NGHIÊN CỨU GIAO THỨC SIP TRONG VOIP VÀ ỨNG DỤNG

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH SÁCH BẢNG BIỂU LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC THOẠI QUA MẠNG (VOIP) VÀ GIAO THỨC KHỞI TẠO PHIÊN (SIP) 2 1.1 Giao thức thoại qua mạng 2 1.1.1 Các lợi ích của VoIP 2 1.1.2 Các ứng dụng của VoIP 3 1.2 Các yếu tố quan trọng đối với VoIP 4 1.2.1 Thời gian trễ (Time Delay) 4 1.2.2 Sự thay đổi thời điểm gói đến (Jitter) 6 1.2.3 Điều chế xung theo mã PCM (Pulse Code Modulation) 6 1.2.4 Nén âm thanh 8 1.2.5 Khoảng lặng 10 1.2.6 Tiếng vọng (Echo) 10 1.2.7 Mất gói 11 1.2.8 Các giao thức vận chuyển 11 1.3 Giao thức khởi tạo phiên 12 1.3.1 SIP đem lại ba năng lực chính cho mạng viễn thông 12 1.3.2 SIP là giao thức điều khiển báo hiệu thuộc lớp ứng dụng. 13 1.3.3 Vai trò và vị trí của SIP trong VoIP 13 1.3.4 Các ưu điểm của SIP 16 1.3.5 Nguồn gốc sự phát triển của giao thức SIP 16 CHƯƠNG 2. CÁC THÀNH PHẦN CỦA SIP VÀ CÁC GIAO THỨC HỖ TRỢ SIP 18 2.1 Các thành của SIP 18 2.1.1 Tác nhân người dùng (User Agent) 18 2.1.2 Máy chủ SIP (SIP Server) 18 2.2 Mối liên hệ giữa các thành phần của SIP 20 2.3 Bản tin SIP 22 2.3.1 Bản tin SIP trả lời (SIP response) 22 2.3.2 Bản tin SIP yêu cầu (SIP request) 26 2.3.3 Cấu trúc bản tin SIP 26 2.4 Chức năng của SIP 28 2.4.1 Thiết lập, sửa đổi và kết thúc phiên 28 2.4.2 Tính di động của người sử dụng 29 2.5 Thiết lập và hủy cuộc gọi SIP 30 2.6 Các giao thức hỗ trợ trong SIP 32 2.6.1 Giao thức chiếm trước tài nguyên mạng (Reource Revervation Protocol) 32 2.6.2 Giao thức vận chuyển thời gian thực (Real Time Tranpsport Protocol) 35 2.6.3 Giao thức tạo luồng thời gian thực (Real Time Streaming Protocol) 37 2.6.4 Giao thức mô tả phiên kết nối đa phương tiện (Session Description Protocol) 37 2.6.5 Mở rộng thư tín Internet đa mục đích (Multipurpose Internet mail Extension) 39 2.6.6 Giao thức truyền siêu văn bản (Hypertext Transfer protocol) 39 CHƯƠNG 3. DEMO THỰC HIỆN CUỘC GỌI SIP TRONG MÔI TRƯỜNG MẠNG 46 3.1 Mục tiêu, mô hình và công cụ 46 3.1.1 Mục tiêu 46 3.1.2 Mô hình 46 3.1.3 Công cụ Demo 47 3.2 Các bước tiến hành 47 3.2.1 Cài đặt chương trình VMware Workstation 47 3.2.2 Cài đặt hai máy ảo Windows 7 trên VMWARE 50 3.2.3 Cài đặt chương trình GNS3 52 3.2.4 Tạo mô hình mạng trên GNS3 52 3.2.5 Cấu hình cho 2 router 53 3.2.6 Kiểm tra kết nối thông suốt 54 3.2.7 Cài đặt chương trình Brekeke SIP Server trên máy SipServer và cấu hình 55 3.2.8 Cài đặt chương trình XLite trên hai máy ảo 57 3.2.9 Thực hiện gọi từ máy khách đến máy chủ 58 3.3 Kết quả 59 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGHIÊN CỨU GIAO THỨC SIP TRONG VOIP VÀ ỨNG DỤNG Hà Nội - Năm 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRẦN NGỌC HUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU GIAO THỨC SIP TRONG VOIP VÀ ỨNG DỤNG Chuyên ngành : Công nghệ Thông tin Mã ngành : 52480201 NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS TRẦN CẢNH DƯƠNG Hà Nội - 2017 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan: Đồ án “Nghiên cứu giao thức SIP VOIP ứng dụng” công trình nghiên cứu riêng em, kết nghiên cứu có tính độc lập riêng, không chép tài liệu chưa công bố nội dung đâu Các số liệu đồ án sử dụng trung thực, trích dẫn tài liệu tham khảo rõ ràng, minh bạch, có tính kế thừa, phát triển từ giáo trình tài liệu, tạp chí, website Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm lời cam đoan Hà Nội, ngày 13 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực Trần Ngọc Huấn LỜI CẢM ƠN Trên thực tế thành công mà không gắn liền với giúp đỡ người dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp Trong suốt thời gian học tập trình thực tập, em nhận nhiều quan tâm giúp đỡ nhiệt tình thầy cô, bạn bè gia đình Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy TS.Trần Cảnh Dương, trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ em nhiều thời gian em làm đồ án tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô khoa Công nghệ Thông tin, Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội nơi em học nhiệt tình giúp đỡ em Vì thời gian, điều kiện có hạn, em cố gắng nhiều để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, nhiều hạn chế tránh khỏi thiếu sót, mong thầy cô bạn có ý kiến đóng góp để em hoàn thiện phát triển đề tài Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 13 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực Trần Ngọc Huấn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH ẢNH 10 LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC THOẠI QUA MẠNG (VOIP) VÀ GIAO THỨC KHỞI TẠO PHIÊN (SIP) 1.1 Giao thức thoại qua mạng 1.2 Các yếu tố quan trọng VoIP 1.3 Giao thức khởi tạo phiên 12 Kết luận chương 1: .17 CHƯƠNG CÁC THÀNH PHẦN CỦA SIP VÀ CÁC GIAO THỨC HỖ TRỢ SIP 18 2.1 Các thành SIP 18 2.2 Mối liên hệ thành phần SIP 21 2.3 Bản tin SIP .23 2.4 Chức SIP 29 2.5 Thiết lập hủy gọi SIP 30 2.6 Các giao thức hỗ trợ SIP 33 Kết luận chương 2: .45 CHƯƠNG DEMO THỰC HIỆN CUỘC GỌI SIP TRONG MÔI TRƯỜNG MẠNG 47 3.1 Mục tiêu, mô hình công cụ 47 3.2 Các bước tiến hành 48 3.3 Kết 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 [1] RFC 3261 SIP: Session Initiation Protocol 2002 65 Trang web:https://tools.ietf.org/html/rfc3261#page-9 65 Tác giả : Nhóm J Rosenberg 65 [2] RFC 2327 SDP: Session Description Protocol 1998 65 Trang web https://tools.ietf.org/html/rfc2327 .65 [3] Sách “Kỹ thuật điện thoại qua IP Internet 2003” 65 Nhà xuất “Lao động xã hội 2003” 65 Tác giả: Hoàng Trọng Minh 65 [4] Trang Web: http://www.ip-voip.com 65 [5] Các tài liệu khác liên quan đến VoIP giao thức SIP .65 PHỤ LỤC .66 PHỤ LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tên tiếng Anh ACK Acknowledge American National Standards ANSI Institute COPS Common Open policy Service CSPF Constrained shortest Path First HTTP Hypertext Transfer protocol IETF Internet Engineering Task Force IP MIME Internet Protocol Multipurpose Internet mail Extension MPLS MultiProtocol Label Switching NGN OSP PCM RFC Next Generation Network Open Settlement protocol Pulse Code Modulation Request for Comments RSVP Reource Revervation Protocol RTP Real-time tranpsport Protocol RTSP SAP Real Time Streaming Protocol Session Advertisement Protocol Stream Control Transmission SCTP Protocol SDP Session Description Protocol SIP Session Initiation Protocol STD TCP TE TLS UA Internet Standart Transmission Control Protocol Traffic Engineering Transport Layer Security User Agent Tên tiếng Việt Xác nhận Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ Dịch vụ sách mở chung Thuật toán đường ngắn ràng buộc Giao thức truyền siêu văn Tổ chức chuyên trách kỹ thuật liên mạng Giao thức Internet Mở rộng thư tín Internet đa mục đích Mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức Mạng hệ Giao thức thỏa thuận mở Điều chế mã xung Đề nghị duyệt thảo bình luận Giao thức chiếm trước tài nguyên mạng Giao thức vận chuyển thời gian thực Giao thức tạo luồng thời gian thực Giao thức thông báo phiên kết nối Giao thức truyền vận điều khiển dòng Giao thức mô tả phiên kết nối đa phương tiện Giao thức báo hiệu điều khiển lớp ứng dụng Tiêu chuẩn Internet Giao thức kiểm soát truyền tải Kỹ thuật lưu lượng Giao thức bảo mật tầng giao vận Tác nhân người sử dụng UAC UAS UDP URI VOIP XML User Agent Client User Agent Server User Datagram Protocol Uniform Resource Identity Voice over Internet Protocol eXtensible Markup Language Ứng dụng người gọi Máy chủ người sử dụng Giao thức không kết nối Định dạng tài nguyên thống Truyền giọng nói giao thức IP Ngôn ngữ Đánh dấu Mở rộng DANH MỤC HÌNH ẢNH LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH ẢNH 10 LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC THOẠI QUA MẠNG (VOIP) VÀ GIAO THỨC KHỞI TẠO PHIÊN (SIP) 1.1 Giao thức thoại qua mạng 1.2 Các yếu tố quan trọng VoIP 1.3 Giao thức khởi tạo phiên 12 Kết luận chương 1: .17 CHƯƠNG CÁC THÀNH PHẦN CỦA SIP VÀ CÁC GIAO THỨC HỖ TRỢ SIP 18 2.1 Các thành SIP 18 2.2 Mối liên hệ thành phần SIP 21 2.3 Bản tin SIP .23 2.4 Chức SIP 29 2.5 Thiết lập hủy gọi SIP 30 2.6 Các giao thức hỗ trợ SIP 33 Kết luận chương 2: .45 CHƯƠNG DEMO THỰC HIỆN CUỘC GỌI SIP TRONG MÔI TRƯỜNG MẠNG 47 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Giao thức khởi tạo phiên giao thức trọng phát triển Bên cạnh ứng dụng điện thoại Internet, giao thức SIP ứng dụng rộng rãi thương mại điện tử Là giao thức dựa HTTP, SIP cung cấp khả tích hợp cách dễ dàng tiếng nói với dịch vụ Web khác, cho phép truyền thông đa phương tiện hội nghị truyền hình trò chuyện trực tuyến, điều làm phong phú thêm Website thương mại điện tử Trong trình tìm hiểu thực đề tài hướng dẫn thầy TS Trần Cảnh Dương, đồ án hoàn thành thu kết sau: Tìm hiểu nghiên cứu giao thức SIP, thành phần mạng SIP, tin cấu trúc gói tin SIP, cách thức thiết lập, liên lạc hủy gọi SIP Trên sở nghiên cứu đồ án xây dựng mô hình thực gọi VoIP giao thức SIP mạng Mô hình xây dựng mạng giả lập router GNS3 máy ảo Vmware Workstation 12, mô hình cấu hình tương tự mạng thực tế, hệ thống mô bước đầu xây dựng SIP Server, SIP Client, đăng ký tài khoản thực gọi VoIP SIP hai đầu cuối, việc sử dụng WireShark để phân tích gói tin giúp hiểu sâu trình thiết lập, liên lạc, hủy gọi SIP Bên cạnh kết đạt được, đồ án cần cải tiến nhiều kiến thức chức mô - Nghiên cứu bảo mật SIP VOIP - Xây dựng hệ thống hỗ trợ định tuyến nhiều router, nhiều đầu cuối - Xây dựng hệ thống có hỗ trợ video hình ảnh Do hạn chế khuôn khổ đề án kinh nghiệm thực tiễn em không nhiều nên đề án không tránh khỏi có sai sót nhầm lẫn Vì đóng góp thầy cô bạn không giúp đề án em có chất lượng cao mà giúp trang bị cho em kiến thức vững vàng việc nghiên cứu công việc sau Em xin chân thành cảm ơn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] RFC 3261 SIP: Session Initiation Protocol 2002 Trang web:https://tools.ietf.org/html/rfc3261#page-9 Tác giả : Nhóm J Rosenberg Bản quyền (C) Hiệp hội Internet (2002) [2] RFC 2327 SDP: Session Description Protocol 1998 Trang web https://tools.ietf.org/html/rfc2327 Tác giả: Nhóm làm việc Mạng lưới M Handley Bản quyền (C) Hiệp hội Internet (1998) [3] Sách “Kỹ thuật điện thoại qua IP Internet 2003” Nhà xuất “Lao động xã hội 2003” Tác giả: Hoàng Trọng Minh [4] Trang Web: http://www.ip-voip.com [5] Các tài liệu khác liên quan đến VoIP giao thức SIP PHỤ LỤC Cài đặt chương trình VMware Workstation Kích đúp chuột vào file VMware-workstation-full-12 để cài đặt Chọn tiếp Next hình Đánh dấu vào I accept the terms in the license Agreement next Chọn tiếp Next Bỏ đánh dấu phần để tránh phần mềm tự động cập nhập gây lỗi chọn next Chọn tiếp Install Đợi khoảng 5p cho chương trình cài đặt Kết thúc Cài đặt hai máy ảo Windows Quá trình cài đặt kết thúc, chuyển sang giai đoạn cài đặt hệ điều hành lên máy ảo Ta nhấn vào ” Create a New Virtual Machine ” Tiếp theo ta lựa chọn Typical (recommended) chọn Next Tới bước ta tích vào dòng “ I will install the operating system later The virtual machine will be created with a blank hard disk ” nhấn Next Tiếp theo ta chọn hệ điều hành mà muốn cài lên máy ảo Ở cài Windows nên chọn win nhấn NEXT Điền tên chọn đường dẫn lưu file chứa hệ điều hành ảo Ta nên chọn ổ cứng dư khoảng 20GB (ổ được) Tại ô “Maximun disk size” ta chọn dung lượng khoảng 40GB trở lên hợp lý Chọn “Store vitual disk as a single file” nhấn Next Cuối lên thông tin ta vừa cài đặt, không sai sót nhấn Finish để hoàn tất Tiếp theo ta nhấn vào tùy chọn VM menu chọn Settings để bắt đầu cấu hình để lựa chọn cài windows Nhấn đúp chuột chọn “CD/DVD (SATA)” tích vào dòng “Use ISO image file” chọn đường dẫn đến cài windows (có định dạng *.iso) Tại ta tùy chọn lại dung lượng ram, độ phân giải hình… Cài đặt phần mềm GNS3 Trong trình cài đặt chương trình yêu cầu ta cài đặt thêm số chương trình bổ xung WinPcap , Dynamips, Qemu (hãy cài đặt nó) ta bỏ lựa chọn cài đặt Wireshark SolarWinds Hãy click Next đến Finally Quá trình cài đặt hoàn tất Tạo mô hình mạng GNS3 Đầu tiên ta chọn vào ô hình Chọn đường dẫn đến thư mục chứa file router c2691 chọn next để tiến hành cài đặt Chọn Next> Bấm Next > Tiếp tục Next> Bấm Ok ấn Finish Chọn Appy bấm ok Làm tương tự trên, bấm Apply bấm ok Vẽ kết nối thành phần, bật Router Máy ảo ... em nghiên cứu khái quát giao thức thoại qua mạng giao thức khởi tạo phiên Sau chương 2, em sâu nghiên cứu thành phần giao thức SIP giao thức hỗ trợ 18 CHƯƠNG CÁC THÀNH PHẦN CỦA SIP VÀ CÁC GIAO. .. tử và gần dịch vụ điện thoại Internet (VoIP) Việc nghiên cứu ứng dụng dựa công nghệ VoIP điều cần thiết mang lại lợi ích to lớn Để triển khai VoIP người ta đưa giao thức hỗ trợ số giao thức giao. .. Đồ án Nghiên cứu giao thức SIP VOIP ứng dụng công trình nghiên cứu riêng em, kết nghiên cứu có tính độc lập riêng, không chép tài liệu chưa công bố nội dung đâu Các số liệu đồ án sử dụng trung