmesi
Abstract
İNTERNET PROTOKOLÜ ÜZERINDEN SES HABERLEŞMESİNDE OTURUM BAŞLATMA PROTOKOLÜ ANALİZİ ve MESAJLAŞMA SORUNLARININ GİDERİLMESİ Günümüzün teknolojilerinden en hızlı ve yaygın olarak ilerleyen ve her sektöre uygun şekilde geliştirilen IP teknolojisi artık sadece veri iletimi ve işaretleşme için değil, aynı zamanda ses, görüntü ve video haberleşmesi sağlayarak iletişim dünyasının da vazgeçilmezi olmuş durumdadır. IP üzerinden ses transferi sağlayan teknolojiyi ifade eden VoIP (Voice over IP) kavramı, günümüz klasik ses iletişiminde kullanılan PSTN omurgasının en büyük ve en ciddi rakibi olmuş durumdadır. Gerek daha hızlı ve kullanışlı büyümeye uygun olan esnek yapısı, gerek günden güne büyüyen bant genişliği ile klasik ses hizmetine alternatif olarak sunulan VoIP tabanlı ses hizmetleri, artık bireysel ya da kurumsal, küçük ya da büyük ölçekli firmaların vazgeçilmezi olmuş durumdadır. Sinyalleşme protokolleri ve standartları VoIP sistemlerde ses video ve data haberleşmesini başlatmak ve kontrol etmek için kullanılır. Bu amaçla geliştirilen H.323 standardı ve SIP, uçtan uca opsiyonel çağrı kontrolü sağlarken, MGCP ve MEGACO/ H.248 gibi çok nadiren duyduğumuz protokoller ise uyarı sistemli, usta/ çırak şeklinde cihaz kontrolü sağlamaktadır. SIP aslında başlangıçta çoklu ortam içeriğinin yayılması amacıyla oluşturulan H.323’e alternatif olarak ortaya çıkmıştır. H.323’ün bir sistemi tümüyle ve en detaylı şekilde belirlemesinden farklı olarak, SIP, protokollerin ve mimarilerin çeşitliliğini destekleyen bir yapıya sahiptir. SIP, HTTP’den sonra modellendiği için bu protokol üzerine geliştirilen web tabanlı bir yapıya sahiptir. Bunun bir diğer anlamı, SIP OSI haberleşme modelinin Uygulama katmanında çalışmaktadır. SIP istem-yanıt modeli tabanlı çalışır; yani bir oturumu kurmak için bir URL’ye ya da internet adresine INVITE (DAVET ET) mesajı gönderir [1]. Geliştirilen VoIP protokoller arasında en önemlisi ve geleceğin protokolü olarak nitelendirilen SIP protokolüdür. Basit, tamamen esnek ve işbirlikçi yapısı ile SIP protokolü sadece ses değil diğer IP uygulamaları için de önemli bir protokol olmaktadır. SIP protokolünün en önemli yapısal özelliklerinden biri oturum kurma ve oturum tanımlama kavramlarının birbirinden tamamen ayrı olmasıdır. SIP protokolü oturumları kurmak, değiştirmek ve sonlandırmakla ilgilenir. Oturumun diğer özellikleri ile ilgilenmez. Örneğin; günümüzde oturum tanımlama için SDP protokolü kullanılmaktadır. Yarın başka bir oturum tanımlama protokolü ortaya atıldığında SIP bu protokolü de kullanabilecektir. SIP protokolünün bu yaklaşımı IP protokolünün bağlantı yaklaşımı ile büyük benzerlik göstermektedir. Bu tez içerisinde SIP protokolünün bu üstünlükleri teorik olarak anlatılmıştır. VoIP dünyasına hakim olmasının temel sebepleri çeşitli örneklerle ortaya konulmuştur. Bunun yanında tezin bir diğer yazım amacı olarak, SIP protokolünün bilinen bu üstünlüklerinin yanında karşılaştığı teknik sınırlılıkları ortaya konularak, protokol bazlı bu kısıtlamaların üzerinden nasıl gelindiğini araştırılmış ve temel SIP sorunlarının çözümü ile ilgili bilgi verilmiştir. Uygulamalı olarak SIP sinyalleşmeli VoIP senaryoları üzerinden gidilerek, mesajlaşma akışı üzerinden bu analizler gerçekleştirilmiştir.
ANALYSIS OF SESSION INITIATION PROTOCOL IN VOICE OVER INTERNET PROTOCOL TECHNOLOGY AND TROUBLESHOOTING OF MESSAGING ISSUES The fastest improving technology IP in today’s world is no longer used only for a data and signal transportation but also for audio, video and other multimedia data transportation. This makes IP technology is a must for the telecommunication world. VoIP, which is called Voice over IP, is the biggest rival of the classical voice transmission network PSTN. VoIP has got the infrastructure to be improved fast and usefully and also the increasing bandwidth which provides alternative multimedia services. Through all these flexibilities, VoIP is the unique option for now for the enterprise and carrier business world and soon for the end users. All the signaling protocols and standards are used to start and manage the audio, video and data transmission in VoIP systems. H.323 and SIP protocols are the ones which provide call control from end to end. On the other hand, MGCP and MEGACO/ H.248 that are rarely known work as master-slave mod in the voice systems. Among all these created VoIP protocols, it is obvious that SIP is the most important and future-based one. Its simple, totally flexible, and collaborative structure allows SIP to interoperate with the other applications as well as audio and video. One of the most important constructive features of SIP is that the establishment of a live session and the description of that session run independently. SIP manages only the initialization, control and termination of the ongoing session. This means SIP does not interests other details of the session, which makes it simple to understand and follow for the troubleshooting. For the session descriptions, SIP supports another protocol called as SDP. Through this way of working, it can be highlighted that SIP will support also new protocols which will be created in future. This approach of SIP protocol is very similar to IP technology. The purpose of why SIP was created is to spread out the usage of multimedia features which are also provided with H.323 protocol. Differently from H.323 protocol, SIP does not specify all the details of the system, and it supports the derivativeness of the protocols and architectures. SIP which based on HTTP model is implemented on web based services. In another words, SIP works on the application layer of OSI model. SIP runs over invite-response negotiation, so an INVITE message is sent out to a URL address to establish a multimedia session. In this thesis, advantages of SIP protocol were mentioned theoretically. It was explained why SIP is the ruler in the currently available VoIP systems. Besides that, the actual purpose of this thesis is to show the some known SIP issues and to practice some of them by duplicating in lab environment and perform further analysis on the investigation. There are also some suggestions about how to come over these SIP issues and resolve them. The investigations were implemented over SIP call flows performed practically in VoIP switches.
ANALYSIS OF SESSION INITIATION PROTOCOL IN VOICE OVER INTERNET PROTOCOL TECHNOLOGY AND TROUBLESHOOTING OF MESSAGING ISSUES The fastest improving technology IP in today’s world is no longer used only for a data and signal transportation but also for audio, video and other multimedia data transportation. This makes IP technology is a must for the telecommunication world. VoIP, which is called Voice over IP, is the biggest rival of the classical voice transmission network PSTN. VoIP has got the infrastructure to be improved fast and usefully and also the increasing bandwidth which provides alternative multimedia services. Through all these flexibilities, VoIP is the unique option for now for the enterprise and carrier business world and soon for the end users. All the signaling protocols and standards are used to start and manage the audio, video and data transmission in VoIP systems. H.323 and SIP protocols are the ones which provide call control from end to end. On the other hand, MGCP and MEGACO/ H.248 that are rarely known work as master-slave mod in the voice systems. Among all these created VoIP protocols, it is obvious that SIP is the most important and future-based one. Its simple, totally flexible, and collaborative structure allows SIP to interoperate with the other applications as well as audio and video. One of the most important constructive features of SIP is that the establishment of a live session and the description of that session run independently. SIP manages only the initialization, control and termination of the ongoing session. This means SIP does not interests other details of the session, which makes it simple to understand and follow for the troubleshooting. For the session descriptions, SIP supports another protocol called as SDP. Through this way of working, it can be highlighted that SIP will support also new protocols which will be created in future. This approach of SIP protocol is very similar to IP technology. The purpose of why SIP was created is to spread out the usage of multimedia features which are also provided with H.323 protocol. Differently from H.323 protocol, SIP does not specify all the details of the system, and it supports the derivativeness of the protocols and architectures. SIP which based on HTTP model is implemented on web based services. In another words, SIP works on the application layer of OSI model. SIP runs over invite-response negotiation, so an INVITE message is sent out to a URL address to establish a multimedia session. In this thesis, advantages of SIP protocol were mentioned theoretically. It was explained why SIP is the ruler in the currently available VoIP systems. Besides that, the actual purpose of this thesis is to show the some known SIP issues and to practice some of them by duplicating in lab environment and perform further analysis on the investigation. There are also some suggestions about how to come over these SIP issues and resolve them. The investigations were implemented over SIP call flows performed practically in VoIP switches.