پروتکل‌های خود را بشناسید: پروتکل‌های VoIP که با SIP کار می‌کنند:

زمانی که در مورد VoIP حرف می‌زنیم، برجسته‌ترین و کاربردی‌ترین پروتکل، پروتکل شروع جلسه یا همان SIP می‌باشد. اما پروتکل SIP به تنهایی عمل نمی‌کند. تعداد زیاد دیگری پروتکل در ارتباط با تلفن IP وجود دارد که در کنار SIP یا حتی در جای آن کار می‌کنند. آشنایی با این پروتکل‌ها برای مهندسین مخابرات امری بسیار مهم و ضروری است که بدانند این پروتکل‌ها چه کارهایی انجام می‌دهند و چگونه می‌توانند از این پروتکل‌ها در ارتباطات شبکه‌ای بهره ببرند.


در این مقاله، ما به پروتکل‌های همراهی (companion protocols) خواهیم پرداخت که در ارتباط با SIP کار می‌کند.  


نگاهی به پروتکل SIP:

به منظور فهمیدن این که، این پروتکل کجا کار می‌کند بیایید مروری بر SIP و نحوه کار آن کنیم. SIP پروتکلی است که برای صدا و تصویر endpointها به منظور راه‌اندازی تماس، سیگنالینگ و زنگ زدن برای ارتباطات نشست (session) مورد استفاده قرار می‌گیرد. یک endpoint ویپ می‌تواند شامل تلفن‌های تحت شبکه (IP-Phone)، تلفن نرم‌افزار (SoftPhone)، یک ترمینال ویدئو کنفرانس، یا حتی یک کنسول بازی (اساساً هر دستگاهی که قادر به برقراری ارتباطات صوتی و یا تصویری است) باشد.


به endpointها نقاط پایانی هم گفته می‌شود که همه در یک سرور SIP، که به عنوان IP PBX نیز شناخته می‌شود، ثبت (رجیستر) می‌شوند که برای هماهنگی ویژگی‌های پیشرفته مانند call transfer ،call hold ،music on hold و دیگر ویژگی‌های سنتی و پیشرفته، استفاده می‌شود.


برای فعال کردن خدمات حتی تخصصی‌تر، مانند call routing، صف تماس، کنفرانس‌های صوتی و تصویری چند جانبه، پاسخ صوتی تعاملی (interactive voice response (IVR))، ارتباط با وب سرویس‌ها، به هم پیوستگی و ارتباط متقابل با خطوط شهری سنتی  PSTN، سرورها و دستگاه‌های دیگری را می‌توان به شبکه VOIP اضافه کرد.


یادتان باشد که SIP خود به تنهایی صدا و تصویر را منتقل نمی‌کند. درعوض، آن را با چندین پروتکل دیگر که session media را حمل می‌کنند، کار می‌کند. بیایید با جزئیات بیشتری به این موارد بپردازیم:

 

پروتکل‌های همراهی که مرتبط با SIP کار می‌کنند. نموداری که در زیر مشاهده می‌کنید، پروتکل‌های مختلفی را نشان می‌دهد که در رابطه با SIP در انواع مکالمه تلفنی VOIP مورد استفاده قرار می‌گیرد. اين پروتكل‌ها به لايه‌های مربوطه (متناظرشان) در قالب مدل OSI نگاشت می‌شوند. در واقع، مدل OSI هیچ تعریف رسمی برای SIP یا پروتکل‌های همراهی که ما در این‌جا بررسی می‌کنیم (SIP ،SDP ،RTP و RTCP) ندارد، بنابراین آن‌ها در واقع در مدل OSI جای نمی‌گیرند. اما از آن‌جا که مدل OSI بسیار کاربردی و گسترده است، ما می‌توانیم آن‌ها را در بالای لایه Transport قرار دهیم. این بدین معنا است که SIP، با پروتکل‌هایی که در لایه پایین‌تر کار می‌کند، ارتباط مستقیمی دارد. بنابراین آن می‌تواند با هر یک از پروتکل‌های لایه Transport کار کند. پروتکل UDP معمولاً به کار گرفته می‌شود، هر چند اگر پیام‌های SIP از ارتباط امن TLS استفاده می‌کند، سپس از TCP برای سیگنالینگ SIP بهره می‌برد.

 

(Session Description Protocol (SDP: در حالی که SIP در Endpointهای VOIP جهت تغییر اطلاعات سیگنالینگ مورد استفاده قرار می‌گیرد، SDP به منظور تعریف جلسات (sessions) چند رسانه‌ای به کار گرفته می‌شود. به طور مشخص، SDP بر روی نقاط پایانی به منظور انتقال نوع رسانه، فرمت و همه خصوصیات مرتبط آن،  فعال می‌باشند. SDP رسانه خود را حمل نمی‌کند و از طریق پروتکل لایه Transport ارسال نمی‌شود. در عوض، آن را به عنوان بارگذاری پیام‌های SIP خودشان شامل می‌شود.

 

Real-time Transport Protocol (RTP): استریم مدیا یا همان جریان رسانه‌ای واقعی را خواه صدا، ویدیو یا هر دو را حمل می‌کند. در حالی که SIP اتصال به شبکه را فراهم می‌کند، RTP بسته‌های صوتی واقعی را از طریق اتصالات ارائه شده انتقال می‌دهد. به خاطر داشته باشید بر خلاف SDP، که یک Payload از SIP است، جلسات RTP به طور مستقل و همزمان با جلسات SIP اجرا می‌شوند و از طریق آن جلسات SIP و SDP کنترل می‌شوند. RTP به طور معمول بیش از UDP را اجرا می‌کند و کاربرد دارد و همیشه در رابطه با RTCP عملکرد دارد.


RTP Control Protocol (RTCP): اغلب به عنوان خواهر پروتکل RTP اشاره می‌شود. RTCP آمارهای خارج از باند و اطلاعات کنترلی برای جلسات RTP را جمع‌آوری و فراهم می‌کند. خارج از باند یا همان Out of band فقط به این معناست که out of band نسبت به مدیا استریم (جریان رسانه) RTP تبادل اطلاعات یک جلسه جداگانه و موازی رخ می‌دهد. از اهداف پروتکل RTCP می‌توان به ارائه بازخورد کیفیت سرویس (QOS) اشاره کرد که شامل آماری از شمارش پکت‌ها، بسته‌های از دست رفته، Jitter و زمان تأخیر رفت و برگشت. این اطلاعات بین نقاط پایانی (endpoint) به اشتراک گذاشته می‌شود که می‌توان به تغییرات به وسیله محدود کردن پکت فالوها (جریان بسته‌ها) یا از طریق تغییر کدک فعال دیگری، واکنش نشان داد. بعضی از مدل‌های تلفن تحت شبکه می‌توانند آمار شبکه را از طریق مرورگر وبی که در خود تلفن تعبیه شده است یا از طریق صفحه LCD تلفن نمایش دهند. اطلاعاتی مانند کدک، jitter، بسته‌های دریافتی و بسته‌های از دست رفته را ردیابی کرد. این داده‌ها با استفاده از پروتکل RTCP جمع‌آوری می‌شود. RTCP همانند بسیاری از پروتکل‌های دیگر VoIP با UDP به عنوان پروتکل لایه Transport همکاری می‌کند.

 

(Transmission Control Protocol/User Datagram Protocol (TCP/UDP: مگر این که صریحاً آن‌ها را پیکربندی کنید، همه این پروتکل‌های همراه از UDP به عنوان پروتکل اساسی لایه حمل و نقل استفاده می‌کنند. UDP نسبت به TCP overhead، کمتری دارد چون هیچ کنترل جریان (Flow control)، شناسایی و اصلاح خطاها یا مکانیسم سفارش بسته وجود ندارد و بدین ترتیب برای حمل مدیا (رسانه) مناسب است.


جریان و ارسال مداوم داده بسیار مهم‌تر از سفارش درست بسته‌ها یا ورود کامل بسته‌ها است (تمام بسته فریم به فریم و کامل از مبدأ به مقصد برسد)، زیرا صدا و فیلم تا حد معینی از چنین بی‌نظمی‌هایی می‌توان چشم‌پوشی کرد. نیمی از هجا و صداهای از دست رفته یا یک پیکسل نادرست در یک فریم واحد هیچ نتیجه‌ای در مکالمه صوتی یا تصویری ندارد. به همین دلیل، اگر از TCP استفاده شود، برای پروتکل‌های سیگنالینگ و فقط به ندرت برای پروتکل‌های دارای رسانه مانند RTP است. در عوض، رسانه‌ها حتی در هنگام استفاده از TCP برای حمل بسته‌های سیگنالینگ، به UDP منتقل می‌شوند. در زیر شما تصویری را مشاهده می‌کنید که این پروتکل‌ها را در چارچوب یک تماس صوتی VoIP بین دو endpoint نمایش می‌دهد:

نتیجه: SIP یک پروتکل انقلابی است که انعطاف‌پذیری و یک‌سری قابلیت‌ها را به منظور ایجاد ارتباطات صوتی و تصویری را فراهم می‌سازد. با این اوصاف، تنها فاکتور و عامل نیست. دانستن و درک کامل پروتکل‌های همراه مهم و ضروری است، به عنوان مثال در بسیاری از جنبه‌های مدیریت شبکه از جمله تصمیم‌گیری در مورد تهیه، عیب‌یابی و بهینه‌سازی شبکه ضروری است.


منبع: VOIPIRAN