زمانی که در مورد ویپ حرف میزنیم ، برجسته ترین و کاربردی ترین پروتکل ، پروتکل شروع جلسه یا همان SIP  می باشد. اما پروتکل SIP به تنهایی عمل نمی کند و پروتکل های دیگری در ارتباط با تلفن ویپ وجود دارد که در کنار sip یا حتی در جای آن کار می کنند. آشنایی با این پروتکل ها برای مهندسین مخابرات امری بسیار مهم و ضروریست که بدانند این پروتکل ها چه کارهایی انجام می دهند و چگونه می توانند از این پروتکل ها در ارتباطات شبکه ای بهره ببرند. ما در این پست به بیان گزینه های جایگزین برای SIP خواهیم پرداخت.

نگاهی به پروتکل SIP

بمنظور فهمیدن اینکه ، این پروتکل کجا کار میکند بیایید مروری بر SIP و نحوه کار آن کنیم.

SIP پروتکلی است که برای صدا و تصویر endpoint ها به منظور راه اندازی تماس ، سیگنالینگ و زنگ زدن برای ارتباطات نشست (session)  مورد استفاده قرار می گیرد. یک endpoint ویپ می تواند شامل تلفن های تحت شبکه (ipphone) ، تلفن نرم افزار (softphone) ، یک ترمینال ویدئو کنفرانس ، یا حتی یک کنسول بازی – اساسا هر دستگاهی که قادر به برقراری ارتباطات صوتی و یا تصویری است.

به endpoint ها نقاط پایانی هم گفته می شود که همه در یک سرور SIP ، که به عنوان IP PBX نیز شناخته می شود ، ثبت (رجیستر) می شوند که برای هماهنگی ویژگی های پیشرفته مانند call transfer ، call hold ، music on hold و دیگر ویژگی های سنتی و پیشرفته ، استفاده می شود .

برای فعال کردن خدمات حتی تخصصی تر ، مانند call routing، صف تماس ، کنفرانس های صوتی و تصویری چند جانبه ، پاسخ صوتی تعاملی interactive voice response یا IVR ، ارتباط با وب سرویس ها ، و به هم پیوستگی و ارتباط متقابل با خطوط شهری سنتی  PSTN ، سرورها و دستگاه های دیگری را می توان به شبکه ویپ (voip) اضافه کرد .

یادتان باشد که SIP خود به تنهایی صدا و تصویر را منتقل نمی کند. درعوض ، آن را با چندین پروتکل دیگر که session media را حمل می کنند ، کار می کند. بیایید با جزئیات بیشتری به این موارد بپردازیم.

پروتکل های همراهی که مرتبط با SIP کار میکنند

نموداری که در زیر مشاهده می کنید ، پروتکل های مختلفی را نشان می دهد که در رابطه با sip در انواع مکالمه تلفنی ویپ مورد استفاده قرار می گیرد. اين پروتكل ها به لايه های مربوطه ( متناظرشان) در قالب مدل OSI نگاشت می شوند.

در واقع ، مدل OSI هیچ تعریف رسمی برای SIP یا پروتکل های همراهی که ما در اینجا بررسی می کنیم (SIP ، SDP ، RTP و RTCP ) ندارد ، بنابراین آنها در واقع در مدل OSI جای نمی گیرند. اما از آنجا که مدل OSI بسیار کاربردی و گسترده است ، ما می توانیم آنها را در بالای لایه Transport قرار دهیم. این بدین معناست که SIP ، با پروتکل هایی که در لایه پایین تر کار میکند ، ارتباط مستقیمی دارد . بنابراین آن می تواند با هر یک از پروتکل های لایه Transport کار کند. پروتکل UDP معمولا بکار گرفته می شود ، هر چند اگر پیام های SIP از ارتباط امن TLS استفاده می کند ، سپس از TCP برای سیگنالینگ SIP بهره می برد .

Session Description Protocol – SDP : در حالی که sip در Endpoint های ویپ جهت تغییر اطلاعات سیگنالینگ مورداستفاده قرار می گیرد ، SDP بمنظور تعریف جلسات (sessions) چندرسانه ایی بکارگرفته می شود. بطور مشخص ، SDP بر روی نقاط پایانی بمنظور انتقال نوع رسانه ، فرمت و همه خصوصیات مرتبط آن ، فعال می باشند.

SDP رسانه خود را حمل نمی کند و از طریق پروتکل لایه Transport ارسال نمی شود. در عوض ، آن را بعنوان بارگذاری پیام های sip خودشان شامل می شود.

Real-time Transport Protocol (RTP) : RTP استریم مدیا یا همان جریان رسانه ایی واقعی را خواه صدا، ویدیو یا هر دو را حمل می کند. در حالی که سیپ SIP اتصال به شبکه را فراهم می کند ، RTP بسته های صوتی واقعی را از طریق اتصالات ارائه شده انتقال می دهد. بخاطر داشته باشید برخلاف SDP ، که یک Payload از SIP است ، جلسات RTP بطور مستقل و همزمان با جلسات SIP اجرا می شوند و از طریق آن جلسات SIP و SDP کنترل می شوند. RTP به طور معمول بیش از UDP را اجرا می کند و کاربرد دارد و همیشه در رابطه با RTCP عملکرد دارد.

RTP Control Protocol (RTCP) : RTCP اغلب بعنوان خواهر پروتکل RTP اشاره می شود. RTCP آمارهای خارج از باند و اطلاعات کنترلی برای جلسات RTP را جمع آوری و فراهم می کند. خارج از باند یا همان Out of band فقط به این معناست که  out of band نسبت به مدیااستریم (جریان رسانه) RTP تبادل اطلاعات یک جلسه جداگانه و موازی رخ می دهد. از اهداف پروتکل RTCP می توان به ارائه بازخورد کیفیت سرویس (QOS) اشاره کرد که شامل آماری از شمارش پکت ها ، بسته های از دست رفته ، Jitter و زمان تاخیر رفت و برگشت . این اطلاعات بین نقاط پایانی (endpoint) به اشتراک گذاشته می شود که می توان به تغییرات بوسیله محدود کردن پکت فالوها (جریان بسته ها) یا از طریق تغییر کدک فعال دیگری ، واکنش نشان داد. بعضی از مدل های تلفن تحت شبکه می توانند 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 ، بسته های دریافتی و بسته های از دست رفته را ردیابی کرد . این داده ها با استفاده از پروتکل RTCP جمع آوری می شود . RTCP همانند بسیاری از پروتکل های دیگر VOIP با UDP بعنوان پروتکل لایه Transport همکاری می کند.

Transmission Control Protocol/User Datagram Protocol – TCP/UDP :

مگر اینکه صریحاً آنها را پیکربندی کنید ، همه این پروتکل های همراه از UDP به عنوان پروتکل اساسی لایه حمل و نقل استفاده می کنند. 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 بسته ها یا ورود کامل بسته ها است (تمام بسته فریم به فریم و کامل از مبدا به مقصد برسد)، زیرا صدا و فیلم تا حد معینی از چنین بی نظمی هایی میتوان چشم پوشی کرد. نیمی از هجا و صدا های از دست رفته یا یک پیکسل نادرست در یک فریم واحد هیچ نتیجه ای در مکالمه صوتی یا تصویری ندارد. به همین دلیل ، اگر از TCP استفاده شود ، برای پروتکل های سیگنالینگ و فقط به ندرت برای پروتکل های دارای رسانه مانند RTP است. در عوض ، رسانه ها حتی در هنگام استفاده از TCP برای حمل بسته های سیگنالینگ ، به UDP منتقل می شوند.

در زیر شما تصویری را مشاهده میکنید که این پروتکل ها را در چارچوب یک تماس صوتی ویپ voip بین دو endpoint نمایش می دهد :

نتیجه :

Sip یک پروتکل انقلابی است که انعطاف پذیری و یکسری قابلیت ها را بمنظور ایجاد ارتباطات صوتی و تصویری را فراهم می سازد .با این اوصاف ، تنها فاکتور و عامل نیست. دانستن و درک کامل پروتکل های همراه مهم و ضروری است بعنوان مثال در بسیاری از جنبه های مدیریت شبکه از جمله تصمیم گیری در مورد تهیه ، عیب یابی و بهینه سازی شبکه ضروری است .