（通信與信息系統(tǒng)專業(yè)論文）基于p2psip的ip語音通信系統(tǒng)高可用性的研究與設(shè)計.pdf

基t - p 2 p s i p 的i p 語音通信系統(tǒng)高可用性的研究與設(shè)計 摘要 隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展以及多媒體應(yīng)用的深入和普 及，目前i p 語音通信系統(tǒng)已成為i n t e m e t 應(yīng)用的一個熱門研究課題。s i p ( s e s s i o n i n i t i a t i o np r o t o c 0 1 ) 是由i e t f ( i n t e r n e te n g i n e e r i n gt a s kf o r c e ) 組織提出的信令 控制協(xié)議。s i p 協(xié)議以開放性、可擴展性以及與i n t e m e t 結(jié)合緊密等優(yōu)勢，正 逐步成為n g n 軟交換系統(tǒng)中的重要協(xié)議。 p 2 p ( p e e rt op e e r ，對等網(wǎng)絡(luò)1 技術(shù)的出現(xiàn)打破了原有c s 架構(gòu)業(yè)務(wù)模型，p 2 p 雖然網(wǎng)絡(luò)沒有中央服務(wù)器，但是能夠進行自組織，同時p 2 p 系統(tǒng)具有高擴展性、 健壯性和容錯性等特性，正越來越受到人們的廣泛研究并得到規(guī)模使用。 如何針對s i p 與p 2 p 的優(yōu)勢，使這兩種技術(shù)能有夠有效地互補結(jié)合是當(dāng)前 研究的一個熱點。本文從分析研究s i p 協(xié)議和p 2 p 技術(shù)入手，設(shè)計出基于p 2 p s i p 的i p 語音通信系統(tǒng)高可用性的模型。本設(shè)計充分考慮到s i p 服務(wù)的商業(yè)化和電 信級運營，系統(tǒng)發(fā)揮了p 2 p 網(wǎng)絡(luò)和s i p 協(xié)議兩者的優(yōu)點，對s i p 協(xié)議進行了支 持p 2 p 的擴展，采用c h o r d 節(jié)點搜索算法，增強了系統(tǒng)的可用性，并對其中的 關(guān)鍵的節(jié)點注冊、資源定位等技術(shù)進行了詳細(xì)的研究。 關(guān)鍵字：s i pp 2 pc h o r d 算法注冊資源定位 基丁p 2 p s i p 的l p 語音通信系統(tǒng)高可州性的研究與設(shè)計 r e s e a r c ha n dd e s i g n o fah i g ha a i l a b l ev o i c eo v e ri p s y s t e mb a s e d o np 2 p s i pt e c h n o l o g y a b s t r a c t a t p r e s e n t ，w i t ht h e t r e m e n d o u s d e v e l o p m e n t o ft h e c o m p u t e r n e t w o r k e c h n o l o g ya n dt h ec o m m u m c a t i o nt e c h n o l o g ya sw e l la st h o r o u g ha n dp o p u l a r a p p l i c a t i o no fm u l t i m e d i a ，v o i c eo v e ri ph a sb e c o m eap o p u l a rr e s e a r c ht o p i co f i n t e r n e ta p p l i c a t i o n t h es e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c o li sas i g n a l i n gp r o t o c o ld e v e l o p e d b yi e t f ( i n t e r n e te n g i n e e r i n gt a s kf o r c e ) i ti sn o wg r a d u a l l yb e c o m i n gt h ec r i t i c a l p r o t o c o lo fs o f l s w i t c hb e c a u s eo ft h ea d v a n t a g eo fd e g r e eo fo p e n ，e x t e n s i o na n d c o n n e c t i o nw i t hi n t e r n e t p 2 p ( p e e rt op e e r ) t e c h n o l o g yb r e a k st h ef o r m a lc sb a s e dm o d eo fb u s i n e s s ，i t a r o s ep e o p l e si n t e r e s ti nr e s e a r c h i n ga n du s i n gi nl a r g es c a l e ，b e c a u s ei ti n h e r e n t l y h a s h i g hs c a l a b i l i t y , r o b u s t n e s s ，f a u l tt o l e r a n c e ，n o n c e n t r a l i z e d s e r v e ra n d s e l f - o r g a n i z e d h o wt oc o m b i n et h e s et w ot e c h n o l i g i e s t o g e t h e r a n dm a k eu s eo ft h e i r a d v a n t a g e si sa ni m p o r t a n tg o a lf o rm a n yr e s e a r c hi n s t i t u t e s b ya n a l y z i n ga n d r e s e a r c h i n gt h ep 2 pt e c h n o l o g ya n ds i pp r o t o c o l ，i nt h i sp a p e r , am o d e lo fas i p - p 2 p v o i c eo v e ri ps y s t e mh a sb e e nd e s i g n e d 。i te x t e n d st h es i pp r o t o c o li no r d e rt o s u p p o r tt h ep 2 p ，u s i n gt h ec h o r dn o d es e a r c h i n ga r i t h m e t i c a n dt h et h e s i sm a k e sa r e s e a r c ho nt h en o d er e g i s t e r , r e s o u r c el o c a t i o ni nd e t a i l k e yw o r d s ：s i pp 2 pc h o r d r e g i s t r a t i o n r e s o u r c el o c a t i o n 首都師范大學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究 工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或 集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體， 均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名： 友1 缺 lf i 期：蹴t r a i n 首都師范大學(xué)位論文授權(quán)使用聲明 本人完全了解首都師范大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留 學(xué)位論文并向國家主管部門或其指定機構(gòu)送交論文的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將學(xué) 位論文用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文進入學(xué)校圖書館被查閱。有權(quán)將學(xué) 位論文的內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索。有權(quán)將學(xué)位論文的標(biāo)題和摘要匯編出 版。保密的學(xué)位論文在解密后適用本規(guī)定。 學(xué)位論文作者簽名： 引頎 日期：力薩明2 6 日 基于p 2 p s i p 的l p 語音通信系統(tǒng)高可h j 性的研究與設(shè)計 第1 章緒論 1 1 研究背景和研究意義 在信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的大潮流中，以軟交換為核心的下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和s i p 與p 2 p 技術(shù)的結(jié) 合成為大家關(guān)注的焦點，國內(nèi)外通信領(lǐng)域均積極地投入精力來挖掘該技術(shù)的潛能。i p 語音 通信方案所引起的轟動，意味著它已成為語音通信的重要選擇，也就是說，它是我們多年 熟知的電路交換電話技術(shù)的一個重要替代技術(shù)。i p 語音通信技術(shù)現(xiàn)在不僅能夠提供直接的 電話服務(wù)，而且能以與我們熟知的傳統(tǒng)電話相同的服務(wù)質(zhì)量提供更多的附加服務(wù)。為了獲 得一個具有高可靠性、可擴展性、負(fù)載均衡而且互通性能好的i p 語音系統(tǒng)，通過把p 2 p 技 術(shù)引入至i j s i p 中，提出了基于p 2 p s i p 的i p 語音系統(tǒng)。針對s i p 和p 2 p 優(yōu)勢互補與結(jié)合方面的 研究，有不少研究機構(gòu)已經(jīng)進行了很多有益的嘗試，具有很高的學(xué)術(shù)價值。 本課題針對目前i p 語音通信系統(tǒng)健壯性和擴展性不高等問題進行的工作展開。在用戶 定位、呼叫路由查找方面，s i p 服務(wù)器端需要維護大量的用戶定位和狀態(tài)信息，如果s i p j 艮 務(wù)器端發(fā)生故障，將導(dǎo)致服務(wù)的大規(guī)模癱瘓；由于系統(tǒng)的用戶般不受地域性限制，一 旦應(yīng)用具有某些極具吸引力的特點，從而導(dǎo)致用戶在短期內(nèi)快速膨脹，且用戶量難以預(yù)測， 可能會導(dǎo)致系統(tǒng)難以前擴展且能力不足，難以平滑擴展，最終會影響服務(wù)質(zhì)量和用戶感受。 引入i r 2 p 與s i p 協(xié)議相結(jié)合的方式，使得系統(tǒng)的健壯性和擴展性都增強了，能更好的滿 足實際需求。在客戶量增加的情況下，能保持通話的質(zhì)量。系統(tǒng)能良好地運行，滿足在不 同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下用戶通信的需求，解決以往可能出現(xiàn)的某些網(wǎng)絡(luò)壞境中通信質(zhì)量差的問題。 而且在系統(tǒng)的實際研發(fā)中，系統(tǒng)設(shè)計中考慮到更多的實際問題，使得丌發(fā)出的產(chǎn)品具有更 高的應(yīng)用價值。 1 2n g n 和軟交換技術(shù) 1 2 1 n g n 簡介 n g n ( n e x tg e n e r a t i o nn e t w o r k ) ，即下一代通信網(wǎng)絡(luò)，它是以軟交換為核- t l , ，能夠提供 包括語音、數(shù)據(jù)、視頻和多媒體業(yè)務(wù)的基于分組技術(shù)的綜合開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，代表了通信 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。n g n 具有分組傳送、控制功能從承載、會話、業(yè)務(wù)中分離、業(yè)務(wù)提供與 網(wǎng)絡(luò)分離、提供開放接口、利用各基本的業(yè)務(wù)組成模塊、提供廣泛的業(yè)務(wù)和應(yīng)用、端到端 q o s 和透明的傳輸能力通過開放的接口規(guī)范與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互通、通用移動性、允許用戶 1 基于p 2 p s i p 的i p 語音通信系統(tǒng)高可剛性的研究與設(shè)計 自由地接入不同業(yè)務(wù)提供商、支持多樣標(biāo)志體系，融合固定與移動業(yè)務(wù)等特征。 n g n 可以說是在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量和電信外部環(huán)境幾乎同時發(fā)生巨大變化的前提下，電信業(yè) 試圖利用最新技術(shù)發(fā)展的最新成果，以適應(yīng)技術(shù)和市場發(fā)展、變革、競爭需求而提出的下 一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的總體設(shè)想和思路，以及一系列的技術(shù)解決方案。n g n 的目標(biāo)是消除現(xiàn)有電 信網(wǎng)絡(luò)的弊端【1 i ，它的出現(xiàn)是電信史上的里程碑，標(biāo)志著新一代電信網(wǎng)絡(luò)的到來。 1 2 2 軟交換技術(shù) 軟交換的基本含義就是將呼叫控制功能從媒體網(wǎng)關(guān)( 傳輸層) 中分離出來，通過軟件 實現(xiàn)基本呼叫控制功能，包括呼叫選路、管理控制、連接控制( 建立、拆除會話) 和信令 互通，從而實現(xiàn)呼叫傳輸與呼叫控制的分離，為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的 平面。軟交換主要提供連接控制、翻譯和選路、網(wǎng)關(guān)管理、呼叫控制、帶寬管理、信令、 安全性和呼叫詳細(xì)記錄等功能【2 1 。與此同時，軟交換還將網(wǎng)絡(luò)資源、網(wǎng)絡(luò)能力封裝起來， 通過標(biāo)準(zhǔn)開放的業(yè)務(wù)接口和業(yè)務(wù)應(yīng)用層相連，從而可方便地在網(wǎng)絡(luò)上快速提供新業(yè)務(wù)。 軟交換是一個分布式的軟件系統(tǒng)，可以在基于各種不同技術(shù)、協(xié)議和設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)之間 提供無縫的互操作性，其基本設(shè)計原理是設(shè)法創(chuàng)建一個具有很好的伸縮性、接口標(biāo)準(zhǔn)性、 業(yè)務(wù)開放性等特點的分布式軟件系統(tǒng)，它獨立于特定的底層硬件操作系統(tǒng)，并能夠很好地 處理各種業(yè)務(wù)所需要的同步通信協(xié)議。并且它應(yīng)該有能力支持下列基本要求： ( 1 ) 獨立于協(xié)議和設(shè)備的呼叫處理和同步會晤管理應(yīng)用的開發(fā)。 ( 2 ) 在其軟交換網(wǎng)絡(luò)中能夠安全地執(zhí)行多個第三方應(yīng)用而不存在由惡意或錯 誤行為的應(yīng)用所引起的任何有害影響。 ( 3 ) 第三方硬件銷售商能增加支持新設(shè)備和協(xié)議的能力。 ( 4 ) 業(yè)務(wù)和應(yīng)用提供者能增加支持全系統(tǒng)范圍的策略能力而不會危害其性 能和安全。 ( 5 ) 有能力進行同步通信控制，以支持包括帳單、網(wǎng)絡(luò)管理等。 ( 6 ) 支持運行時間捆綁或有助于結(jié)構(gòu)改善的同步通信控制網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)拓?fù)洹?( 7 ) 從小到大的網(wǎng)絡(luò)可伸縮性和支持徹底的故障恢復(fù)能力。 軟交換的實現(xiàn)目標(biāo)是在媒體設(shè)備和媒體網(wǎng)關(guān)的配合下，通過計算機軟件編程的方式來 實現(xiàn)對各種媒體流進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，并基于分組網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)實現(xiàn)i p 網(wǎng)、a t m 網(wǎng)、p s t n 網(wǎng)等 的互連，以提供和電路交換機具有相同功能并便于業(yè)務(wù)增值和靈活伸縮的設(shè)備【3 1 。 2 基于p 2 p s i p 的l p 語音通信系統(tǒng)高可川性的研究與設(shè)計 1 3i p 語音通信簡介 i p 語音通信( v o i c eo v e ri n t e r n e tp r o t o c o l ，簡稱v o i p ) ，可以簡單理解為一種用i p 網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電話通訊系統(tǒng)進行語音通話的技術(shù)。 1 3 1 基本原理與實現(xiàn)形式 v o i p 是建立在i p 技術(shù)上的分組化、數(shù)字化傳輸技術(shù)，其基本原理是：通過語音壓縮 算法對語音數(shù)據(jù)進行壓縮編碼處理，然后把這些語音數(shù)據(jù)按i p 等相關(guān)協(xié)議進行打包，經(jīng)過 i p 網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包傳輸?shù)浇邮盏?，再把這些語音數(shù)據(jù)包串起來，經(jīng)過解碼解壓處理后，恢復(fù) 成原來的語音信號，從而達到由i p 網(wǎng)絡(luò)傳送語音的目的。 i p 電話系統(tǒng)把普通電話的模擬信號轉(zhuǎn)換成計算機可聯(lián)入因特網(wǎng)傳送的i p 數(shù)據(jù)包，同 時也將收到的i p 數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成聲音的模擬電信號。經(jīng)過i p 電話系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換及壓縮處理， 每個普通電話傳輸速率約占用8 - - 1 1 k b i t s 帶寬，因此在與普通電信網(wǎng)同樣使用傳輸速率為 6 4 k b i t s 的帶寬時，i p 電話數(shù)是原來的5 倍。v o i p 的傳輸過程分為下列幾個階段1 4 】( 圖1 ) ： 圖1v o i p 傳輸?shù)幕具^程 ( 1 ) 語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 語音信號是模擬波形，通過i p 方式來傳輸語音。不管是實時應(yīng)用業(yè)務(wù)還是非實時應(yīng)用 業(yè)務(wù)，都首先要對語音信號進行模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，也就是對模擬語音信號進行8 位或6 位的 量化，然后送入到緩沖存儲區(qū)中，緩沖器的大小可以根據(jù)延遲和編碼的要求選擇。許多低 比特率的編碼器是采取以幀為單位進行編碼，典型幀長為1 0 3 0 m s 。考慮傳輸過程中的代 價，語音包通常由6 0 、1 2 0 或2 4 0 m s 的語音數(shù)據(jù)組成。數(shù)字化可以使用各種語音編碼方案 來實現(xiàn)，目前采用的語音編碼標(biāo)準(zhǔn)有g(shù) 7 1 1 、g - 7 2 9 等。源和目的地的語音編碼器必須實現(xiàn) 相同的算法，這樣目的地的語音設(shè)備就可以還原模擬語音信號。 3 基丁p 2 p s i p 的i p 語音通信系統(tǒng)高可剛性的研究與設(shè)計 ( 2 ) 原數(shù)據(jù)到i p 轉(zhuǎn)換 一旦語音信號進行數(shù)字編碼，下一步就是對語音包以特定的幀長進行壓縮編碼。大部 份的編碼器都有特定的幀長，若一個編碼器使用1 5 m s 的幀，則把從6 0 m s 的包分成4 幀， 并按順序進行編碼。每個幀合1 2 0 個語音樣點( 抽樣率為8 k h z ) 。編碼后，將4 個壓縮的 幀合成一個壓縮的語音包送入網(wǎng)絡(luò)處理器。網(wǎng)絡(luò)處理器為語音添加包頭、時標(biāo)和其它信息 后通過網(wǎng)絡(luò)傳送到另一端點。語音網(wǎng)絡(luò)簡單地建立通信端點之間的物理連接( 一條線路) ， 并在端點之間傳輸編碼的信號。口網(wǎng)絡(luò)與電路交換網(wǎng)絡(luò)不同，它不形成連接，要求把數(shù)據(jù) 放在可變長的數(shù)據(jù)報或分組中，然后給每個數(shù)據(jù)報附帶尋址和控制信息，并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送， 一站一站地轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。 ( 3 ) 傳送 在這個通道中，全部網(wǎng)絡(luò)被看成一個從輸入端接收語音包，然后在一定時間( t ) 內(nèi)將 其傳送到網(wǎng)絡(luò)輸出端。t 可以在某全范圍內(nèi)變化，反映了網(wǎng)絡(luò)傳輸中的抖動。網(wǎng)絡(luò)中的同 間節(jié)點檢查每個l p 數(shù)據(jù)附帶的尋址信息，并使用這個信息把該數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)到目的地路徑上 的下一站。網(wǎng)絡(luò)鏈路可以是支持i p 數(shù)據(jù)流的任何拓結(jié)構(gòu)或訪問方法。 ( 4 ) i p 包數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換 目的地v o i p 設(shè)備接收這個i p 數(shù)據(jù)并開始處理。網(wǎng)絡(luò)級提供一個可變長度的緩沖器， 用來調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的抖動。該緩沖器可容納許多語音包，用戶可以選擇緩沖器的大小。小 的緩沖器產(chǎn)生延遲較小，但不能調(diào)節(jié)大的抖動。解碼器將經(jīng)編碼的語音包解壓縮后產(chǎn)生新 的語音包，這個模塊也可以按幀進行操作，長度完全和解碼器的相同。若6 0 m s 的語音包 被分成4 幀，則幀長度為1 5 m s ，然后它們被解碼還原成6 0 m s 的語音數(shù)據(jù)流送入解碼緩沖 器。在數(shù)據(jù)報的處理過程中，去掉尋址和控制信息，保留原始的原數(shù)據(jù)，然后把這個原數(shù) 據(jù)提供給解碼器。 ( 5 ) 數(shù)字語音轉(zhuǎn)換為模擬語音 播放驅(qū)動器將緩沖器中的語音樣點( 4 8 0 個) 取出送入聲卡，通過揚聲器按預(yù)定的頻 率( 例如8 k h z ) 播出。簡而言之，語音信號在i p 網(wǎng)絡(luò)上的傳送要經(jīng)過從模擬信號到數(shù)字 信號的轉(zhuǎn)換、數(shù)字語音封裝成i p 分組、口分組通過網(wǎng)絡(luò)的傳送、i p 分組的解包和數(shù)字語 音還原到模擬信號等過程。 1 3 2 市場前景 i p 語音通信的產(chǎn)生是由于i n t e r n e t 的迅猛發(fā)展和普及。i p 電話利用語音數(shù)據(jù)集成與語 4 基于p 2 p s i p 的i p 語音通信系統(tǒng)高可用性的研究與設(shè)計 音分組技術(shù)相結(jié)合的優(yōu)勢，從而迎來了一個新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這個新環(huán)境提供了低成本、高 靈活性、高成產(chǎn)率及效率的增強應(yīng)用等特點。i p 電話的這些優(yōu)點使企業(yè)、服務(wù)供應(yīng)商和電 信運營商們看到了美好的前景。把語音和數(shù)據(jù)集成在一個分組交換網(wǎng)絡(luò)中的契機是由以下 因素推動的： 通過統(tǒng)計上的多路復(fù)用而提高效率。 通過語音壓縮和語音活動檢測( 靜音抑止) 等增強功能而提高效率。 通過聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)施組建降低管理成本。 通過計算機電話集成的新應(yīng)用的可能性。 隨著國家開始大力推進n g n 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與開發(fā)，開發(fā)與之相關(guān)的應(yīng)用業(yè)務(wù)也成為了 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的必然趨勢。隨著電信運營的發(fā)展，用戶群體增加、用戶對語音需求的及時性及 話音質(zhì)量等等方面都有了越來越高的要求。作為n g n 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的一個重要方向，i p 語音 通信業(yè)務(wù)也需要適應(yīng)性的發(fā)展。通過對s i p 協(xié)議的研究，開發(fā)出基于這種新興技術(shù)的相關(guān) 產(chǎn)品，符合當(dāng)前我國建設(shè)信息社會，發(fā)展信息技術(shù)的時代大潮流。同時這也會成為推動整 個n gn 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，建設(shè)信息高速化的重要技術(shù)力量。 1 4p 2 p 技術(shù)簡介 p 2 p 即p e e rt op e e r ，稱為點對點連接或?qū)Φ染W(wǎng)絡(luò)，是一種獨特的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它弱 化了服務(wù)器和客戶機的概念。在p 2 p 網(wǎng)絡(luò)中，每臺節(jié)點計算機都擁有同等的能力，負(fù)有相 同的責(zé)任，節(jié)點之間可以直接交換資源和服務(wù)p 2 p 技術(shù)對交互式媒體應(yīng)用的支持能夠擴展 到大規(guī)模用戶群，這為互聯(lián)網(wǎng)以及一些電信級應(yīng)用的大規(guī)模發(fā)展提供了充足的空間。在此 網(wǎng)絡(luò)中的參與者既是資源( 服務(wù)和內(nèi)容) 提供者( s e r v e r ) ，又是資源( 服務(wù)和內(nèi)容) 獲取 者( c l i e n t ) 。 1 4 1p 2 p 技術(shù)的特點 p 2 p 網(wǎng)絡(luò)是在不斷地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化的條件下成長起來的，因此與傳統(tǒng)的分布式系統(tǒng)相 比，具有一些不可比擬的一些優(yōu)點【5 j ： ( 1 ) p 2 p 模式最主要的優(yōu)點就是資源的高度利用率。在p 2 p 網(wǎng)絡(luò)上，閑散的資源有機會得到 利用，所有節(jié)點資源的總和構(gòu)成了整個網(wǎng)絡(luò)的資源，整個網(wǎng)絡(luò)可以被用作具有海量存 儲能力和巨大計算處理能力的超級計算機。而在c s 模式下，即使客戶端有大量閑散 5 基1 - p 2 p s i p 的i p 語音通信系統(tǒng)高可用性的研究與設(shè)計 資源，也無法被利用。 ( 2 ) 隨著節(jié)點數(shù)量的增加，c s 模式下，服務(wù)器的負(fù)載越來越重，成為整個系統(tǒng)的瓶頸。一 旦服務(wù)器崩潰，整個網(wǎng)絡(luò)也隨之癱瘓。而在p 2 p 網(wǎng)絡(luò)中，每一個對等體都是活動的參 與者，每個對等點都向網(wǎng)絡(luò)貢獻一點資源，如存儲空間、c p u 周期等。所以，對等點 越多，網(wǎng)絡(luò)的性能越好，網(wǎng)絡(luò)隨著規(guī)模的增大而更加穩(wěn)固。 ( 3 ) 基于內(nèi)容的尋址方式處于一個更高的語義層次，因為用戶在搜索時只須指定具有實際 意義的信息標(biāo)示而不是物理地址，p 2 p 軟件會把其翻譯成包含此信息節(jié)點的實際地址， 而這個地址對于用戶而言是透明的。這將創(chuàng)造一個更加精煉的信息倉庫和一個更加統(tǒng) 一的資源表示方法。信息在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間直接流動，具有高速及時，降低中轉(zhuǎn)服務(wù)成 本等優(yōu)點。 ( 4 ) c s 模式下的互聯(lián)網(wǎng)是完全依賴于中心服務(wù)器的，沒有服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)沒有意義。而p 2 p 網(wǎng)絡(luò)中，即使只有一個對等點存在，網(wǎng)絡(luò)也是活動的，節(jié)點所有者可以隨意的將自己 的信息發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上。 但是p 2 p 也有不足之處。首先，p 2 p 不易于管理，而對c s 網(wǎng)絡(luò)，只須在中心節(jié)點進 行管理。隨著而來的是p 2 p 網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)安全性難以保證。因此在安全策略、備份策略等 方面，p 2 p 的實現(xiàn)要復(fù)雜一些。另外，由于對等點可以隨意進入或退出網(wǎng)絡(luò)，會造成網(wǎng)絡(luò) 帶寬和信息存在的不穩(wěn)定。 1 4 2p 2 p 技術(shù)的發(fā)展 p 2 p 技術(shù)正處在發(fā)展的春天，基于這項技術(shù)的高級應(yīng)用將不斷涌現(xiàn)，這些技術(shù)將極大 地改善整個網(wǎng)絡(luò)通信世界的面貌，可以說是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的又一次新的革命。近年來，對等 網(wǎng)絡(luò)的用戶規(guī)模、應(yīng)用類型和流量均呈爆發(fā)式增長。分析結(jié)果表明，基于p 2 p 的語音通信 軟件s k y p e 在中國同時在線用戶數(shù)高達9 0 0 萬，p 2 p 互聯(lián)網(wǎng)電視( 如p p l i v e 、p p s t r e a m 等) 的注冊用戶數(shù)己超過1 億，在線收視者數(shù)達到1 0 0 - 5 0 0 萬。p 2 p 應(yīng)用類型也已經(jīng)從文件共 享，擴展到語音、視頻等應(yīng)用領(lǐng)域。同樣，中國互聯(lián)網(wǎng)實際流量模式分析報告表明，p 2 p 流量已占整個互聯(lián)網(wǎng)流量的6 0 。 p 2 p 技術(shù)從出現(xiàn)以來就因其高可伸縮性和高可靠性而受到廣泛的關(guān)注。近年來，p 2 p 技 術(shù)更是發(fā)展迅速，尤其在資源共享、分布式計算等發(fā)面發(fā)揮著越來越重要的作用。p 2 p 是 一種開放與共享的思想，也是一種基于對等的計算模型和基于對等的應(yīng)用層重疊網(wǎng)絡(luò)架 6 基1 - p 2 p s i p 的l p 語音通信系統(tǒng)高可剛性的研究與設(shè)計 構(gòu)。目前比較流行的語音通信軟件是s k y p e ，它是2 0 0 3 年i 掃k a z a a l 6 】開發(fā)的。基于p 2 p 技術(shù) 的i p 語音產(chǎn)品s k y p e 的巨大成功給p 2 p 開辟了又一個新的領(lǐng)域。s k y p e 【7 】是一個基于p 2 p 技術(shù) 的客戶端，它采用的是混合p 2 p 的模式。除了注冊服務(wù)器，在s k y p e 網(wǎng)絡(luò)中沒有中心服務(wù)器。 在線和離線用戶信息以分布方式存儲和傳播，用戶的搜索請求也以同樣的方式處理，使用 了g l o b a li ps o u n d 的編解碼技術(shù)，提供了很好的語音質(zhì)量；使用端對端的加密方式，具有 一定的安全性；而且簡單易用，從而促使了其快速發(fā)展。但是它使用的是私有協(xié)議，具有 封閉性。 目前基于d h t 的代表性的研究項目主要包括麻省理工學(xué)院的c h o r d 、加州大 學(xué)伯克利分校的c a n 和t a p e s t r y 、以及微軟研究院的p a s t r y 。 1 5 國內(nèi)外技術(shù)研究現(xiàn)狀 目前的網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)一般采用基于h 3 2 3 協(xié)議或s i p 協(xié)議。國內(nèi)現(xiàn)有的i p 語音網(wǎng)絡(luò) 幾乎全部是基于h 3 2 3 協(xié)議集構(gòu)建的，h 3 2 3 在中國的v o i p 業(yè)務(wù)中得到了很好的應(yīng)用。 國外對于v o i p 的應(yīng)用研究比國內(nèi)更加成熟一些，它們大多是基于s i p 協(xié)議的。自第二版 本發(fā)布以來，s i p 協(xié)議得到了更廣泛的應(yīng)用。基于該協(xié)議開發(fā)的系統(tǒng)，用戶終端無論在何 處接入互聯(lián)網(wǎng)，都可以通過域名找到其歸屬的服務(wù)器進行語音通信。隨著i p 網(wǎng)絡(luò)的日漸成 熟，s i p 協(xié)議成為了大家關(guān)注的熱點。 但是h 3 2 3 協(xié)議或s i p 協(xié)議，都是客戶服務(wù)器模式，服務(wù)器成為整個系統(tǒng)的瓶頸?；?于p 2 p 技術(shù)的v o i p 產(chǎn)品s k y p e 的巨大成功給p 2 p 開辟了又一個新的領(lǐng)域。在v o i p 中引 入p 2 p 技術(shù)，就可以有效解決網(wǎng)絡(luò)配置管理復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)帶寬和服務(wù)器資源有限等難題，提 高可靠性和可伸縮性，在實現(xiàn)語音通話功能的同時，有效保證了網(wǎng)絡(luò)順暢和語音質(zhì)量，因 此p 2 p 與s i p 相結(jié)劊8 】來實現(xiàn)高可用性的lp 語音通信將備受關(guān)注。 在i e t f 的曾經(jīng)設(shè)想中，每個s i p 節(jié)點同時也是p 2 p 節(jié)點。節(jié)點間地位平等，沒有普 通節(jié)點和超級節(jié)點的差別。但是這種設(shè)計要求現(xiàn)有s i p 設(shè)備做重大改動，而且無法將s i p 服務(wù)做商業(yè)化運營。 目前有不少研究機構(gòu)己經(jīng)在這方面上進行了很多有益的嘗試和研究，并取得顯著成 績，如s i p p e e r i 們、s i p c 1 0 】和s o s i m p l e l l l l 、s i p p i n g p 2 p 1 2 】等。但是直到目前為止，在行業(yè) 界內(nèi)還沒有形成一個關(guān)于p 2 p 與s i p 結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 7 基于p 2 p s i p 的l p 語音通信系統(tǒng)高可川性的研究與設(shè)計 1 6 工作內(nèi)容和論文結(jié)構(gòu) 全文共有六個章節(jié)，具體內(nèi)容如下： 第一章緒論。本章簡要分析了本文的研究意義和目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，主要介紹了 i p 語音通信系統(tǒng)和p 2 p 的技術(shù)背景，并提出了本文的主要工作內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)。 第二章系統(tǒng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)研究。本章分析了v o i p 的關(guān)鍵技術(shù)，主要對s i p 協(xié)議的 詳細(xì)研究，并對p s t n 網(wǎng)與口網(wǎng)的融合、媒體傳輸協(xié)議等內(nèi)容進行了介紹。本章還研究了 p 2 p 網(wǎng)絡(luò)模型分類、c h o r d 協(xié)議及其分布式查找系統(tǒng)研究。 第三章基于p 2 p s i p 高可用性系統(tǒng)模型。本章在前兩章的基礎(chǔ)上提出i p 語音通信系 統(tǒng)中基于c h o r d 的p 2 p 模型，介紹系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 第四章系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)。本章是全文的核心內(nèi)容所在。從架構(gòu)設(shè)計、功能特點、具 體實現(xiàn)等方面對第三章中的系統(tǒng)模型進行詳細(xì)設(shè)計，主要包括網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計、節(jié)點操作的 實現(xiàn)及系統(tǒng)運營方案設(shè)計等。 第五章測試與性能分析。在工作條件允許的情況下對系統(tǒng)進行了定量的測試，并在 此基礎(chǔ)上進行總結(jié)。 第六章存在問題和展望。本章對全文中存在問題做了總結(jié)，并對未來工作進行了展望。 8 基于p 2 p s i p 的i p 語音通信系統(tǒng)高可j j 性的研究與設(shè)計 第2 章系統(tǒng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)研究 2 1v o i p 的相關(guān)協(xié)議和技術(shù) 2 1 1s i p 協(xié)議 i ) s i p 背景和功能 會話仞始協(xié)議s i p ( s e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c 0 1 ) 0 3 1 是m t f $ o 定的多媒體通信系統(tǒng)框架協(xié) 議之一，它是一個基于文本的應(yīng)用層控制協(xié)議，獨立于底層協(xié)議，是在基于i p 網(wǎng)絡(luò)中用于 建立、修改和終止多媒體會話的應(yīng)用層控制協(xié)議，是專門設(shè)計用于i p 網(wǎng)絡(luò)的實時通信信令 協(xié)議。多媒體會話是指用戶間的實時數(shù)據(jù)交換，每個會話可以是不同的數(shù)據(jù)，包括因特網(wǎng) 電話、多媒體會議、遠(yuǎn)程教學(xué)等，其應(yīng)用具有很大的靈活性。 總體來說，s i p 協(xié)議支持多媒體通信中以下幾個方面的功能： ( 1 ) 用戶定位：確定通信中終端的位置。 ( 2 ) 用戶可用性：確定被叫方是否愿意參與通信。 ( 3 ) 性能協(xié)商：確定通信中所用媒體及媒體參數(shù)。 ( 4 ) 會話建立：呼叫雙方會話參數(shù)的建立。 ( 5 ) 會話管理：包括會話轉(zhuǎn)移和中止、會話參數(shù)變更、調(diào)用新業(yè)務(wù)等內(nèi)容。 2 ) s i p 中的網(wǎng)絡(luò)元素 s i p q b 有兩個要素：s i p 用戶代理和s i p 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器【1 3 】。用戶代理是呼叫的終端系統(tǒng)元素， 而s i p 服務(wù)器是處理與多個呼叫相關(guān)聯(lián)信令的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 ( 1 ) s i p 用戶代理 用戶代理存在于呼叫終端，本身具有一個客戶機元素( 用戶代理客戶機u a c ) 和一個服 務(wù)器元素( 用戶代理服務(wù)器u a s ) 。客戶機元素發(fā)起呼叫而服務(wù)器元素應(yīng)答呼叫。這允許點 到點的呼叫通過客戶機一服務(wù)器協(xié)議來完成。 ( 2 ) s i p 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 s l p 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器主要指以下三種服務(wù)器：代理服務(wù)器( p r o x y ) 、重定向服務(wù)器( l o c a t i o n s e r v i c e ) 、注冊服務(wù)器( r e g i s t r a r ) 。 代理服務(wù)器是s i p 系統(tǒng)中最重要的網(wǎng)絡(luò)功能實體，可視為應(yīng)用層的路由器，負(fù)責(zé)將用戶 的s i p 請求和響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳，最終到達目的地。對其它網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件來說，消息好像是從代 理服務(wù)器而不是從起始端用戶發(fā)出的。主、被叫用戶之間可以有一個或多個代理服務(wù)器。 q 基j f - p 2 p s i p 的i p 語音通信系統(tǒng)高可_ f i 性的研究與設(shè)計 重定向服務(wù)器是實現(xiàn)呼叫重定向功能的邏輯實體。它接收u a c 的呼叫請求，通過服務(wù) 器中配置的策略和對定位服務(wù)器的查詢指示u a c 將呼叫重定向到其他目的地，并把此消息 返回給起始客戶端，以實現(xiàn)對呼叫的靈活控制。代理客戶端往往須向它咨詢域內(nèi)客戶端地 址。 注冊服務(wù)器接收客戶機的注冊請求，完成用戶地址的注冊。代理服務(wù)器往往需要向它 咨詢域內(nèi)的客戶端地址。 在實際應(yīng)用中，這些服務(wù)器是可以選擇的。圖2 顯示的是一個具有注冊和代理服務(wù)器 環(huán)境中的用戶注冊和邀請流程。 1 1 麓囂g t e e 蠢u ，e 玖 圖2 具有服務(wù)器的u a 通訊示例 當(dāng)一個用戶希望呼叫另一用戶時，呼叫者用i n v i t e 請求初始呼叫，請求包含足夠的信 息用以被呼叫方參與會話。如果客戶機知道另一方的位置，則客戶機能夠直接將請求發(fā)送 到另一方的i p 地址；如果不知道，客戶機將請求發(fā)送到本地配置的s i p 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。如果服 務(wù)器是代理服務(wù)器它將解析被呼叫用戶的位置并且將請求發(fā)送給重定向服務(wù)器，它可以返 回被呼叫用戶的位置到呼叫客戶機以用來直接與用戶聯(lián)系。 3 ) s i p 協(xié)議的實現(xiàn)機制 s i p 是一個分層結(jié)構(gòu)的協(xié)議，使用層來組織它的結(jié)構(gòu)，這意味著它的行為根據(jù)一組平等 獨立的處理階段來描述，每一階段之間只是松偶合，每一層可以相對獨立地進行處理。邏 輯層次結(jié)構(gòu)【1 4 】如圖3 1 0 基- j - p 2 p s i p 的i p 語音通信系統(tǒng)高可剛性的研究與設(shè)計 t r a n s a c t i o nu s 烈t u ) t r a n s a c t i o n t r a n s p o r tl a y e r s y n t a x e n c o d i n g 事務(wù)用戶層 事務(wù)層 傳輸層 語法、句法層 圖3s i p 的層次結(jié)構(gòu) 最底層是語法和編碼層，編碼使用增強b a c k u s - n a y rf o r mg r a m m a r g 眵式語法( b n f ) 來規(guī) 定，這一層主要負(fù)責(zé)s i p 消息報文的組建和解析。 第二層是傳輸層，它定義一個客戶端如何發(fā)現(xiàn)請求并接受響應(yīng)，以及一個服務(wù)器如何 接受請求并發(fā)出響應(yīng)。所有的s i p 實體都包含一個傳輸層。 第三層是事務(wù)層，這是s i p 的最基本的組成成分。事務(wù)層包括客戶端事務(wù)以及服務(wù)器事 務(wù)兩部分。一個事務(wù)包含一個客戶事務(wù)向服務(wù)器事務(wù)發(fā)出的一個請求以及所有從服務(wù)器事 務(wù)發(fā)過來的響應(yīng)。客戶端事務(wù)和服務(wù)器端事務(wù)都是一種邏輯功能，都通過維護一個狀態(tài)機 來實現(xiàn)相應(yīng)的功能。事務(wù)層的動作最終都是和事件相關(guān)聯(lián)。其中事件被劃分為：定時器、 消息接收、消息發(fā)送、事務(wù)消亡及未知事件( 被初始化的類型) 。所以無論s i pc o r e 在接收 到消息、向外界發(fā)送消息或是事務(wù)的定時器的觸發(fā)都是通過事件來完成，可認(rèn)為其是個中 間載體。傳輸層負(fù)責(zé)接收和發(fā)送消息( 利用s o c k e t ) ，如果事務(wù)層會收到傳輸層遞交過來的消 息，需要解析、匹配事務(wù)或創(chuàng)建新事務(wù)，將該消息事件插入所對應(yīng)的事務(wù)后執(zhí)行。 事務(wù)層的上一層稱為事務(wù)用戶( 1 u ) ，一個事務(wù)用戶可以創(chuàng)建或取消一個客戶事務(wù)。s i p 中的所有實體，通過事務(wù)用戶來相互區(qū)分。當(dāng)一個t u 希望發(fā)送請求，它生成一個客戶機事 務(wù)實例并且向它傳遞請求和目的地的i p 地址，端口，以及用束發(fā)送請求的傳輸機制。當(dāng)客 戶機取消一個事務(wù)時，它請求服務(wù)停止進一步的處理，將狀態(tài)恢復(fù)到事務(wù)初始化之前，并 且生成特定的錯誤響應(yīng)到該事務(wù)。 4 ) s i p 消息組成 s i p 是一個基于文本的協(xié)議，使用u t f - 8 字符集。從s i p 消息的分類來看，主要分為兩 類，一類是從客戶端到服務(wù)器端的請求，一類是從服務(wù)器端到客戶端的響應(yīng)應(yīng)答。一個基 基于p 2 p s i p 的i p 語音通信系統(tǒng)高可用性的研究與設(shè)計 本的s i p 消息包含起始行、一個或多個頭字段、說明頭字段結(jié)束的空行、和一個可選的消息 體。其組成如下： 消息=起始行( 起始行= 請求行狀態(tài)行) 頭字段 c r l f 【消息體】 o ) s w 請求消息 s i p 請求是客戶端發(fā)往服務(wù)器端的消息，通過一個請求行作為起始行。請求行包含 了方法名、請求u r l 、協(xié)議版本號、中間的空格分開。 請求行- - m e t h o d ( 方法) r e q u e s t - - u r ls i p v e r s i o nc r l f s i p 定義了6 種s i p 請求，每一種都有不同的作用，分別介紹如下： r e g i s t e r ：用于登記聯(lián)系信息。 i n v i t e ：用于邀請用戶加入會話。 a c k ：用于對請求成功后作出的確認(rèn)。 c a n c e l ：用于取消未完成的請求。 b y e ：會話結(jié)束。 o p t i o n s ：用于詢問服務(wù)器的性能。 ( 2 ) s i p 應(yīng)答消息 s i p 應(yīng)答是指服務(wù)器收到請求時，發(fā)出的一個或多個應(yīng)答。使用狀態(tài)行作為應(yīng)答的 起始行。狀態(tài)行包括協(xié)議版本、狀態(tài)碼和相關(guān)的文本短語。狀態(tài)行的格式如下所示 s t a t u s - l i n e = s i p v e r s i o n s t a t u s - c o d e r e a s o n - p h r a s ec r l f 每個應(yīng)答都有一個代表事務(wù)狀態(tài)的編碼，響應(yīng)消息按狀態(tài)行( 起始行) 中的狀態(tài)碼( 3 位) ，可分為： 1 x x ：暫時響應(yīng)。請求接受到了，正在處理。 2 x x ：成功響應(yīng)。請求被成功的接受，并處理完畢。 3 x x ：重定向響應(yīng)。需要另外發(fā)送請求來完成任務(wù)。 4 x x ：客戶端出錯。請求語法有錯，或者無法被服務(wù)器端執(zhí)行。 5 x x ：服務(wù)器出錯。服務(wù)器無法完成一個合法的請求。 6 x x ：全局故障。請求在任何服務(wù)器都無法完成。 ( 3 ) 頭字段 1 2 基丁ip 2 p s i p 的l p 語音通信系統(tǒng)高可川性的研究與設(shè)計 消息頭字段用于描述消息的屬性，類似于h t r p 消息頭的語法和語義。在一個消 息中，可以有多行消息頭。一個合法的s i p 請求必須至少包含如下頭域：t o ，f r o m ， c s e q ，c a l l i d ，m a x f o r w a r d s ，v i a 。這6 個字段是s i p 消息的基本組成部分，它們提供 了用于路由的核心信息。 t o 頭域 t o 是第一個并且也是最先指定請求的“邏輯”接收地，或者是這個請求的用戶或者 資源的a d d r e s s o f - r e c o r d 。這個域內(nèi)的地址可以是也可以不是請求的最終接收者。t o 頭 域可以用s i p 或者s i p su r l ，也可以用其他方式的u r l ( 比如電話u r l ) 。所有的s i p 實 現(xiàn)必須支持s i pu r l 的實現(xiàn)。 f r o m 頭域 f r o m 頭域包含了請求發(fā)起者的邏輯標(biāo)志，可能是用戶的a d d r e s s o f - r e c o r d 。就像t o 頭域一樣，f r o m 頭域也包含一個u r l 并且可以包含一個顯示的姓名。s i p 可以用這個頭 域來實現(xiàn)對請求的檢查和選擇一個規(guī)則進行對請求的處理( 比如，自動的呼叫拒絕， 對于某個人發(fā)過來的東西，一律拒絕) c a l l i d c a l l i d 是一個在一系列消息中，區(qū)分一組消息的唯一標(biāo)志。在對話中的任一u a 的所有請求和所有應(yīng)答的c a l l i d 必須一致。在u a 的每次注冊中，都應(yīng)該是一樣的。 在會話外的時候，u a c 發(fā)起一個新的請求，這個c a l l i d 頭域必須由u a c 產(chǎn)生一個全局 ( 在時間和空間上都是) 唯一的c a l l i d ，除非是請求頭的方法( m e t h o d ) 指明了其他 的產(chǎn)生方式。c a l l i d 是大小寫敏感的，并且通過字節(jié)來進行比較。采用密碼亂序隨機 串可以降低會話被竊聽的機會，并且降低c a l l i d 重復(fù)的沖突。不規(guī)定或者要求使用用 戶界面來選擇輸入c a l l i d 頭域的值。 c s e q c s e q 頭域是用來區(qū)分和做為事務(wù)的順序使用的。他由一個方法( m e t h o d ) 和一 系列的順序號碼組成。方法( m e t h o d ) 必須和請求的方法一致。對于對話外的非 r e g i s t e r 請求來說，順序號碼可以是任意的。這個順序號碼必須可以由3 2 位的無符 號整數(shù)表達，必須小于2 3 1 。只要遵循了上述指導(dǎo)方針，客戶端可以用任意的方法來產(chǎn) 生這個c s e q 頭域。 m a x f o r w a r d s m a x f o r w a r d s 頭域用來限制請求到它的目的地中間的跳轉(zhuǎn)。它包含一個每隔一個 1 3 基于p 2 p s i p 的i p 語音通信系統(tǒng)高可川性的研究與設(shè)計 跳轉(zhuǎn)就自動減一的數(shù)字。如果m a x f o r w a r d s 在到達目的之前就減n 0 ，它會報告一個 4 8 3 ( 太多的路由) 錯誤回應(yīng)。 v i a v i a 頭域是標(biāo)志了用于事務(wù)傳輸?shù)膫鬏斣O(shè)備，并且也標(biāo)志了應(yīng)答送回的地址。只有 當(dāng)需要通過選擇傳輸設(shè)備到達下一個節(jié)點( h o p ) 的時候，才需要在頭域中包含a 域。 當(dāng)u a c 創(chuàng)建一個請求，它必須在頭域中添加一個v i a 域。p r o t o c 0 1 名字和p r o t o c o l 版本 必須分別是s i p 和2 0 。v i a 頭域必須包含一個分支( b r a n c h ) 參數(shù)。這個參數(shù)用于區(qū)分請求 創(chuàng)建的事務(wù)。 ( 4 ) 消息體 請求消息和應(yīng)答消息都可能含有消息體，它與消息頭之間用一個空行分開。消息 攜帶的消息體通常是s d p 會話描述符。 5 ) s i p 的p 2 p 屬性 s i p 協(xié)議本身具有p 2 p 的屬性，盡管在s i p 規(guī)范中定義了一些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，但s i p 仍然是 一個端到端的業(yè)務(wù)，其主要的業(yè)務(wù)處理是在用戶代理實體中完成，s i p 的代理、重定向等服 務(wù)器只是完成消息的轉(zhuǎn)發(fā)、消息的路由功能，并不對業(yè)務(wù)進行處理。并且這些服務(wù)器是可 以選擇的，不同類型的s i p 服務(wù)器只是邏輯功能上的分類，而不是物理上的。服務(wù)器所提供 的功能可以完全或者部分集中到一個實體中。因此我們可以將服務(wù)器的功能進一步分化到 s i p 終端，增 j w s i p 終端的業(yè)務(wù)處理能力，弱化服務(wù)器的功能，請求和響應(yīng)直接在兩個s i p 以之間進行。 我們可以發(fā)現(xiàn)：s i p 規(guī)范中定義的消息屬性以及其交互方式都適合p 2 p 的應(yīng)用。針對s i p 的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，需要將它們的功能在p 2 p s i p 系統(tǒng)中實現(xiàn)。s i p 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，最關(guān)鍵的是 代理服務(wù)器，因為如上所說，它提供對s i p 消息的路由轉(zhuǎn)發(fā)功能。因此在p 2 p s i p 網(wǎng)絡(luò)模型 【1 5 1 中，要解決的一個關(guān)鍵問題是：對等端如何實現(xiàn)路由轉(zhuǎn)發(fā)功能，這包括了如何定位用戶 等功能。 6 ) s i p 與h 3 2 3 的比較 h 3 2 3 1 6 】是國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)部( i t u t ) 制定的用于在i p 網(wǎng)絡(luò)上進行實時多媒體 通信的協(xié)議簇，由呼叫控制、媒體編碼、管理控制、網(wǎng)絡(luò)安全和會議通信等一系列協(xié)議組 成，不但包括i p 電話應(yīng)用，而且還包括i p 視頻和數(shù)據(jù)應(yīng)用( 可選) 以及多媒體會議應(yīng)用。 其主要目的是實現(xiàn)位于不同網(wǎng)絡(luò)中的終端之間的音視交互通信，這些網(wǎng)絡(luò)可以是具有q o s 1 4 基y - p 2 p s i p 的i p 語音通信系統(tǒng)高可川性的研究與設(shè)計 保證的( 如s c n a t m 等) ，也可以是沒有q o s 保證的( 如l a n 等) 。 h 3 2 3 為基于l p 分組網(wǎng)的視頻會議系統(tǒng)定義了四個主要的組件：終端、網(wǎng)關(guān)、關(guān)守、多 點控制單元( m c u ) 。其中最重要的兩類網(wǎng)絡(luò)部件是網(wǎng)關(guān)( g a t e w a y ) 和網(wǎng)守( g a t e k e e p e r ) 。 前者負(fù)責(zé)不同網(wǎng)絡(luò)之間的信令和控制信息轉(zhuǎn)換以及多媒體信息變換和復(fù)用，后者負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò) 管理、帶寬管理、地址翻譯和不同管理域之間的互操作。凡遵從h 3 2 3 標(biāo)準(zhǔn)的i p 終端稱為 h 3 2 3 終端。 h 3 2 3 協(xié)議并不是為v o i p 專門提出的，它是一項復(fù)雜的協(xié)議，升級和擴展性不是很好。 在h 3 2 3 體系中，網(wǎng)關(guān)不僅要執(zhí)行媒體格式轉(zhuǎn)換，還要進行信令轉(zhuǎn)換，在i n t e m e t 傾) 執(zhí)行h 3 2 3 協(xié)議，在p s t n 側(cè)執(zhí)行i s d n 信令。并且網(wǎng)關(guān)還要控制其內(nèi)部資源，為每個呼叫建立網(wǎng)關(guān)內(nèi) 部的話音通信，網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜；而且，定義h 3 2 3 時，設(shè)計人員是從終端設(shè)備的角度入 手的，而非從現(xiàn)有p s t n 的內(nèi)部設(shè)備入手，因此h 3 2 3 不能