SIP- Session Initiation Protocol Kari-Anne Bakke Morten Biering Elisabeth Klaveness Ingvild Risvik Hege Tunheim Håvard Voldsund

Agenda Introduksjon Arkitektur SIP versus mobil IP Mobilitet Hva er SIP? Hvorfor SIP? Arkitektur SIP versus mobil IP Mobilitet ”Hvordan SIP kunne hindret krig”

Hva er SIP? SIP er en applikasjonslagsprotokoll for oppsetting, kontroll og nedkobling av interaktive sesjoner. IKKE transport-, reservering- eller tjenestekvalitetsprotokoll Signalleringsprotokoll Utombåndssignallering Viktig å merke seg at det er en signalleringsprotokoll og ikke noen transportprotokoll, reserverings eller tjenestekvalitetsprotokoll.

Hva er SIP? (2) Tillater to eller flere brukere å etablere en sesjon bestående av en eller flere mediestrømmer. En brukers mediestrømmer kan bli distribuert over et sett terminaler. Kan invitere brukere både til unicast og multicast- sesjoner, og nye brukere kan inviteres underveis.

Hva er SIP? (3) En del av IETFs overordnede multimedia data- og kontrollarktitektur sammen med RSVP, RTP, RTSP, SAP og SDP Uavhengig av de underliggende protokollene.

Hvorfor SIP? Dagens brukere Benytter gjerne flere forskjellige terminaler Ofte adresserbare under flere navn Vil kommunisere gjennom forskjellige media samtidig Standardisert av IETF for å imøtekomme det økende kravet til terminal, person, sesjon og tjeneste mobilitet.

Hvorfor SIP? (2) SIP er enkelt Intelligens i endenodene Nettverksnodene er tilstandsløse Teksbaserte meldinger

Bruksområder Eksempler på bruksområder: IP-telefoni (VoIP) Instant messaging Nettverksspill Multimediakonferanser (lyd, video, tekst, osv.) Multimediadistribusjon Ett av målene er sømløs mobilitet!

Adressering SIP gir deg en globalt tilgjengelig adresse. Adressen er på URL-format: sip:ola@normann.no Kan bruke telefonnr i stedet for navn: sip:73500000@normann.no; user=phone; Adressen i SIP skal være globalt tilgjengelig. Det betyr at en skal kunne nå deg på samme adresse hvor enn du befinner deg i verden. Adressen ligner på e-mail adresse.

SIP registrering Her registreres brukeren med adressen jiri@iptel.org. Denne adressen bindes til brukerens nåværende lokasjon som er: 195.37.78.173 Hovedoppgaven til SIP er å lokalisere den en ønsker å sette opp en sesjon med. Dette er ingen enkel oppgave da brukeren kan befinne seg på ulike steder geografisk eller være tilgjengelig på ulike typer terminaler. Lokaliseringen av SIP-brukere forenkles ved å gjøre bruk av en registreringsprosedyre

Typer servere To typer servere for oppsett av en sesjon: Proxy Redirect Det er to måter å sette opp en sesjon på. Enten ved bruk av en redirect server, eller ved hjelp av en proxy.

Proxy Den som ringer sender en ”invite” melding til serveren. Fordi dette er en proxy-server vil den videresende forespørselen på vegne av sender etter at adressen er funnet. Svaret fra mottaker går direkte til sender, ikke via server. Legg også merke til at mediestrømmen følger en annen vei enn signaleringen (utombånds-signalering)

Redirect Meldingen ”invite” inneholder mottakers adresse sendes til serveren. Dersom dette er en redirect-server vil den finne mottakers lokasjonsadresse for så å sende denne tilbake til den som ringer. Denne vil så bruke adressen til å sende ”invite”-meldingen direkte til mottaker. - Mindre funksjonalitet i serveren enn i en proxy.

SIP vs H.323 SIP blir ofte sammenlignet med H.323 H.323 er en komplett vertikalintegrert samling protokoller som muliggjør multimediakonferanser. H.323 er en etablert protokoll H.323 er en etablert protokoll som er mye brukt på grunn av sin pålitelighet og interoperabilitet med PSTN.

SIP vs H.323 SIP: Utarbeidet av IETF (dataverden) Låner konsepter fra HTTP Koding: HTTP-lignende Skalerbar pga tilstandsløse servere Behandles av enkle headerfelt. Ukjente felt kan ignoreres H.323: Utarbeidet av ITU (televerden) Signaleringskomponenter fra ITU (Q.931) ASN.1 Kompleks pga interaksjon mellom mange subprotokoller Må garantere full kompatibilitet med alle versjoner Kodingen er HTTP-lignende: tekstbasert og dermed mer lesbar enn ASN.1 som brukes i H.323 SIP er altså en mer fleksibel og enkel implementasjon som blir mer og mer utbredt.

Mobile ip Mobil ip funksjonalitet Ulemper Hvordan SIP kan brukes i forbindelse med mobil ip

Binding update Route optimization solves the triangular routing problem by using binding updates to inform the correspondent host about the current ip-adress. Binding updates is sent from the home agent to the correspondent host

Mobile IPv6 basic operation Correspondent Node <correspondent address> <-> <home address> Mobile Node <Home Address> <Correspondent Address> Home Agent IP tunnel Routing option Mobil IP (v6) Innfører noen nye begreper: Mobil node har en Home Address, den alltid skal kunne nås ved Trafikk fra correspondent node routes vha. home address til ”home network”, dvs. nettet som har home address. Forbindelser mellom correspondent node og mobile node identifiseres ved home address. Når så mobile node flytter, får den som før en ny addresse på det nye nettet, Care-Of Address. Dernest innfører vi en Home Agent, som i den mobile nodens fravær svarer på trafikkk for mobile node. Trafikk mellom home agent og mobil node routes på care-of addresse. Home agent lager så en IP tunnel som videresender trafikk mellom correspondent node og mobile node, der pakkene inni tunnellen ikke endres. Altså kan forbindelsene som eksisterer mellom mobil node og correspondent node opprettholdes. Dette oppsettet kalles bidireksjonal tunnellering, siden all trafikk går i IP-tunnel mellom mobile node og home agent. I tillegg er det mulighet for en optimalisert rute, som gir direkte forbindelse mellom correspondent node og mobile node. Fremdeles må pakkene identifiseres ved Home Address, altså vil source/destination ip være home address på pakker som sendes/mottas av mobile node. Istedet utnyttes en extention header i IP6, som angir en ekstra route, som settes til care-of-address. Denne modus kalles ”route optimization”, og forutsetter støtte for Mobile IPv6 i correspondent node. Bidirectional tunnelling Route optimization Mobile Node <Care-Of Address>

Disadvantages with route optimization Route optimization requires changes in the ip-stack of the correspondent host. The correspondent host must be able to store the care of adress of the mobile node. CH must be able to tunnel (encapsulate ip-packets) directly to the mobile node.

Disadvantages with route optimization(2) The home agent sends binding updates to the correspondent node. There will be a delay before the CN gets hold of the new location of the mobile node. The old foreign agent must then forward these packets recieved in this delay before the CN starts sending to the new foreign agent. There is no requirement saying the foreign agent must do so…

Disadvantages with route optimization(3) Also: heavy response on the home agent and the foreign agent in mobile ip. This can be a bottleneck? The reason for this is that these servers are involved in the whole transaction conserning getting the message to the correct location. The home- and foreign agents must handle the tunnels of a large number of mobile hosts.

Advantage with mobile IP Mobile IP provides transparent mobility which is needed to keep TCP connections alive as the user is moving

SIP mobility support Each new SIP transaction has a unique call identifier, which identifies the session. A redirect server returns the location of the host rather than relaying the SIP message. This makes it possible to make higly scalable servers, since it only has to send back a response with the correct location, instead of participating in the whole transaction which is the case for the SIP proxy

SIP mobility support(2) The load on a redirect server can be expected to be lower since it only needs to send an answer with the users location. SIP redirect server has properties resembling those of the home agent in mobile IP with route optimization, in that it tells the caller where to send the invitation.

SIP mobility support(3) When the correspondent host sends an INVITE to the mobile host, the redirect server has the current information about the mobile hosts location and redirects the INVITE there. If the mobile host moves during a session, it must send a new INVITE to the CH using the same call identifier as in the original call setup. Finally, the mobile host should update its registration at the home SIP server, so that new calls can be correctly redirected

SIP and mobile IP If the mohile host is using mobile IP, it is not necessary for the SIP server to have knowledge about the current location of the mobile host. Waste of recourses to keep duplicated information both in the SIP server and in the home agent. Solution: co-locate the SIP server and the home agent

Summary By introducing SIP mobility support, we will avoid many of the problems with mobile IP. However, SIP mobility cannot support TCP connections. Solution: Use SIP mobility for real time traffic over UDP, and mobile IP for TCP connections

Where to buy these foils These foils are ofcourse not for free, but you can buy them on Stripa tomorrow 12-13 Income go straight in own pocket. THANKS!

SIP and Mobility Different modes of mobility: Terminal mobility Personal mobility Service mobility Jeg skal nå si litt om SIP og mobilitet, og vil da ta for meg tre typer: terminal mobilitet, person mobilitet og tjeneste mobilitet.

SIP and Terminal Mobility Terminal can move between subnetworks Realised today with GSM and WLAN Terminal mobility and SIP: Mobile hosts inform their home proxy about their new locations using REGISTER Mid-call mobility (session mobility) is dealt with using reINVITE Terminal mobilitet vil si at en enhet kan flytte seg mellom IP subnett, og likevel være tilgjengelig for innkommende forespørsler eller vedlikeholde pågående sesjoner. I dag kjenner vi dette igjen fra GSM og WLAN. I SIP realiseres terminal mobilitet ved at terminalen gir beskjed til hjemme-proxy om sin nye lokasjon med meldingen REGISTER. Mobilitet under samtale, session mobility, gjøres ved å sende en reINVITE til korresponderende terminal.

SIP and Terminal Mobility Mobile host sends a REGISTER message to SIP Registrar at Home network New location stored in Location Server Terminal har flyttet seg til et annet nettverk og sender en REGISTER-melding til SIP Registrar i hjemme-nettverket. Den nye lokasjonen lagres i Location Server.

SIP and Terminal Mobility SIP Proxy at Home Network forwards INVITE to Visited Network. No triangular routing Ved oppsett av sesjon blir en INVITE videresendt av Proxy i hjemme-nettverket til proxy i nettverket der terminalen nå oppholder seg. Legg merke til at data her går direkte mellom de korresponderende terminalene, altså ingen triangulær ruting.

SIP and Terminal Mobility Moving terminal sends a reINVITE message to correspondent host. reINVITE contains updated session description. Dersom en av terminalen skulle flytte fra en celle til en annen under sesjonen, blir det sendt en reINVITE til korresponderende terminal. Samtidig blir det sendt en REGISTER melding om den nye lokasjonen, slik at hjemme proxy vet hvor terminalen nå befinner seg.

SIP and Personal Mobility Allows to address a single user located at different terminals by the same logical address. 1-to-n (one address, many terminals) M-to-1(many addresses reaching one terminal) Person-mobilitet gjør det mulig for en person å bli nådd på flere terminaler med bruk av en adresse. Person-mobilitet vil også si at en person kan ha flere adresser, alias, som når en og samme terminal.

SIP and Personal Mobility Eksempel på person-mobilitet.

SIP and Personal Mobility REGISTER binds a person to a device. Proxy and Redirect translate address to location and device. Need mapping mechanisms to recognize registrations as belonging to the same person Person-mobilitet realiseres ved at en REGISTER-melding binder en person til en enhet. Proxy og Redirect Server oversetter adresser til lokasjon og enhet. Det er nødvendig med mekanismer for mapping for å gjenkjenne at registreringer hører til samme person.

SIP and Service Mobility Allows users to maintain access to their services while moving or changing devices and network service providers. Speed dial list, address book, buddy list etc. The services are located at ”home” server, associated with the user’s address. Only end system can be used to propagate service information. Tjenestemobilitet lar en bruker få tilgang til sine tjenester selv om han skifter terminal eller network service provider. Tjenestene er lokalisert ved hjemme server, og assosiert med brukerens adresse.