Le protocole SIP et comparation entre SIP et H.323

By 28 March 2011

II-3-2- Le protocole SIP

Le protocole SIP (session Initiation Protocol) a été initié par le groupe MMUSIC (Multiparty Multimedia Session Control) et est désormais repris et maintenu par le groupe SIP de l’IETF.SIP est un protocole de signalisation appartenant à la couche application du modèle OSI.

Son rôle est d’ouvrir, modifier et libérer les sessions. l’ouverture de ces sessions permet de réaliser de l’audio ou la vidéoconférence, de l’enseignement à distance, de la voix(téléphonie) et de diffusion multimédia sur IP essentiellement.

Un utilisateur peut se connecter avec les utilisateurs d’une session déjà ouverte. Pour ouvrir une session, un utilisateur émet une invitation transportant un descripteur de session permettant aux utilisateurs souhaitant communiquer de s’accorder sur la compatibilité de leur media, SIP permet donc de relier des stations mobiles en transmettant ou redirigeant les requêtes vers la position courante de la station appelée. Enfin , SIP possède l’avantage de ne pas être attaché à un médium particulier et censé être indépendant du protocole de transport des couches basses.

  • fonctionnement

Le protocole SIP repose sur un modèle requête/réponse. Lorsqu’un utilisateur désire rentrer en communication avec un autre via IP. l’application utilisée fait appel au protocole SIP en précisant la nature des échanges. SIP définit ainsi le nombre de session à ouvrir et le protocole le mieux adapté à l’échange. On distingue ainsi trois modes d’ouverture de sessions

  • Point à point

Permet une communication entre deux machines, on parle d’unicast.

  • Diffusif

Plusieurs utilisateurs en multicast, via une unité de contrôle M.C.U (Multipoint Control Unit).

  • Combinatoire

Plusieurs utilisateurs pleinement interconnectés en multicast via le réseau à maillage complet de connexion.

  • Les avantages du protocole SIP

L’implémentation de la VoIP avec le protocole de signalisation SIP (Session Initiation Protocol) fournit un service efficace, rapide et simple d’utilisation. SIP est un protocole rapide et léger. La séparation entre ses champs d’en-tête et son corps du message facilite le traitement des messages et diminue leur temps de transition dans le réseau. SIP un est protocole indépendant de la couche transport. Il peut aussi bien s’utiliser avec TCP qu’avec UDP. SIP est un protocole plus rapide. Le nombre des en-tête est limité (36 au maximum et en pratique moins d’une dizaine d’en-tête sont utilisées simultanément), ce qui allège l’écriture et la lecture de requêtes et réponse.

Structure du protocole SIP

Contrairement du H.323, SIP n’utilise pas des messages issus du protocole ISDN, mais un ensemble méthodes de réponse pour certains similaires aux méthodes de réponse du protocole HTTP. Cependant SIP diffère du protocole HTTP par un ensemble de méthodes propres dont les plus basiques sont :

  • INVITE

Requête envoyée pour commencer un appel

  • ACK

Requête envoyée par le client qui atteste la bonne réception de la réponse du serveur à sa précédente requête.

  • CANCEL

Annulation de la requête précédente tant que le serveur n’y a pas répondu.

  • BYE

Requête de relâchement de l’appel. Et par un ensemble de codes de réponses regroupées par familles.

  • 1XX

Désigne une information (ex : 100 TRYING, 180 RINGING, 183 SESSION PROGRESS ).

  • 2XX

Désigne que la requête a bien été reçue et accepter

  • 3XX

Désigne une redirection (ex : 305 USE PROXY)

  • 4XX

Désigne une erreur côté client (ex : 400 BAD REQUEST, 401 UNAUTHORISED, 404 NOT FOUND)

  • 5XX

Désigne une erreur côte serveur (ex :500 INTERNAL SERVER ERROR, 502 BAD GATEWAY)

  • 6XX

Désigne un problème global (ex : 600 BUSY EVERYWHERE). Il est important de préciser, du fait de sa conception peer to peer, qu’un terminal SIP pourra se comporter à la fois comme un client et un serveur, il pourra donc émettre et répondre aux requêtes qu’il reçoit. L’architecture SIP repose sur 3 entités l’user agent, le serveur d’enregistrement, le serveur Proxy SIP, ainsi qu’une Geteway chargée les appels vers le PSTN (Public Switched Téléphone Network).

  • Les différentes entités d’une architecture SIP
  • L’user Agent

Se situe typiquement sur les terminaux abonnés (softphone, IP-phone, adaptateur, PDA). SIP, 2 users agents peuvent communiquer directement, en point à point à condition que les adresse IP soient connues et accessibles. Un user agent général génère des requêtes SIP (REGISTRAR, INVITE) mais peut également y répondre ;

Le serveur d'enregistrementLe serveur d’enregistrement (REGISTRAR)

Est le responsable du traitement des requêtes REGISTRER envoyées par les user agents, il permet d’associer une URL à l’adresse IP de l’user agent. Elle sert également de location serveur et peut assurer des mécanismes d’authentification (username/passeword). En général, le Registar SIP stockent les informations des user agents dans une base de données.

  • Le Proxy SIP

Est chargé de transmettre les INVITE d’un agent vers un autre dans le cas où ceux-ci ne peuvent être joints directement en point à point. Le proxy SIP va pouvoir interroger la base des données d’enregistrement, récupérer l’URL/adresse IP du destinataire et ainsi transmettre l’invite de l’appelant. Il se comporte à la fois comme un serveur et un client. En plus des fonctions d’aiguillage, le proxy SIP peut également être utilisé pour du contrôle d’appels/abonnés et la facturation (billing) lorsqu’il s’agit d’un stateful proxy.

  • La Gateway SIP

Permet de véhiculer les appels vers le PSTN et inversement.

  • Les inconvénients

L’une des conséquences de cette convergence est que le trafic de voix et ses systèmes associés sont devenus aussi vulnérable aux menaces de sécurité que n’importe quelle autre véhuculée parle réseau. En effet, SIP est un protocole d’échange de messages basé sur http. C’est pourquoi SIP est vulnérable face à des attaques de types Dos(dénis de service), associé RTP (Real Time Protocol) est lui aussi très peu sécurisé face à de l’ecoute indiscrète ou des DoS.

Le SIP est une norme pour la communication de multimédia, il devient de plus en plus utilisé pour la mise en place la téléphonie sur IP, la compréhension de ce protocole aidera le professionnel à l’épreuve de la sécurité sur le réseau .Ce protocole est un concurrent direct à H.323.

Etude comparative entre SIP et H.323

Les deux protocoles SIP et H323 représentent les standards définis jusqu’à présent pour la signalisation à propos de la téléphonie sur Internet .Ils présentent tous les deux des approches différentes pour résoudre un même problème.

H323 est basé sur une approche traditionnelle du réseau à commutation de circuits. Quant à SIP, il est plus léger car basé sur une approche similaire au protocole http. Tous les deux utilisent le protocole RTP comme protocole de transfert des données multimédia. Au départ H323 fut conçu pour la téléphonie sur les réseaux sans QoS, mais on l’adopta pour qu’il prenne en considération l’évolution complexe de la téléphonie sur internet. Pour donner une idée de la complexité du protocole H323 par r apport à SIP, H323 est défini en un peu plus de 700 pages et SIP quand à lui en moins de 200 pages. La complexité de H323 provient encore du fait de la nécessité de faire appel à plusieurs protocoles simultanément pour établir un service, par contre SIP n’a pas ce problème.

SIP ne requiert pas de comptabilité descendante, SIP est un protocole horizontal au contraire de H323 : Les nouvelles versions de H323 doivent tenir compte des anciennes versions pour continuer à fonctionner. Ceci entraîne pour H323 de traîner un peu plus de codes pour chaque version. H323 ne reconnaît que les Codecs standardisés pour la transmission des données multimédias proprement dit alors que SIP, au contraire, peu très bien en reconnaître d’autres. Ainsi, on peut dire que SIP est plus évolutif que H323.

En résumé, La simplicité, la rapidité et la légèreté d’utilisation, tout en étant très complet, du protocole SIP sont autant d’arguments qui pourraient permettre à SIP de convaincre les investisseurs. De plus, ses avancées en matière de sécurité des messages sont un atout important par rapport à ses concurrents.

SIP H323
Nombre échanges pour établir la connexion 1,5 aller-retour 6 à 7 aller-retour
Maintenance du code protocolaire Simple par sa nature textuelle à l’exemple de Http Complexe et nécessitant un compilateur
Evolution du protocole Protocole ouvert à de nouvelles fonctions Ajout d’extensions propriétaires sans concertation entre vendeurs
Fonction de conférence Distribuée Centralisée par l’unité MC
Fonction de téléservices Oui, par défaut H.323 v2 + H.450
Détection d’un appel en boucle Oui Inexistante sur la version 1
un appel routé sur l’appelant provoque une infinité de requêtes
Signalisation multicast Oui, par défaut Non

Tableau 2 : Récapitulation comparative entre SIP et H.323

L’avenir du SIP

SIP reste un protocole jeune, mais son succès n’est plus à débattre, bien qu’il soit simple de fonctionnement et flexible, SIP souffre toujours de son manque d’interopérabilité avec les réseaux NATES.

Bien que les routeurs de dernières générations supportent le SIP dans leur table de translation NAT, il est parfois nécessaire de recourir à diverse solutions comme un serveur STUN (Simple Traversal of UDP trough Nat), une gestion des proxy keep alive (côté proxy) ou bien utiliser la fonction TURN(Traversal Using Nat) ou ICE (Connectivity Establishement ) pour maintenir les sessions NAT valides au niveau du routeur /firewall et conserver les appels entrants fonctionnels.

Néanmoins SIP offre des possibilités d’utilisations bien au-delà de la VoIP (messagerie instantanée IMS, solution applicative unifiée), et bénéficie du support de la majorité des grands acteurs des télécommunications et IP qui permettront au SIP de gagner en stabilité et en maturité.
II.3. Les protocoles de signalisation de VoIP:
PARTIE B: ETUDE THEORIQUE SUR LA TELEPHONIE IP

Lire le mémoire complet ==> (Etude et mise ne place d’un centre d’appels via IP)Travail de fin d’études en Informatiques