SIP應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)技術(shù)

　　信息數(shù)據(jù)庫(kù)接口模塊

　　出于安全性的考慮，SIP URI信息管理系統(tǒng)從SIP應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)中分離出去，這個(gè)系統(tǒng)的功能并不復(fù)雜，一方面它接受來自ALG的訪問;另一方面，它必須對(duì)自身的信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行維護(hù)。ALG本身必須通過信息數(shù)據(jù)庫(kù)接口模塊對(duì)其進(jìn)行訪問。

　　ALG需要從SIP URI信息管理系統(tǒng)得到的信息有兩類：一類是用戶信息，包括用戶名和密碼;另一類是SIP URI綁定信息，這一類信息的交互是雙向的，不同的REGISTER請(qǐng)求會(huì)要求ALG添加、修改、刪除或者僅僅是獲取SIP URI的綁定信息。本文用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示這兩類信息，這樣只需要一次訪問就能夠獲取所需全部信息，可以縮短ALG處理SIP消息所需的時(shí)間。

　　信息管理模塊

　　SIP應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)需要很多信息才能完成工作，有些信息是動(dòng)態(tài)的，例如SIP URI的綁定信息，不同用戶不同時(shí)間的綁定信息是不同的，因此只有在需要的時(shí)候應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)才從數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行動(dòng)態(tài)的訪問;而另外一些信息則是相對(duì)穩(wěn)定的，如ALG本身的域名、IP地址等等。這些信息很多，但并不復(fù)雜，大多是字符串、數(shù)值或者布爾型的變量，信息管理模塊的功能就是維護(hù)和管理它們。

　　“媒體會(huì)話”模塊

　　當(dāng)SIP應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)為跨網(wǎng)絡(luò)呼叫的終端之間建立起媒體會(huì)話(視頻、音頻)的連接后，雙方之間主要的交互將是RTP數(shù)據(jù)流(媒體數(shù)據(jù)被打包成RTP數(shù)據(jù)包)的交互，“媒體會(huì)話”模塊的功能主要就是在通信雙方之間進(jìn)行RTP數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)工作，每一個(gè)RTP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)器能夠?yàn)槎嗦稲TP連接提供數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。

　　當(dāng)ALG需要為一路RTP連接提供數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)時(shí)，它試圖從轉(zhuǎn)發(fā)器環(huán)境中得到一個(gè)空閑的RTP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)器，如果環(huán)境中的轉(zhuǎn)發(fā)器都已經(jīng)被占用，環(huán)境會(huì)試圖創(chuàng)建一個(gè)新的RTP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)器，并把它加入到環(huán)境當(dāng)中，并將它返回給ALG使用。另一方面，當(dāng)一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器不再為任何RTP連接提供轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)時(shí)，環(huán)境會(huì)把它刪除，并釋放相應(yīng)的資源。

　　“消息處理及對(duì)話維護(hù)”模塊

　　這是SIP應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)的核心模塊，它的功能是對(duì)收到的SIP消息進(jìn)行解析和處理，完成對(duì)SIP消息的代理，對(duì)跨網(wǎng)絡(luò)呼叫的上下文環(huán)境進(jìn)行維護(hù)以及在必要時(shí)啟動(dòng)對(duì)話的RTP代理。這些功能之間是相互關(guān)聯(lián)的，統(tǒng)一由SIP消息處理及對(duì)話的維護(hù)線程完成。圖2是SIP消息處理線程的工作流程圖。

　　本文小節(jié)

　　SIP協(xié)議憑借其簡(jiǎn)單、易于擴(kuò)展、便于實(shí)現(xiàn)等諸多優(yōu)點(diǎn)越來越得到業(yè)界的青睞，越來越多的基于SIP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)如VOIP、視頻會(huì)議、智能家居系統(tǒng)被開發(fā)實(shí)現(xiàn)，本文實(shí)現(xiàn)的SIP應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)正是SIP網(wǎng)絡(luò)對(duì)NAT/Firewall的穿越的關(guān)鍵技術(shù)，但這一方案仍存在著不足之處，由于SIP應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)必須對(duì)跨網(wǎng)絡(luò)的所有SIP消息進(jìn)行解析，導(dǎo)致這些消息須以明碼的形式傳輸，降低了SIP應(yīng)用的安全性，進(jìn)一步研究表明：這要求我們對(duì)SIP協(xié)議進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)信息的加密。