Overview (SIP)
SIP (Session Initiation Protocol)
SIP (Session Initiation Protocol)는 인터넷 통신에서 음성, 비디오, 메시징 등의 멀티미디어 통신 세션을 시작, 관리, 종료하는데 사용되는 프로토콜이다. SIP는 인터넷 전화 (VoIP) 및 기타 멀티미디어 통신 서비스에서 사용자간의 연결을 위해 널리 사용된다.
SIP의 주요 기능
SIP의 주요 기능은 다음과 같다:
User location: SIP는 전화번호와 유사한 SIP URI (Uniform Resource Identifier)를 사용하여 사용자를 지정한다.
User availability: 사용자가 통화를 할 수 있는 상태인지 정의한다.
User capabilities: 사용자가 이용할 수 있는 media 정보를 정의한다.
Session setup: caller와 callee 양쪽에서 세션의 시작을 알리는 ringing을 수행한다.
Session management: 데이터의 전달, 세션의 종료, 서비스 호출 등.
SIP의 구성 요소
SIP를 구성하고 있는 주요 요소는 다음과 같다:
- User Agent (UA):
- User Agent Client (UAC): SIP 요청을 생성하고 보내는 클라이언트 응용 프로그램이다. INVITE 메세지를 보냄으로써 세션을 시작하는 역할을 한다.
- User Agent Server (UAS): SIP 요청을 받고 응답하는 서버 응용 프로그램입니다. UAC로 부터 전달받은 요청에 대해 적절한 응답을
- Proxy Server:
- SIP 요청을 중계하고, 요청을 적절한 목적지로 라우팅하는 역할을 합니다.
- UA 간의 요청과 응답을 중계하며, 필요에 따라 요청의 일부를 수정할수도 있다.
- Redirect Server:
- UAS에서 빌셍힌 3xx의 응답의 결과를 받아줄 서버를 의미한다.
- Registrar Server (Location server):
- UA가 자신의 현재 위치 정보를 등록할 수 있게 해주는 서버.
- UA가 SIP 네트워크에 로그인하고, 자신의 현재 IP 주소와 같은 위치 정보를 레지스트라에 제공한다.
- Back-to-Back User Agent, B2BUA:
- 많은 SIP 시스템의 UA는 UAC이자 UAC로서 동작하며, 이를 B2BUA라 한다.
- UA는 UAC로서 발급한 request에 대해서 UAS로서 논리적으로 처리할 수 있다.
SIP의 구조
SIP 메세지는 기본적으로 HTTP와 유사한 메세지를 구조를 가진다. 메세지는 일반적으로 다음과 같은 요소를 포함한다.
- Start line
- Message header
- Message body
메세지는 request와 response로 나뉘며 UAC는 request를 발송하고 UAS는 전달받은 request로부터 적절한 reponse를 생성하여 전달한다. 다음은 UAC (Alice)가 UAS (Bob)에 전달하는 INVITE 메세지의 예시이다. 메세지에 대한 자세한 설명은 SIP message를 참고.
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INVITE sip:bob@biloxi.com SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bK776asdhds
Max-Forwards: 70
To: Bob <sip:bob@biloxi.com>
From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.atlanta.com
CSeq: 314159 INVITE
Contact: <sip:alice@pc33.atlanta.com>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 142
[Body: Alice's SDP (not shown)]
SIP proxy는 UA간의 메세지를 중개하기 위한 역할로, UAC의 메세지를 주개하는 proxy를 outbound proxy, UAS의 메세지를 중개하는 proxy를 inbound proxy라한다. Fig. 0과 같이 UAC가 발급한 요청은 UAC => Outbound Proxy => Inbound Proxy => UAS의 경로로 전달되며, 처리된 응답은 UAS => Inbound Proxy => Outbound Proxy => UAC의 경로로 전달된다.
sequenceDiagram
participant UAC as UAC
participant OutboundProxy as Outbound Proxy
participant InboundProxy as Inbound Proxy
participant UAS as UAS
UAC->>OutboundProxy: Request
OutboundProxy->>InboundProxy: Request
InboundProxy->>UAS: Request
UAS->>InboundProxy: Response
InboundProxy->>OutboundProxy: Response
OutboundProxy->>UAC: Response
세션의 생명주기
세션의 생성
SIP를 이용한 세션 수립은 UAC의 INVITE request로부터 시작된다. 메세지를 전달하는 proxy는 Trying response를 반환함으로써, 메세지가 처리되었을음 알린다. INVITE 메세지를 받은 UAS는 Ringing response를 반환함으로써 INVITE 메세지를 받았음을 알린다. 또한 UAS의 사용자가 전화를 수락하면 OK 메세지를 전달하여 UAC에 알린다. OK메세지를 받은 UAC는 ACK request를 전달함으로써 세션이 수립된 것을 최종적으로 알린다.
세션의 종료
통화를 마친 사용자의 UA는 BYE 메세지를 발급하여 세션의 종료를 알린다. BYE 메세지를 받은 상대 UA는 OK 응답을 보냄으로써 세션은 종료된다.
sequenceDiagram
participant Alice as Alice's softphone
participant AProxy as atlanta.com proxy
participant BProxy as biloxi.com proxy
participant Bob as Bob's SIP Phone
Alice->>AProxy: INVITE F1
AProxy->>BProxy: INVITE F2
BProxy->>Bob: INVITE F4
Bob->>BProxy: 100 Trying F5
BProxy->>AProxy: 100 Trying F3
AProxy->>Alice: 100 Trying F3
Bob->>BProxy: 180 Ringing F6
BProxy->>AProxy: 180 Ringing F7
AProxy->>Alice: 180 Ringing F8
Bob->>BProxy: 200 OK F9
BProxy->>AProxy: 200 OK F10
AProxy->>Alice: 200 OK F11
Alice->>Bob: ACK F12
Note over Alice, Bob: Media Session
Bob->>Alice: BYE F13
Alice->>Bob: 200 OK F14