SIP (Session Initiation Protocol)

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SIP (Session Initiation Protocol)H.323

• Fabien BIDET

18 décembre 2007
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Introduction
Objectifs du cours

• Rappeler les points essentiels de la Voix sur IP
• Détailler le fonctionnement des protocoles de
  signalisation pour la Voix sur IP SIP et H.323

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PLAN

• Généralités Voix sur IP
• Les codeurs/décodeurs audio
• Les protocoles de transport de linformation
  RTP/RTCP
• Les protocoles de signalisation
• H.323
• SIP - Session Initiation Protocol

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Généralités Voix sur IP (1/3)
VoIP Voice over IP

• Définition
• Utilisation des réseaux TCP/IP comme support des
  communications voix (appels téléphoniques,
  radios)
• Utilité
• - Réduire les coûts
• - Standardiser léquipement
• - Centraliser la gestion de toutes les
  communications de lentreprise réseau  triple
  play  (voix, vidéos, données)
• - Améliorer la gestion des appels
• - Augmentation de la productivité des
  entreprises

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Généralités Voix sur IP (2/3)

• Du signal analogique aux paquets IP

• Les types de terminaux téléphonique IP
• IP-Phone téléphone IP (Cisco, Nortel,
  Alcatel-Lucent)
• SOFTPHONE logiciel de VoIP (Skype, GnomeMeeting,
  Wengo)

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Généralités Voix sur IP (3/3)
Architecture VoIP
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PLAN

• Généralités Voix sur IP
• Les codeurs/décodeurs audio
• Les protocoles de transport de linformation
  RTP/RTCP
• Les protocoles de signalisation
• H.323
• SIP - Session Initiation Protocol

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Les codeurs/décodeurs audio

• Objectifs
• Compresser le signal analogique (voix)
  précédemment numérisé

Mode de compression Débit en Kbit/s
G.711 PCM 64 (pas de compression)
G.726 AD PCM 32
G.728 LD CELP 16
G.729 codecs 8
G.723.1 MPMLQ 6,3
G.723.1 ACELP 5,3
LPC10 2,5
GIPS 13,3
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PLAN

• Généralités Voix sur IP
• Les codeurs/décodeurs audio
• Les protocoles de transport de linformation
  RTP/RTCP
• Les protocoles de signalisation
• H.323
• SIP - Session Initiation Protocol

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Les protocoles de transport de laudio RTP/RTCP
(1/2)
RTP (données)

• RTP Real-Time Transport Protocol
• Développé par lIETF (Internet Engineering Task
  Force)
• Objectif Gestion des flux multimédia (voix,
  vidéo) sur IP
• Utilisation
• Appel téléphonique simple (2 interlocuteurs)
• Audio ou visioconférence (multicast)
• Fonctionne sur UDP

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Les protocoles de transport de laudio RTP/RTCP
(2/2)
RTCP (supervision)

• Objectifs
• Assurer la qualité de service des communications
  RTP
• Fonctions
• Envoi de rapport sur la Qualité de service (QoS)
• Identification
• Contrôle de la session
• Paquets
• Rapport de lémetteur
• Rapport du récepteur
• Description de la source
• Au revoir

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PLAN

• Généralités Voix sur IP
• Les codeurs/décodeurs audio
• Les protocoles de transport de linformation
  RTP/RTCP
• Les protocoles de signalisation
• H.323
• SIP - Session Initiation Protocol

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Les protocoles de signalisation

• Objectifs de ces protocoles
• Gérer les communications voix et vidéos sur les
  réseaux TCP/IP

• Fonctions
• Ouvrir et fermer une session multimédia (voix,
  vidéo)
• Enregistrement des terminaux

• Les protocoles existants les plus utilisés
• H.323 issu du monde de la téléphonie
• SIP Session Initiation Protocol issu du monde
  de lInternet

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PLAN

• Généralités Voix sur IP
• Les codeurs/décodeurs audio
• Les protocoles de transport de linformation
  RTP/RTCP
• Les protocoles de signalisation
• H.323
• SIP - Session Initiation Protocol

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H.323 (1/5)
Généralités

• En 1996, naissance de la première version de la
  voix sur IP appelée H.323
• Conçue par lUIT-T (Union Internationale des
  télécommunications)
• Messages au format binaire
• H.323 est une association de plusieurs protocoles
  pour gérer
• la signalisation
• la négociation de codecs
• le transport de linformation (audio, vidéo,
  data) en temps réel.

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H.323 (2/5)
Principaux acteurs de H.323

• Les terminaux
• - participants à une session multimédia
• Les passerelles (Gateway)
• - assure linterconnexion entre le réseau H.323
  et les autres réseaux téléphoniques (RTC, SIP)
• Les portiers (Gatekeeper)
• - se charge de lenregistrement des clients
• - soccupe des traductions dadresses (numéro de
  téléphone adresse IP)
• Unités de contrôle multipoint
• - permet aux clients de se connecter aux
  sessions de conférence de données

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H.323 (3/5)
Les protocoles utilisés par H.323

• Signalisation
• RAS (H.225) Registration Admission Status (sur
  UDP) pour lenregistrement et lauthentification
• Q.931 (sur TCP) pour linitialisation et le
  contrôle dappel
• Négociation
• H.245 (sur TCP) pour la négociation de codec et
  la gestion des flux médias
• Transport de linformation
• RTP pour le transfert de la voix, vidéo et
  données numérisées par les codecs
• RTCP pour la supervision

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H.323 (4/5)
Communication téléphonique simple
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H.323 (5/5)
Audio et visioconférence (multipoint)

• Nécessité dutiliser un matériel couteux MCU
  pont multipoint
• Enregistrement des conférences sur le Gatekeeper
  
• adresse IP du pont et un numéro de téléphone
  unique pour chaque conférence

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PLAN

• Généralités Voix sur IP
• Les codeurs/décodeurs audio
• Les protocoles de transport de linformation
  RTP/RTCP
• Les protocoles de signalisation
• H.323
• SIP - Session Initiation Protocol

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SIP - Session Initiation Protocol (1/7)
Généralités

• Le monde de lInternet arrive sur le marché de la
  voix sur IP pour fournir la nouvelle référence en
  terme de protocole de signalisation
• Initialement conçu par le groupe MMUSIC
  (Multiparty Multimedia Session Control), SIP est
  désormais maintenu par lIETF (Internet
  Engineering Task Force)
• Objectifs Etablir, modifier et terminer des
  sessions multimédia
• Basé sur un échange de messages texte
  ASCII(Requêtes/Réponses), il est très proche de
  HTTP (HyperText Transfer Protocol)
• Utilisation de RTP/RTCP pour le transport de
  linformation

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SIP - Session Initiation Protocol (2/7)
Le principe

• SIP Gérer les phases dun appel téléphonique
• Localisation dun terminal (adresse)
• Analyse du profil de la source et de ses
  ressources (disponibilité)
• Négociation du type de média et des paramètres de
  communication (voix ou vidéo, codecs)
• Etablissement et suivi de lappel
• Gestion de fonctionnalités avancées telles que le
  cryptage, erreurs

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SIP - Session Initiation Protocol (3/7)
Principaux acteurs de SIP

• User Agent
• usager du réseau SIP
• Registrar (Gatekeeper)
• gère les informations relative aux usagers
  (adresse) pour un réseau ou segment de réseau
• Proxy
• reçoit, traite et, au besoin, réachemine les
  messages de signalisation SIP

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SIP - Session Initiation Protocol (4/7)
Le protocole (1/2)
Le format des messages SIP REGISTER
siping2000.umlv.fr SIP/2.0 Via SIP/2.0/UDP
147.210.177.885060rportbranchz9hG4bK16C8CB9433
A5 From Henri DUPONT ltsipduponth_at_ing2000.umlv.fr
gttag3341381679 To Henri DUPONT
ltsipduponth_at_ing2000.umlv.frgt Contact  Henri
Dupont" ltsipdupont_at_147.210.177.885060gt CSeq
44319 REGISTER Expires 1800 Max-Forwards
70 User-Agent X-Lite release 1103a Content-Length
0
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SIP - Session Initiation Protocol (5/7)
Le protocole (2/2)
- Une session est établi avec des requêtes et
des réponses (principe HTTP) - Les requêtes
sont définis à travers six méthodes REGISTER,
INVITE, ACK, CANCEL, BYE, OPTIONS. - Les
réponses peuvent être de plusieurs types 1xx
Information (requête reçue, en progression) 2xx
Succès (action reçue, compris et accepté) 3xx
Redirection 4xx Erreur client (mauvaise
syntaxe de la requête) 5xx Erreur Serveur -
Utilisation du protocole SDP (Session Description
Protocol) pour définir le type de média (audio,
vidéo) et le transport (RTP)
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SIP - Session Initiation Protocol (6/7)
Communication téléphonique simple
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SIP - Session Initiation Protocol (7/7)
Sécurité et authentification
Le protocole SIP possède 3 mécanismes de cryptage
- Cryptage de bout en bout - Cryptage au saut
par saut (hop by hop) - Cryptage au saut par
saut du champ d'en-tête Via pour dissimuler la
route qu'a emprunté la requête. En-tête
authentification Pour les messages SIP de bout
en bout clés publiques et signatures
stockées dans cet en-tête.
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SIP ou H.323 ?
Choisir SIP ou H.323 ?

• Différences importantes entre SIP et H.323
• Les fournisseurs de solutions VoIP peuvent
  ajouter des fonctionnalités au protocole SIP en
  créant de nouveaux en-têtes
• SIP est un protocole plus rapide
• SIP sépare les flux de données de ceux la
  signalisation
• Pour résumé, SIP est plus adapté aux réseaux IP
  que H323 et permet daugmenter les
  fonctionnalités en fonction des besoins
  contrairement à son concurrent direct.

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Bibliographie

• http//www.frameip.com/voip/
• http//www.frameip.com/toip/
• http//fr.wikipedia.org/wiki/Session_Initiation_Pr
  otocol
• RFC 3261 SIP - Session Initiation Protocol
• Documentations internes à Alcatel-Lucent

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Merci à tous