Asterisk™: будущее телефонии Второе издание - Меггелен Джим Ван
Протоколы VoIP
Механизм соединения по протоколу VoIP обычно состоит в сериях транзакций по передаче сигналов между конечными точками (и шлюзами, располагающимися между ними), которые оформляются в два устойчивых медиа-потока (по одному в каждом направлении), фактически передающих беседу. Есть несколько протоколов для осуществления этого. В данном разделе мы обсудим те из них, которые имеют значение для VoIP в общем и Asterisk в частности.
IAX (протокол Inter-Asterisk eXchange)
Чтобы проверить человека, который заявляет, что является знатоком Asterisk, попросите его прочитать название этого протокола. Казалось бы, оно должно звучать, как «ай-эй-экс», но так можно и язык сломать[85]. К счастью, правильно он произносится «иикс»[86]. IAX - это открытый протокол, то есть кто угодно может загружать его и вести его разработку, но он пока что не является стандартом[87]. Ожидается, что IAX2 вскоре станет IETF-протоколом. В настоящее время IAX2 находится в IETF в статусе проекта и ожидается, что он станет официальным протоколом в течение нескольких лет. В Asterisk поддержку IAX обеспечивает модуль chan_iax2.so.
История
Протокол IAX был разработан компанией Digium для обмена информацией с другими серверами Asterisk (отсюда и название: протокол Inter- Asterisk eXchange). Крайне важно отметить, что IAX не ограничен применением только в Asterisk. Этот стандарт открыт для использования и поддерживается многими телекоммуникационными проектами с открытым исходным кодом, а также несколькими производителями оборудования. IAX - это транспортный протокол (подобно SIP), который использует один порт UDP (4569) и для обмена сигналами по каналам, и для медиа-потоков. Как объясняется ниже в данной главе, это упрощает обслуживание при использовании межсетевых экранов, поддерживающих NAT.
IAX также обладает уникальной способностью объединять несколько сеансов в один поток данных, что может обеспечивать громадный выигрыш по пропускной способности при отправке множества одновременных каналов на удаленный сервер. Объединение позволяет представлять множество медиа-потоков под одним заголовком датаграммы (datagram), что сокращает издержки на отправку каждого отдельно взятого канала. Таким образом снижаются задержки и сокращаются требования к вычислительной мощности и пропускной способности, что обеспечивает возможность масштабирования протокола для поддержания большого числа активных каналов между конечными точками. Если требуется передавать большое количество IP-вызовов между двумя конечными точками, следует обратить особое внимание на способность IAX объединять каналы связи.
Будущее
Поскольку IAX был оптимизирован для передачи голоса, его критикуют за недостаточную поддержку видео, но на самом деле потенциально IAX может передавать практически любой медиа-поток. Поскольку это открытый протокол, в него, несомненно, будет включена возможность передачи любых типов медиа-данных, которые появятся в будущем, если сообществу это понадобится.
Вопросы безопасности
IAX включает возможность аутентификации тремя способами: открытый текст, хеширование MD5 и обмен ключами RSA. Конечно, это никак не касается шифрования медиа-потоков или заголовков при передаче между конечными точками. Многие решения включают использование устройства или программного обеспечения виртуальной частной сети (Virtual Private Network, VPN) для шифрования потока на другом уровне технологии, при котором от конечных точек требуется заранее установить правила, по которым будут конфигурироваться и работать эти каналы. Однако сейчас IAX также может шифровать потоки между конечными точками с использованием динамического обмена ключами при установлении соединения (за счет применения конфигурационной опции encryption=aes128), что обеспечивает возможность использования автоматического выбора ключей.
IAX и NAT
Протокол IAX2 был специально разработан для работы с устройствами, находящимися за межсетевыми экранами, которые реализуют протокол NAT. Использование одного UDP-порта и для обмена служебными сигналами, и для передачи голоса также сводит к минимуму количество каналов, которые необходимо открыть в межсетевом экране. Эти условия помогли сделать IAX одним из простейших протоколов (если не самым простым) для реализации в безопасных сетях.
Протокол Session Initiation Protocol (SIP) покорил телекоммуникационную отрасль. SIP практически низверг с пьедестала когда-то могущественный H.323 и стал предпочтительным протоколом VoIP, безусловно, в конечных точках сети. Основная идея SIP в том, что каждый конец соединения является равноправным участником сети; протокол договаривается о параметрах устанавливаемого между ними соединения. Неотразимым протокол SIP делает его относительная простота; его синтаксис подобен синтаксису многих широко известных протоколов, таких как HTTP и SMTP. Поддержку SIP в Asterisk обеспечивает модуль chan_sip.soJ.
История
Впервые SIP был представлен в организации Internet Engineering Task Force (IETF) в феврале 1996 года как draft-ietf-mmusic-sip-00. Исходный проект не имел ничего общего с тем, каким мы знаем SIP сегодня, и содержал только один тип запросов: запрос на установление соединения. В марте 1999 года, после 11 редакций, родился SIP RFC 2543. Поначалу SIP практически полностью игнорировался, поскольку H.323 считался предпочтительным протоколом для определения параметров соединения при транспортировке данных по VoIP. Однако по мере нарастания шума вокруг него SIP начал завоевывать популярность. И хотя, возможно, его развитие ускорили различные факторы, нам приятнее думать, что в большей мере его успех обусловлен свободно доступной спецификацией.
SIP - это сигнальный протокол уровня приложений, который использует для передачи информации широко известный порт 5060. SIP-па- кеты могут передаваться по протоколам транспортного уровня UDP или TCP. В настоящее время Asterisk не имеет реализации TCP для передачи SIP-сообщений, но возможно, будущие версии будут поддерживать его (приветствуются патчи к кодовой базе). SIP используется для «установления, корректировки и завершения сеансов обмена мультимедийной информацией, таких как звонки интернет-телефонии»[88]. SIP не передает речевые данные между конечными точками. Для передачи речевых данных (то есть голоса) между конечными точками применяется RTP. RTP использует в Asterisk непривилегированные порты с большими порядковыми номерами (по умолчанию от 10000 до 20000).
Топологию, обычно используемую для иллюстрации SIP и RTP, часто называют SIP-трапецией (рис. 8.1). Когда Элис хочет позвонить Бобу, телефон Элис соединяется с ее прокси-сервером и прокси пытается найти Боба (часто соединяясь через его прокси). Как только соединение установлено, телефоны общаются друг с другом напрямую (если это возможно), таким образом не загружая данными ресурсы прокси- серверов.
Рис. 8.1. SIP-трапеция
SIP - не первый и не единственный используемый сегодня VoIP-прото- кол (среди которых можно упомянуть H. 323, MGCP, IAX и т. д.), но в настоящее время его поддерживают большинство производителей аппаратных средств. Преимущества SIP-протокола заключаются в его распространенности и гибкости архитектуры (и, как мы уже говорили, простоте!).
Будущее
SIP заслужил свое звание протокола, который укрепил позиции VoIP. Все новые пользователи и продукты уровня предприятия должны поддерживать SIP, и любой существующий продукт сейчас не будет продаваться, если не предлагает возможности перехода на SIP. От SIP ожидают, что предоставляемые им возможности будут намного шире, чем просто VoIP, включая возможность передавать видео, музыку и любой тип мультимедийной информации в режиме реального времени. Несмотря на то что его повсеместное использование в качестве механизма общего назначения для передачи медиа-данных пока вызывает сомнения, SIP, бесспорно, будет поставлять основную массу новых голосовых приложений в ближайшие несколько лет.
