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1、基于SSLVPN的SIP网络电话仿真与测试研究摘要:基于网络电话理论研究的成果提出了基于SSLVPN的SIP网络电话系统,将SSLVPN虚拟通道应用到网络电话上来,以提高网络电话的安全性能,并构建了一个基于SSLVPN的SIP网络电话系统的模型,并对该系统模型进行了测试。结果显示对网络电话采用SSLVPN的方案可行。 关键词:SIP网络电话;仿真;测试 1开源软件介绍 1.1Osip与eXosip Osip是一个开源的标准C的RFC3261的SIP协议栈,Osip协议栈采用ANSIC编写,结构简单而小巧,所以速度特别快。它主
2、要提供一些解析SIP/SDP消息的API和事务处理的状态机,负责生成和解析SIP信令。Osip可以用来开发LserAgent,IPsoft-phone和SIPProxy等等。Osip总体结构主要包括三大模块:状态机模块、解析器模块和工具模块,如图1所示。 图1Osip模块结构 Osip把各种SIP消息统一封装到一个OSIP_MESSAGE_T结构体中。Osip的核心是基于事务层的,一个事务层从逻辑上可以分为客户和服务器两部分,客户端发送请求,服务器端发送响应。 一方面Osip的各个模块相对清晰、独立,且词法解析器提供了较完善的API。
3、但另一方面由于Osip结构简单,外围相关模块需要用户自己开发,如SIP消息的接收和发送,RTP/RTCP语音数据处理等;协议栈的调试和维护功能比较简单。我们可以配合使用Osip的扩展协议栈eXosipoeXosip部分封装了Osip协议栈,提供了网络数据传输模块,另外还增加了call,dialog,registration,subscription等过程,使之实用性更强。 eXosip的基本思想是在封装Osip词法解析模块的基础上,增加一个SOCKET传输模块,通过称之为JEVENT的消息管道实现Osip事务状态机和SOCKET传输层之间
4、的通信,从而实现SIP信令在网络上发送、接收。eXosip结构模块如图2所示: 图2eXosip模块结构 eXosip充分重用Osip协议栈的解析器、消息封装API、状态机三个模块,保证SIP消息格式和状态转移的正确性。提供了面向呼叫和应答呼叫的API,并实现了SOCKET传输模块和SDP协商模块,结构简单清晰。 1.2OpenVPN OpenVPN是基于数据包封装技术,利用SSL协议结合强加密算法和身份认证技术构建而成的可靠安全的VPN。其工作原理可描述为:服务器和客户端通过SSL握手过程进行身份认证和密钥交换,完成隧道初始化,数
5、据在隧道中传输时,借鉴ESP协议的封装原理对数据进行封装。 OpenVPN利用数据分层机制分成两种数据通道: (1)数据隧道。 数据隧道是传输用户应用数据的安全通道。控制通道用于建立、维护、拆除数据隧道,传输SSL会话消息和各种指令性信息。根据两者对传输数据可靠性的要求不同,对数据进行分层处理。 (2)控制通道。 控制通道数据由UDP层上模拟的可靠层来保证其可靠性,隧道数据不要提供可靠性保障,直接由UDP层处理。两种通道中的数据通过“多路器”进行识别和分流。控制通道完成很多重要的事情,如隧道密钥的确立、各种控制指令的收发与处理、H
6、MAC防火墙、在UDP上模拟的可靠层、密钥磋商与变更等。2测试及分析 2.1测试环境 本系统SIP电话的代理服务器、注册服务器、定位服务器、重定位服务器及SSLVPN服务器在物理上是一台服务器,分别为服务器A和服务器B,SIP软终端分别是终端A和终端B。终端A和终端B所在的局域网分别通过服务器A和服务器B与Inter连接。 服务器A,B的配置分别为: 服务器A(ChariotConsole): 本系统通过Chariot测试软件进行测试。Chariot是由NetIQ公司推出的一款网络测试软件。它的出色之处在于,它可提供端到端、多
7、操作系统、多协议测试、多应用模拟测试,应用范围包括有线网、无线网、广域网及各种网络设备。可以进行网络故障定位、用户投诉分析、系统评估、网络优化等,能从用户角度测试网络或网络参数(吞吐量、反应时间、延时、抖动、丢包率等)。支持6种VoIPCode(G.711a,G.711b,G.723.1-ACELP,G.723.1-MPMLQ,G.726,G.729),支持MOS评分,便于对VoIP网络进行实时分析。它通过模拟真实的网络流量来测试网络上的点对点、复杂架构以及分布式结构系统的性能。由,可以接受的语音在3.5级以上。 为了测试网络电话系统采用
8、SSLVPN加密后的呼叫性能变化,对使用VPN前后的呼叫建立时间(记录从INVITE发起,到收到200OK消息的这段时间)进行对比。呼叫时间如图3所示。 图5呼叫建立时间图
