מהו SIP?
SIP ראשי תיבות של Session Initiation Protocol.
זהו פרוטוקול תקשורת המשמש להפעלה, שינוי וסיום הפעלות בזמן אמת בין שני משתתפים או יותר דרך רשת IP (אינטרנט פרוטוקול).
SIP (סיפ) משמש בשיחות קוליות ווידאו, הודעות מיידיות, ועידות מולטימדיה וצורות אחרות של שירותי תקשורת דרך האינטרנט.
SIP הוא פרוטוקול שכבת יישומים המקים, מתחזק ומסיים הפעלות מולטימדיה.
זה מאפשר למשתמשים לבצע שיחות קוליות ווידאו, לשלוח הודעות, לשתף קבצים ולעסוק בפעילויות שיתופיות.
הוא מספק את האיתות הדרוש להגדרת שיחות, בקרת שיחות ומשא ומתן על מדיה בין המשתתפים.
SIP פועל בארכיטקטורת שרת-לקוח, כאשר המשתתפים בפגישת תקשורת מכונים כלקוחות SIP או סוכני משתמש.
לקוחות SIP יכולים להיות יישומים מבוססי תוכנה, כגון טלפונים softphones או לקוחות הודעות מיידיות, או מכשירים מבוססי חומרה,
כגון טלפונים IP.
SIP הוא פרוטוקול סטנדרטי פתוח שפותח על ידי ה-Internet Engineering Task Force (IETF) והוא מאומץ באופן נרחב עבור VoIP
ויישומי תקשורת בזמן אמת אחרים.
SIP עובד לצד פרוטוקולים אחרים, כמו פרוטוקול התעבורה בזמן אמת (RTP) להובלת מדיה ו-Session Description Protocol (SDP)
לתיאור הפעלות מולטימדיה.
SIP ממלא תפקיד מכריע במתן צורות שונות של תקשורת בזמן אמת על גבי רשתות IP ותרם לצמיחת שירותי הקול והווידאו דרך האינטרנט.
איך עובד SIP?
SIP פועל על ידי הקלה על ההתחלה, השינוי והסיום של מפגשי תקשורת בין המשתתפים.
להלן סקירה פשוטה יותר של אופן הפעולה של SIP:
User Agent: פרוטוקול SIP פועל באמצעות סוכני משתמש, שיכולים להיות יישומים מבוססי תוכנה (טלפונים softphones,
לקוחות מסרים מיידיים) או התקני חומרה (טלפונים IP).
לכל סוכן משתמש יש כתובת ייחודית הנקראת SIP URI (זיהוי משאב אחיד), הדומה לכתובת דואר אלקטרוני.
שרת SIP: SIP מסתמך על שרתי SIP לטיפול בפונקציות שונות. ישנם סוגים שונים של שרתי SIP המעורבים בתהליך:
שרת פרוקסי: כאשר משתמש יוזם הפעלת תקשורת, בקשת ה-SIP שלו נשלחת לשרת פרוקסי.
שרת ה-proxy בוחן את הבקשה ומעביר אותה ליעד המתאים בהתבסס על כללי ניתוב.
הוא עשוי גם לשנות את הבקשה או להוסיף מידע נוסף.
שרת רשם: כאשר סוכן משתמש נכנס לאינטרנט, הוא רושם את מיקומו בשרת רשם.
שרת זה עוקב אחר הכתובות הנוכחיות של המשתמשים (למשל, כתובות IP) ומאפשר למשתמשים אחרים למצוא אותן.
שרת מיקום: שרת המיקום מאחסן מידע על המיקומים הנוכחיים של סוכני המשתמש, מה שמאפשר לשרתי פרוקסי לנתב בקשות כראוי.
הודעות SIP: תקשורת SIP כוללת חילופי הודעות בין סוכני משתמש ושרתים. שני הסוגים הנפוצים ביותר של הודעות SIP הם:
בקשות SIP: הודעות אלו נשלחות על ידי סוכן משתמש כדי לבקש פעולה מסוימת, כגון ייזום שיחה.
דוגמאות לבקשות SIP כוללות INVITE (כדי להתחיל הפעלה), ACK (כדי לאשר תגובה) ו-BYE (לסיום הפעלה).
תגובות SIP: הודעות אלו נשלחות בתגובה לבקשות SIP. הם מציינים את מצב הבקשה ומכילים לרוב מידע נוסף או הנחיות.
תגובות SIP משתמשות בקודים מספריים, כגון 200 אישור (מוצלח), 404 לא נמצא (היעד לא נמצא) או 486 תפוס כאן (הטלפון תפוס).
הגדרת שיחה: כאשר משתמש רוצה לבצע שיחה, סוכן המשתמש שלו שולח בקשת INVITE לשרת proxy.
שרת ה-proxy מנתח את הבקשה, מתייעץ עם שרת המיקום במידת הצורך, ומעביר את הבקשה לסוכן המשתמש היעד.
סוכן המשתמש של היעד מקבל את בקשת ה-INVITE ויכול לשלוח תגובה בחזרה, כגון צלצול 180 כדי לציין שהשיחה בעיבוד.
משא ומתן על שיחה: במהלך הגדרת השיחה, סוכני המשתמש מנהלים משא ומתן כדי לקבוע את פרמטרי המדיה והקודקים עבור השיחה.
הם מחליפים מידע באמצעות Session Description Protocol (SDP) בתוך הודעות ה-SIP, מה שמאפשר להם להסכים על קודקים אודי
ו או וידאו מתאימות, רוחב פס והגדרות אחרות.
העברת מדיה: לאחר השלמת המשא ומתן על השיחה, סוכני המשתמש מקימים ערוץ מדיה להעברת השמע, הווידאו או זרמי מדיה אחרים.
תעבורת המדיה בפועל מנותבת ישירות בין סוכני המשתמש, לרוב תוך שימוש בפרוטוקול התעבורה בזמן אמת (RTP) להובלת מדיה.
סיום שיחה: כאשר שיחה מסתיימת, אחד מסוכני המשתמש שולח בקשת BYE לסוכן המשתמש השני, המעיד על הרצון לסיים את הפגישה.
סוכן המשתמש השני מגיב בהודעת 200 אישור כדי לאשר את הסיום.
זוהי סקירה פשוטה יותר של אופן הפעולה של SIP.
התהליך בפועל יכול לכלול מורכבות נוספת ואלמנטים שונים אחרים, כגון אימות, אמצעי אבטחה ושרתי SIP נוספים עבור פונקציות ספציפיות.
למה משמש SIP?
SIP נמצא בשימוש נרחב בשירותי תקשורת ויישומים שונים בזמן אמת.
להלן כמה מקרי שימוש נפוצים ואזורים שבהם מיושם SIP:
VoIP: פרוטוקול SIP נמצא בשימוש נרחב בשירותי Voice over IP, המאפשר שיחות קוליות דרך רשתות IP.
זה מאפשר למשתמשים לבצע ולקבל שיחות טלפון באמצעות טלפונים IP, טלפונים softphones (טלפונים מבוססי תוכנה),
או יישומי VoIP ניידים.
ועידת וידאו: SIP משמש להקמת וניהול מפגשי ועידת וידאו.
זה מאפשר למשתתפים להצטרף לוועידות וידאו, לשתף זרמי וידאו ולשתף פעולה בזמן אמת על גבי רשתות IP.
מסרים מיידיים: SIP משמש לשירותי הודעות מיידיות (IM), המאפשרות למשתמשים לשלוח הודעות מבוססות טקסט,
תוכן מולטימדיה ופרטי נוכחות (סטטוס זמינות) לאנשי הקשר שלהם.
הודעות מיידיות מבוססות SIP פועלות לעתים קרובות בשילוב עם פרוטוקול SIMPLE (SIP להודעות מיידיות ותוספות מינוף נוכחות).
תקשורת מאוחדת: SIP משמש כפרוטוקול יסוד למערכות תקשורת מאוחדות, המשלבות ערוצי תקשורת שונים כמו קול, וידאו,
הודעות וכלי שיתוף פעולה לפלטפורמה אחת.
SIP מאפשר יכולת פעולה הדדית ואינטגרציה חלקה של מצבי תקשורת שונים אלה.
ספקי שירותי טלפוניה באינטרנט (ITSP): ITSP משתמשים בפרוטוקול SIP כפרוטוקול האיתות עבור שירותי הטלפוניה שלהם.
הם מחברים רשתות טלפוניה מסורתיות לרשתות IP, מה שמקל על ההמרה בין אותות אנלוגיים/דיגיטליים ותקשורת מבוססת IP.
יישומי IOT: פרוטוקול SIP מיושם גם ביישומי IoT שבהם מכשירים צריכים לתקשר אחד עם השני או עם משתמשים.
לדוגמה, SIP יכול לאפשר תקשורת בין מכשירים חכמים, כגון מערכות אוטומציה ביתית, מערכות אבטחה או יישומי IoT תעשייתיים.
שירותי OTT: שירותים מעולים רבים, כגון WhatsApp, Skype ואפליקציות הודעות ושיחות פופולריות אחרות, משתמשים
ב-SIP כחלק מתשתית התקשורת שלהם.
SIP מאפשר לאפליקציות אלה ליצור ולנהל שיחות קוליות, שיחות וידאו ופונקציות של העברת הודעות.
מוקדים טלפוניים: SIP משמש בפתרונות מוקד טלפוני להקמת וניהול אינטראקציות עם לקוחות.
הוא מאפשר תכונות כמו ניתוב שיחות, תור שיחות, תגובה קולית אינטראקטיבית (IVR) ושילוב עם ערוצי תקשורת אחרים.
WebRTC: שירות WebRTC היא מסגרת המאפשרת תקשורת בזמן אמת ישירות בדפדפני אינטרנט ללא צורך בתוספים או תוכנות נוספות.
SIP משולב עם WebRTC כדי לספק יכולות שיחות קול ווידאו מבוססות דפדפן.
אלו הן רק כמה דוגמאות לאופן שבו SIP מנוצל על פני תחומים ויישומים שונים.
הגמישות, המדרגיות והאימוץ הנרחב שלו הופכים אותו לפרוטוקול בסיסי לאפשר תקשורת בזמן אמת על גבי רשתות IP.
שרתי SIP
SIP מסתמך על סוגים שונים של שרתים כדי לטפל בפונקציות שונות ולהקל על התקשורת בין המשתתפים.
להלן כמה סוגים נפוצים של שרתי SIP:
שרת פרוקסי: שרתי פרוקסי ממלאים תפקיד מרכזי בתקשורת SIP.
הם מקבלים בקשות SIP מסוכני משתמש (לקוחות) ומעבירים אותן ליעד המתאים.
שרתי פרוקסי יכולים לבצע פונקציות שונות, כולל בקשות ניתוב, שינוי כותרות, הוספת אמצעי אבטחה וטיפול במעבר רשת.
הם שומרים תגובות SIP במטמון כדי לייעל בקשות עתידיות.
שרת רשם: שרתי רשם מנהלים מסד נתונים של המיקומים הנוכחיים של סוכני המשתמש ופרטי הקשר.
כאשר סוכן משתמש נכנס לאינטרנט, הוא נרשם בשרת רשם, ומספק SIP URI וכתובת ה-IP שלו.
סוכני משתמשים אחרים יכולים לאחר מכן להשתמש בשרת הרשם כדי לאתר וליצור קשר עם המשתמש הרצוי.
שרת מיקום: שרתי מיקום מאחסנים ומנהלים מידע על המיקומים הנוכחיים של סוכני המשתמשים.
הם עובדים בשיתוף עם שרתי פרוקסי כדי לנתב בקשות SIP ליעד המתאים בהתבסס על מידע המיקום הנוכחי של המשתמש.
Redirect Server: שרתי הפניה מקבלים בקשות SIP ומספקים מידע על המיקום הנוכחי של סוכן המשתמש הרצוי.
במקום להעביר את הבקשה בעצמם, שרתי הפניה מגיבים ללקוח עם המיקום החדש, ומאפשרים ללקוח ליצור תקשורת ישירות עם היעד.
שער (Gateway): שערי SIP פועלים כממשקים בין סוגים שונים של רשתות או פרוטוקולים.
הם מאפשרים תקשורת בין מערכות מבוססות SIP ורשתות שאינן SIP, כגון רשת טלפונים ציבוריים (PSTN).
שערי SIP מבצעים תרגום פרוטוקול, ממירים הודעות SIP לפורמט המתאים לרשת שאינה SIP ולהיפך.
שרת יישומים: שרתי יישומים מספקים שירותים ופונקציונליות נוספים מעבר לניתוב שיחות בסיסי.
הם יכולים לארח ולהפעיל יישומים מבוססי SIP, כגון מערכות תגובה קולית אינטראקטיבית (IVR), שירותי דואר קולי,
פלטפורמות ועידה או שירותי נוכחות.
שרתי יישומים משפרים את היכולות והתכונות הזמינות למשתמשי SIP.
שרת נוכחות (Presence Server): שרתי נוכחות מאחסנים ומנהלים את פרטי הנוכחות של המשתמשים, ומציינים את זמינותם ומצבם.
הם מאפשרים תכונות כמו הצגת סטטוס מקוון/לא מקוון של משתמשים, זמינות לתקשורת או הודעות סטטוס מותאמות אישית.
שרתי נוכחות עובדים לרוב בשילוב עם מערכות הודעות מיידיות ושיתוף פעולה מבוססות SIP.
חשוב לציין שניתן לשלב או לשלב סוגי שרתים אלה בשרת בודד או להפיץ על פני מספר שרתים בהתבסס על דרישות הפריסה
והארכיטקטורה הספציפיים.
השימוש בשרתי SIP תלוי בתשתית התקשורת הספציפית ובשירותים הניתנים.
פריימוורקים לפיתוח SIP
קיימות מספר מסגרות וספריות SIP זמינות המספקות למפתחים כלים ורכיבים לבניית אפליקציות ושירותים מבוססי SIP.
להלן כמה מסגרות SIP פופולריות:
PJSIP: ספריית PJSIP היא ספריית תקשורת מולטימדיה חינם וקוד פתוח הכתובה בשפת C.
PJSIP מספקת סטאק מלא של SIP יחד עם תמיכה באודיו, וידאו, נוכחות והודעות מיידיות.
PJSIP ניידת מאוד ותומכת במגוון רחב של פלטפורמות, כולל Windows, Linux, macOS, iOS ו- Android.
JsSIP: ספריית JsSIP היא ספריית JavaScript המאפשרת תקשורת SIP ביישומי אינטרנט.
זה מאפשר למפתחים לבנות שיחות קול ווידאו מבוססות SIP, הודעות מיידיות ונוכחות ישירות בדפדפן.
JsSIP תואמת לדפדפני אינטרנט מודרניים ומשתמש ב-WebRTC להובלת מדיה.
JAIN-SIP: שירות JAIN-SIP הוא API מבוסס Java SIP המסופק על ידי תהליך הקהילה של Java (JCP).
זה מאפשר למפתחים ליצור יישומים מבוססי SIP באמצעות שפת תכנות Java.
JAIN-SIP מספקת סט מקיף של מחלקות וממשקים לבניית לקוחות, שרתים ושרתים של SIP.
SIP Servlets: מסגרת SIP Servlets היא מסגרת מבוססת Java לפיתוח אפליקציות SIP המבוססים על Java Servlet API.
זה מאפשר למפתחים לבנות שירותים התומכים ב-SIP באמצעות פרדיגמות תכנות servlet מוכרות.
SIP Servlets מספקת הפשטה ברמה גבוהה לטיפול באיתות SIP ובקרת מדיה.
Sofia-SIP: ספריית Sofia-SIP היא ספריית SIP User-Agent בקוד פתוח הכתובה בשפת C.
Sofia-SIP מספקת סטאק SIP מודולרי לבניית לקוחות SIP, שרתים ופרוקסי.
Sofia-SIP מיועדת למערכות משובצות ותומכת בפלטפורמות כמו לינוקס, BSD ו-Windows.
Doubango: מסגרת Doubango היא מסגרת C++ המספקת קונטיינר מלא לפיתוח אפליקציות מבוססי SIP.
Doubango כוללת איתות SIP, עיבוד מדיה ותכונות הדדיות.
Doubango תוכננה להיות חוצה פלטפורמות ולתמוך במערכות הפעלה שונות, כולל לינוקס, Windows, macOS, iOS ואנדרואיד.
מסגרות אלו מספקות למפתחים את הכלים, הספריות והממשקי API הדרושים לטיפול באיתות SIP, טיפול במדיה ופונקציונליות קשורות אחרות.
הבחירה של מסגרת מסוימת תלויה בגורמים כגון העדפת שפת תכנות, תאימות פלטפורמה ודרישות ספציפיות של הפרויקט.
SIP לעומת WebRTC
SIP (Session Initiation Protocol) ו-WebRTC (Web Real-Time Communication) הן שתי טכנולוגיות שונות המשרתות
מטרות שונות בתחום התקשורת בזמן אמת.
להלן השוואה של SIP ו-WebRTC:
פרוטוקול איתות:
SIP: SIP הוא פרוטוקול איתות שאחראי על התחלת, שינוי וסיום הפעלות תקשורת. הוא מטפל בהגדרת שיחות,
בקרת שיחות ורישום משתמש.
WebRTC: WebRTC כולל גם איתות, אבל הוא משתמש במנגנון איתות אחר.
WebRTC משתמש ב-JavaScript Session Establishment Protocol (JSEP) לאיתות, אשר מיושם
באמצעות פרוטוקולי איתות מבוססי WebSocket או HTTP.
מטרה:
SIP: SIP הוא פרוטוקול בשימוש נרחב ליצירת שיחות קוליות ווידאו, הודעות מיידיות, נוכחות ושירותי תקשורת אחרים
בזמן אמת על גבי רשתות IP.
הוא נמצא בשימוש נפוץ בפתרונות Voice over IP (VoIP) ופתרונות תקשורת מאוחדת.
WebRTC: WebRTC היא מסגרת המאפשרת תקשורת בזמן אמת ישירות בדפדפני אינטרנט ללא צורך בתוספים נוספים או התקנות תוכנה.
זה מאפשר ליישומי אינטרנט לשלב שיחות קוליות ווידאו, שיתוף קבצים עמית לעמית והעברת נתונים בזמן אמת.
הובלת מדיה:
SIP: SIP עצמו אינו מטפל בהעברת מדיה. הוא מסתמך על פרוטוקולים אחרים, כגון פרוטוקול העברת אותות בזמן אמת (RTP),
כדי לטפל בהעברת שמע, וידאו וזרמים אחרים של מדיה בין המשתתפים בפועל.
WebRTC: WebRTC משלבת מנגנון העברת מדיה משלה הנקרא פרוטוקול בקרת העברת אותות בזמן אמת (RTCPeerConnection).
הוא מאפשר העברה ישירה של מדיה עמית לעמית בין דפדפנים באמצעות פרוטוקולים מאובטחים ויעילים.
מעבר NAT וחומת אש:
SIP: SIP דורשת לעתים קרובות טכניקות וטכנולוגיות נוספות, כגון בקרי גבולות הפעלה (SBC) ושרתי STUN/TURN,
כדי לטפל במעבר NAT (תרגום כתובות רשת) ומעבר חומת אש לתקשורת מוצלחת על פני סביבות רשת שונות.
WebRTC: WebRTC כוללת יכולות מעבר NAT מובנות, המאפשרות לדפדפנים ליצור חיבורים ישירים בין עמית לעמית באמצעות
שרתי ICE (Interactive Connectivity Establishment) ושרתי STUN/TURN בעת הצורך.
זה מפשט את תהליך יצירת הקשרים ומשפר את התאימות.
תאימות דפדפן:
SIP: SIP אינו נתמך באופן מקורי על ידי דפדפני אינטרנט.
זה מצריך שימוש בתוספים, הרחבות או ספריות JavaScript כדי לאפשר פונקציונליות SIP בתוך יישומי אינטרנט.
WebRTC: WebRTC נתמך באופן מקורי על ידי רוב דפדפני האינטרנט המודרניים, כולל Chrome, Firefox, Safari ו-Edge.
זה מאפשר למפתחים למנף ממשקי API של WebRTC ישירות ביישומי האינטרנט שלהם מבלי להסתמך על תוספים של צד שלישי.
מורכבות פיתוח:
SIP: הטמעת פתרונות תקשורת מבוססי SIP כרוכה במורכבות רבה יותר, מכיוון שהיא דורשת הבנה ועבודה עם פרוטוקול SIP,
שרתים נוספים ואתגרי יכולת פעולה הדדית פוטנציאלית.
WebRTC: WebRTC מפשט את הפיתוח על ידי מתן API סטנדרטי וקל לשימוש לתקשורת בזמן אמת.
זה מופשט רבות מהמורכבויות הבסיסיות, ומאפשר למפתחים להתמקד בבניית יישומי אינטרנט עם יכולות תקשורת בזמן אמת.
גם ל-SIP וגם ל-WebRTC יש את החוזקות שלהם והם מתאימים למקרי שימוש שונים.
SIP מבוסס היטב ונמצא בשימוש נרחב במערכות תקשורת שונות, בעוד ש-WebRTC שימושי במיוחד עבור תרחישי תקשורת
בזמן אמת מבוססי דפדפן.
שאלות ותשובות בנושא SIP
ש: האם SIP הוא פרוטוקול מאובטח?
ת: SIP עצמו אינו מספק מנגנוני אבטחה מובנים.
עם זאת, ניתן להשתמש בו בשילוב עם אבטחת שכבת תחבורה (TLS) להצפנה ואימות.
אמצעי אבטחה נוספים כמו חומות אש, מנגנוני אימות ופרוטוקולי העברת מדיה מאובטחים
משמשים לעתים קרובות כדי לשפר את אבטחת SIP.
ש: האם SIP מוגבל לשיחות קוליות ווידאו?
ת: לא, SIP אינו מוגבל לשיחות קוליות ווידאו.
זהו פרוטוקול רב תכליתי התומך במגוון רחב של שירותי תקשורת בזמן אמת, לרבות מסרים מידיים,
נוכחות, שיחות ועידה מולטימדיה, שיתוף קבצים ועוד.
ש: האם SIP הוא פרוטוקול סטנדרטי?
ת: כן, SIP הוא פרוטוקול סטנדרטי שהוגדר על ידי ה-Internet Engineering Task Force (IETF) ב-RFC 3261.
הוא אומץ באופן נרחב ומהווה תקן תעשייתי לייזום וניהול הפעלות תקשורת על גבי רשתות IP.
ש: האם ניתן להשתמש ב-SIP עם מערכות טלפון מסורתיות?
ת: כן, ניתן להשתמש ב-SIP כדי לגשר על הפער בין מערכות טלפון מסורתיות (PSTN) ותקשורת מבוססת IP.
ניתן להשתמש בשערי SIP או בקרי גבולות הפעלה (SBC) כדי להמיר איתות SIP לפרוטוקולים המשמשים ברשת הטלפוניה המסורתית,
המאפשרים יכולת פעולה הדדית בין שתי המערכות.
ש: האם ניתן להשתמש ב-SIP לתקשורת בין ארגונים או ספקי שירות שונים?
ת: כן, SIP מאפשר חיבור ותקשורת בין ארגונים וספקי שירות שונים.
באמצעות שימוש בהסכמי עיון וקישוריות, SIP מאפשר למשתמשים מתחומים שונים או מספקי שירותים ליצור מפגשי תקשורת זה עם זה.
ש: האם SIP תומך בתכונות אימות ואבטחה?
ת: כן, SIP תומך בתכונות אימות ואבטחה.
ניתן להשתמש בו בשילוב עם מנגנוני אימות כגון אימות תקציר או אימות מבוסס תעודה כדי להבטיח את הזהות והאבטחה של המשתתפים.
בנוסף, ניתן להשתמש באבטחת שכבת תחבורה (TLS) כדי להצפין איתות SIP ולהגן מפני האזנה או חבלה.
ש: האם ניתן להשתמש ב-SIP דרך רשתות אלחוטיות?
ת: כן, ניתן להשתמש ב-SIP על גבי רשתות אלחוטיות, כולל רשתות Wi-Fi ורשתות סלולריות.
הוא מאפשר שיחות קוליות ווידאו, העברת הודעות ושירותי תקשורת אחרים בזמן אמת דרך חיבורים אלחוטיים,
מה שמאפשר ניידות וגמישות בתקשורת.
ש: האם ניתן להרחיב את SIP כדי לתמוך בתכונות נוספות או בפונקציונליות מותאמת אישית?
ת: כן, SIP תוכנן להרחבה וניתן להרחיב אותו כדי לתמוך בתכונות נוספות או בפונקציונליות מותאמת אישית.
ניתן להשתמש בהרחבות SIP וכותרות מותאמות אישית כדי להוסיף פונקציונליות ספציפית ליישומים ולשירותים מבוססי SIP,
מה שמאפשר גמישות ביישום תכונות תקשורת מיוחדות.
