Netzwerk VoIP

Entwicklung der Telekommunikation – (Teil 3 – Signaling bei VoIP – SIP/SDP)

Nach dem Beispiel von ISUP (Signaling Protokoll für ISDN Kommunikation durch SS7 Netze) wollen wir uns jetzt SIP anschauen. SIP (Session Initiation Protocol) ist das verbreitetste Signaling Protokoll für IP-Kommunikation.  SIP ist also ein Protokoll, das eine Kommunikationssitzung initiiert.

(Bemerkung: Neben SIP gibt es auch weitere Alternativen wie H.323, das nicht von dem IETF, sondern von ITU-T standardisiert wurde. H.323 ist vor allem im Bereich Video- und Telefonkonferenzen stark verbreitet. Durch seine Flexibilität und einfachere Implementierung wird SIP aber in mehr und mehr Bereichen bevorzugt. Beide Signaling-Protokolle sind inzwischen ziemlich alt. Beide sind im Jahr 1996 standardisiert worden, wobei die letzte RFC für SIP 2002 und für H.323 2006 veröffentlicht wurde. An SIP wird nach wie vor herumgeschraubt. Es kommen immer wieder neue Funktionen dazu wie z. B. SIMPLE und DualVideo.)

Die Art und Weise, wie SIP ein VoIP Sitzung aufbaut, ist mit der menschlichen Kommunikation vergleichbar. Auch Menschen sprechen einander an und warten auf die „Signale“ und Rückmeldungen der anderen Person, ob die bereit ist zu sprechen. Außerdem muss auch die verwendete Sprache „ausgehandelt“ werden, wenn es um Personen unterschiedlicher Herkunft geht. Dieser Vorgang ist mit der Codec-Aushandlung der VoIP Gespräche vergleichbar wofür das Protokoll SIP bzw. SDP (Session Description Protocol) zuständig ist.

(Das SDP ist für die Beschreibung der Kommunikationsparameter von gestreamten Medien benützt. Das Protokoll wurde Juli 2006 als RFC 4566 von dem IETF aktualisiert.) 1)RFC4566

Im folgenden einfachen Beispiel werden wir sehen wie SIP die Kommunikation aufbaut bzw. wie durch SDP der Codec ausgehandelt wird und das eigentliche Gespräch – technisch gesehen RTP Pakete – abläuft. 2)Beispiel:

Hier sehen wir also den Kommunikationsablauf zwischen Teilnehmer „A“ (200.57.7.195), dem Server „200.57.7.204“ und Teilnehmer „B“ (200.57.7.196).

VoIP Ablauf_SIP

SIP-Nachrichten

SIP Nachrichten werden in Form Anfrage / Antwort (Request/Response) ausgetauscht, vergleichbar mit HTTP. Auch bei SIP werden die Nachrichten zwischen Client und Server ausgetauscht.

Die Ähnlichkeit mit HTTP fällt auch bei den Message Codes auf, wobei nicht alle HTTP Codes haben einen SIP Pendant. 3)SIP Response Codes

Die wichtigsten Nachrichten:

  • 100 Trying
  • 180 Ringing
  • 200 OK
  • 202 Accepted
  • 404 Not Found
  • Usw.

Codec-Aushandlung

Es ist gut zu sehen wie TN „A“ am Anfang des Beispielgespräches durch SDP sein Codeauswahl mitteilt und Teilnehmer „B“ beim Timestamp 8.477925 mit einer entsprechenden Antwort reagiert. In diesem Beispiel wurde der Codec G711A ausgehandelt.

Falls wir die entsprechende Wireshark Funktion aufrufen können wir die RTP Pakete ausfiltern und uns das Gespräch selbst anhören.

(Es funktioniert natürlich nur bei RTP. Wenn der RTP Stream verschlüsselt wird (SRTP), können wir uns den aufgezeichneten Stream naturgemäß nicht mehr anhören.)

 

Gespräch_RTP

Wir sehen also die beiden Streams zwischen den Teilnehmern und dem Server.

Nach einer etwas genaueren Analyse sehen wir, dass SDP in dem Message Body Teil des SIP Paketes hineingebettet ist:

SDP Codecaushandlung

Bei „Media Description“ wird die Reihenfolge der angebotenen RTP-Profile festgelegt: 8, 18, 4, 0

(Diese sog. RTP audio/Video Profile des RTP Protokolls legen die technischen Parameter der Audio und Video Streams fest. 4)Wikipedia-Quelle).

In dem aktuellen Beispiel werden für die Sitzung die folgenden Codecs angeboten:

  • PCMA (ITU-T G.711 PCM A-Law audio 64 kbit/s)
  • G729 (ITU-T G.729 und G.729a audio 8 kbit/s)
  • G723 (ITU-T G.723.1 audio)
  • PCMU (ITU-T G.711 PCM µ-Law audio 64 kbit/s)

 

 

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Als jemand der sich seit gefühlten Ewigkeiten für IT-Themen wie VoIP, Netzwerke, Firewalls und sichere Kommunikation interessiert lade ich Dich hier herzlich ein mich auf meinem Weg zu begleiten.

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