基于sip的p2p多媒体通信系统new

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1、http://www.paper.edu.cn基于SIP的P2P多媒体通信系统符方伟北京邮电大学电信工程学院，北京（100876）E-mail：fufangwei@gmail.com摘要：在当前互联网通信中，P2P技术和SIP协议倍受人们关注。本文把P2P架构引入基于SIP的多媒体通信系统，提出一种基于SIP的P2P多媒体通信系统。该系统把当前集中维护配置和控制的SIP多媒体通信系统变成分布式系统，克服了由于集中式的结构而带来的扩展性和单节点失效的问题，降低了成本且改善了系统的可靠性。同时该系统中节点的维护使用SIP协议很好地解决了P2P系统的互通性

2、问题。关键词：SIP，P2P，多媒体通信中图分类号：TP393.031．引言随着网络应用的迅速发展，基于互联网的语音通信（VoIP）和即时消息（InstantMessage）技术得到广泛的应用。目前的VoIP和InstantMessage等多媒体系统大部分是基于SIP协议的客户端/服务器模式，是集中式的用户定位，端到端的媒体传输，需要专业人员对服务器进行管理和维护，组建费用较高，而且随着用户的迅速增加，要求服务器的性能更强，容量更大，带宽更宽，因此服务器的管理和维护开销更高，甚至容易导致服务器阻塞或崩溃。近几年来，P2P技术作为一种新的技术迅速发展，

3、得到越来越多人们的关注。它不需要集中服务器，系统的每个节点在网络中是同等的地位，具有分布式查找和自组织性，有效地克服了集中式网络中服务器颈瓶问题，可有效的利用网络资源。本文将P2P和SIP技术结合，提出了一种基于SIP的P2P网络多媒体通信系统，它不像传统基于SIP的多媒体通信系统一样，需要各种SIP服务器（如代理服务器、注册服务器、重定向服务器等）。并且这种基于SIP的P2P多媒体通信结构只是利用SIP协议的扩展，没有对SIP协议增加新的方法，有利于NAT的穿越。2．传统基于SIP的多媒体通信系统目前大部分的VOIP和IM等多媒体通信系统都是基于S

4、IP协议。SIP协议是IETF提出的用于发起、控制和终结多媒体会话的信令协议，它是将电话服务带入IP网络众多协议的一个组成部分（它与SDP、RTP、RTCP、RTSP、RSVP、TRIP等众多协议构成SIP系统协[1]议栈）。传统的SIP通信系统是属于客户端/服务器结构，客户端（UA）实现简单，而服务器端种类较多，按照逻辑功能可以分为代理服务器、注册服务器、重定向服务器等。图1显示了传统的SIP用户间的简单通信过程。-1-http://www.paper.edu.cn图1传统的SIP用户间通信在图1中，A和B是SIP客户端（UA），他们中间有一个SI

5、P的服务器。用户A和B如果想进行通信首先要周期性地在服务器上注册，由服务器保存用户A和B的IP地址和端口等相关信息。如果用户A想呼叫B，则用户A先向服务器发送请求消息（INVITE），服务器接收到请求消息后查询用户B的IP地址和端口等信息后就把呼叫请求消息转发给用户B，这样经过几次信令的相互交户后，用户A和B之间建立会话连接能直接实现通话。可以看出这种集中化管理的通信系统对于服务器的要求非常高，服务器的稳定性和安全性直接影响了整个系统的性能。如果注册服务器失效，通信就无法进行。随着用户的增加，这种集中化的基于SIP的通信系统已经无法满足人们的要求。为

6、了解决集中化带来的问题，现在越来越多的人开始研究把P2P技术应用于VOIP等多媒体通信，像Skype就是一个很好的应用。不过Skype使用的是专有的协议，互通性较差。而SIP是一个开放性协议，大部分的VOIP和IM等多媒体通信系统都是使用SIP协议，具[2]有较好的扩展性和互通性，因此P2P技术和SIP融合是目前研究的热点，它可以充分发挥P2P网络和SIP协议的优点。3．基于SIP的P2P多媒体通信系统目前SIP与P2P融合的方案有SIPusingP2P和SIPoverP2P两种。SIPusingP2P架构中SIP协议层与P2P层分离，P2P层使用私

7、有协议对节点的维护，完成对用户的查找和更新，为SIP层服务。在SIPoverP2P架构中节点的维护和SIP呼叫建立过程都使用SIP协议，这样避免了像SIPusingP2P架构中由于P2P层引入私有协议而带来的扩展性和兼容性问题。我们提出的基于SIP的P2P系统是属于SIPoverP2P架构，对节点的维护、用户注册、资源定位和建立会话等过程都是使用SIP消息来完成。而且我们没有增加新的SIP方法来实现P2P的功能，而是对原有的SIP方法的扩展，增加新的消息头域，这样能与现有的SIP应用较好的兼容。基于SIP的P2P系统主要分两步：一是对节点的操作，主要

8、是节点的注册加入和离开等重叠网的维护操作；二是用户操作，主要是用户注册、资源定位和建立会话等[3]过程。3.