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        SIP協(xié)議的基本設計思想是將協(xié)議的基本功能與功能擴展功能相分離，前者構(gòu)成穩(wěn)定而相對簡單的SIP基礎標準，后者源于增值業(yè)務的需要，對應為一系列草案文件，經(jīng)過一定時間的運行試驗，成熟的擴展功能將納入基礎標準。本章將介紹SIP擴展的原則及其具體的SIP、SDP擴展。

一、SIP擴展介紹

        當擴展SIP時，必須遵循一定的擴展原則。擴展SIP時，不能破壞SIP簡單性和可管理性；不能破壞SIP對等關系；必須保持SIP會話建立過程與SIP會話描述之間的獨立性；不要改變原有方法的語義。

二、傳送ISUP信令的擴展

1、SIP-T介紹

        SIP-T(SIPforTelephones)是基于SIP的一種擴展協(xié)議，用于在IP網(wǎng)間傳送ISUP信令，以解決PSTN信令在IP網(wǎng)上的協(xié)議轉(zhuǎn)換和傳送問題。SIP-T將傳統(tǒng)電話網(wǎng)信令(目前僅對ISUP消息)通過“封裝”和“翻譯”轉(zhuǎn)化為SIP消息，提供了用SIP實現(xiàn)傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)與SIP網(wǎng)絡的互連機制。

2、SIP-I協(xié)議

        SIP-I(SessionInitiationProtocolwithEncapsulatedISUP)由ITU-TSG11制定，SIP-I協(xié)議系列包括TRQiBICCVISUPSIP和Q.1912.5o前者定義了SIP與BICC/ISUP互通時的技術(shù)需求，包括互通接口模型、互通單元IWU所應支持的協(xié)議能力集、互通接口的安全模型等。后者根據(jù)IWU在SIP側(cè)的NNI上所應支持的協(xié)議能力配置集A、B、C,詳細定義了3GPPSIP與BICC/ISUP的互通，一般情況下SIP與BICC/ISUP的互通，等等。 

        SIP-L基本上與SIP-T相同。但從ISUP封裝角度講，SIP-I不需要使用S/MIME；SIP-I需要接收方能夠理解ISUP（必須有Content-Disposition處理參數(shù)）；在SIPoverlap信令中，封裝在每個INVITE中的是更薪過的IAM,而不是IAM+SAM。從SIP/ISUP消息映射來看，causecode映射不相同；Q.1912.5使用pre-conditions.而RFC3578沒有使用；關于ISUP參數(shù)，Q.1912.5比RFC3578更詳細。最重要的是，SIP-I協(xié)議系列具有ITU-T標準固有的清晰性、準確性，可操作性非常強。

三、穿越防火墻

概述

        為了盡可能地減少對IPv4地址的耗盡，通常，SIP用戶代理處于私網(wǎng)內(nèi)部，配置為私有IP地址，網(wǎng)絡出口配置了NAT/FW來提供網(wǎng)絡地址和端口轉(zhuǎn)換功能。私網(wǎng)可以是一級私網(wǎng)或多級私網(wǎng)，在多級私網(wǎng)模型下，第N級以上級私網(wǎng)通常為提供Internet接入的ISP網(wǎng)絡，且SIP用戶代理可位于不同級私網(wǎng)內(nèi)部。因此,處于私網(wǎng)內(nèi)部的SIP用戶代理與網(wǎng)外的其他終端用戶或媒體服務器發(fā)生通信時，應實現(xiàn)SIP協(xié)議的NAT/FW穿越和RTP/RTCP流的NAT/FW穿越。

        根據(jù)NAT類型不同，NAT可分為靜態(tài)NAT、動態(tài)NAT和NAPT。根據(jù)NAT工作方式不同，NAT類型可分為FullCone方式NAT、RestrictedCone方式NAT、PortRestrictedCone方式NAT和SymmetricCone對稱方式NAT,具體可參見RFC3489。因此,SIP協(xié)議的NAT穿越應支持多種NAT類型和多種NAT工作方式的穿越。

SIP協(xié)議穿越NAT/FW存在的問題

1.數(shù)據(jù)包地址與載荷部分地址不一致

        在SIP協(xié)議的呼叫建立過程中，消息接收方始終按照協(xié)議載荷內(nèi)的源地址和端口信息來回傳響應消息和發(fā)送相應的媒體流。當H.323終端和SIP終端通過NAT/FW進行地址轉(zhuǎn)化時，NAT/FW會將IP包頭中的源IP地址和源端口號轉(zhuǎn)換為NAT/FW的網(wǎng)絡出口地址，從而造成載荷內(nèi)的地址和端口（如SDP部分中的地址和端口）與IP包頭的源地址和源端口的不一致。此時，消息接收方無法將響應消息正確回傳到消息發(fā)送方，主被叫方無法建立正常通信連接。

2.媒侔流端口動態(tài)分配

        S疋終端所使用的媒體流端口需要通過SIP信令呼叫流程來進行動態(tài)協(xié)商。因此，動態(tài)創(chuàng)建的媒體流端口之間的連接將被防火墻阻斷。

3.防火墻端口主動開放

        防火墻配置是允許內(nèi)部用戶主動訪問外部，不允許外部用戶主動訪問內(nèi)部。因此，在不采用相應策略的情況下，網(wǎng)外用戶發(fā)起到網(wǎng)內(nèi)的呼叫將被拒絕，即網(wǎng)內(nèi)用戶只允許做主叫不允許做被叫。如果允許網(wǎng)內(nèi)用戶做被叫，則防火墻需要增加相應策略，開放幾乎所有網(wǎng)外IP地址,從而給內(nèi)部網(wǎng)絡帶來嚴重的安全隱患。

參考模型

        支持SIP協(xié)議的NAT/FW穿越可分為信令和媒體穿越兩部分，信令穿越和媒體穿越的功能可以分別由信令中繼功能(SRF)和媒體中繼功能(MRF)來完成，當SRF和MRF采用獨立的物理實體來實現(xiàn)時，SRF和MRF之間的接口協(xié)議可采用MIDCOM協(xié)議或其他協(xié)議(其他協(xié)議待定)。當采用信令和媒體穿越分離的模型時，SRF功能可以集成于服務器中，MRF功能可以集成于NAT設備中。-

信令和媒體穿越不分離時，可采用代理技術(shù)和隧道技術(shù)。

協(xié)議擴展