基于SIP協(xié)議的IP電話服務器的設計與實現(xiàn)分析

李利樂

【摘要】? ? 近年來因特網(wǎng)工程任務組提出的SIP協(xié)議具有擴展性和靈活性特點，能夠為人們提供一種將簡單應用結合在復雜服務中的功能，越來越多IP電話服務提供商開始支持SIP協(xié)議服務?；诖?，本文以IP電話服務器作為研究對象，通過對服務器的組建分析，從系統(tǒng)結構、系統(tǒng)實現(xiàn)和插件功能實現(xiàn)闡述系統(tǒng)設計方案。

【關鍵詞】? ? SIP協(xié)議? ? IP電話服務器? ? 系統(tǒng)設計

引言：SIP協(xié)議具體指應用層控制和信令協(xié)議，它能夠創(chuàng)建、結束、修改多個參與者的會話，，其中包含普通電話呼叫、網(wǎng)絡電話呼叫和多人會話等內(nèi)容。SIP協(xié)議可以合理控制多媒體會話，同時對會話帶寬要求、媒體類型、解碼格式等會話屬性進行調(diào)整，以SIP協(xié)議為基礎的IP電話服務器將會更加先進，給人們的生活帶來便利。

一、SIP協(xié)議的服務器組件

（1）代理服務器。該組件功能類似于HTTP代理，能夠接收用戶與其他服務器的請求，決定目的服務器位置，提交請求。傳遞請求前，代理服務器能夠解釋請求包頭，并按照原路返回的原則，建立代理呼叫模式。（2）重定向服務器。這是在接收SIP協(xié)議請求之后，并不將SIP請求轉發(fā)，而是將擁有下一條服務器地址響應重新返還給提出請求的客戶，并在客戶的直接請求下進行服務器跳轉。重定向服務器建立起了的呼叫模式也被稱為重定向呼叫模式。（3）注冊服務器。注冊服務器能夠彰顯SIP協(xié)議支持下終端客戶的可移動性。如果用戶想與其他用戶創(chuàng)建會話，SIP協(xié)議需要查詢到該用戶使用的主機，并建立在SIP協(xié)議基礎上，通過REGISTER請求，在注冊服務器內(nèi)進行自己位置的注冊，從而方便他人查詢。（4）定向服務器。這并不屬于SIP協(xié)議實體，但是也是協(xié)議中的重要組成部分，能夠存儲用戶位置信息，并向其返回信息內(nèi)容。定向服務器可以是輕型目錄訪問協(xié)議服務器和企業(yè)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫通過網(wǎng)絡目錄查詢命令得到的結果。該服務器與本地配置密切相關，代理服務器進行服務器跳轉時需要向定向服務器發(fā)出有關查詢的請求[1]。

二、基于SIP協(xié)議的IP電話服務器的設計與實現(xiàn)

1、系統(tǒng)結構分析。本文研究中，設計的IP電話服務器按照實際需求，將SIP服務器與計費服務器相分離。其中計費服務器可以作為Radius Srever進行呼叫信息的接收與記錄，隨后處理信息，并根據(jù)相應的收費標準對用戶實時計費，同時將呼叫記錄保存完整。SIP服務器能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)配置、用戶注冊功能，其中包含了系統(tǒng)配置模塊、代理模塊、注冊模塊、語法分析模塊和定位模塊。其中代理模塊與系統(tǒng)配置模塊是IP電話服務器系統(tǒng)的核心，也是各項模塊功能實現(xiàn)的基礎。其他模塊則是IP電話服務器的功能插件，語法分析是必備的，其他插件可以按照用戶實際需求進行科學配置[2]。

2、系統(tǒng)實現(xiàn)。本文以SIP協(xié)議為基礎，在設定IP電話服務器內(nèi)的消息時，相對應的插件HOOK級別進行功能插件消息的處理。IP電話服務器系統(tǒng)內(nèi)一共有五種HOOK級別，從高到低級別排列分別如下：HOOK_REALLY_FIRST，HOOK-FIRST，HOOK_MIDDLE，HOOK_LAST，HOOK_REALLY_LAST。這五個級別內(nèi)每條消息都會有相對應的插件級別，如果級別對應為HOOK_REALLU_FIRST，說明消息最先被這個插件接收并處理，隨后按照相應的級別被其他插件逐一處理，如果消息對應的插件級別相同，那么應按照IP電話服務器系統(tǒng)啟動時插件裝載的實際順序，先裝載的插件應先處理消息。按照進出IP電話服務器系統(tǒng)的消息，主要有四種類型：（1）進來請求，接收到的請求消息。（2）轉發(fā)請求，IP電話服務器產(chǎn)生的請求與轉發(fā)請求。（3）進來響應，接收的響應消息。（4）轉發(fā)響應，轉發(fā)響應與IP電話服務器發(fā)生的響應消息。其中，進來與轉發(fā)請求內(nèi)包含六種請求消息，進來和轉發(fā)響應中有六種響應消息。本次以SIP協(xié)議為基礎研究的IP電話服務器系統(tǒng)內(nèi)，五個功能插件對消息的處理情況如下：插件對消息沒有最終處理結果，將由下一個插件繼續(xù)處理;插件對消息最初了最終響應，則轉由代理服務器進行消息處理;插件獲取了定位信息，消息將轉由代理服務器處理。

3、插件功能實現(xiàn)。該IP電話服務器系統(tǒng)研究中，代理模塊能夠?qū)崿F(xiàn)SIP服務器的保存呼叫狀態(tài)功能。這項功能也是其他模塊功能實現(xiàn)的基礎。本文研究中，設定出一項數(shù)據(jù)結構，即Sfp_t，該數(shù)據(jù)結構內(nèi)包含了IP電話服務器功能插件的數(shù)據(jù)結構，具體為Plugin_t。經(jīng)過分析得知，兩種數(shù)據(jù)結構綜合應用后，其中包含了IP電話服務器配置的各項功能插件信息，結構體變量內(nèi)擁有各功能插件相對應的INVITE消息處理信息。本IP電話服務器系統(tǒng)內(nèi)，從網(wǎng)絡中接收到的SIP協(xié)議消息，系統(tǒng)將會采用回調(diào)函數(shù)的方式，為應用程序提供接口。用戶按照實際需求在函數(shù)中進行邏輯應用，功能插件初始化中，安裝了回調(diào)函數(shù)指針，能夠?qū)ο鄳卣{(diào)函數(shù)進行調(diào)用。

總結：總之，本文以基于SIP協(xié)議探究了其在VOIP中的運用，分析SIP在IP電話服務器中的合理應用，并實現(xiàn)了系統(tǒng)的設計與研究。本文提出了以功能插件實現(xiàn)IP電話服務器的方法，也闡述了實現(xiàn)系統(tǒng)插件功能的細節(jié)，突出IP電話服務器的簡單與靈活優(yōu)勢，以便為用戶提供優(yōu)質(zhì)化服務。

參? 考? 文? 獻

[1]云寶音.SIP協(xié)議的IP電話實現(xiàn)技術[J].信息通信，2017（05）：197.

[2]章勇. SIP協(xié)議網(wǎng)絡電話中轉服務器的設計與實現(xiàn)[D].北京交通大學，2018.