基于B2BUASIP呼叫处理模式设计.doc

基于B2BUASIP呼叫处理模式设计 　　摘 要：本文通过基于B2BUA下的SIP服务器呼叫处理机制的抽象分析和归纳总结，提出SIP呼叫处理的六层模型，并深入探讨了基于六层模型的呼叫处理的设计模式，推动SIP协议的实际应用与实践推广。 关键词：SIP；B2BUA；六层模型；模式设计 中图分类号：TP393.05 当今，SIP的诸多业务，例如IP电话技术、即时通讯技术、SIP消息短信技术、IP PBX交换机、多媒体会议等都已经在众多的电信运营商、ITSP（IP 电话服务商）和CLEC（竞争本地运营商）的商业运营网络中得到了广泛应用。 SIP协议理论虽已广为人知，但在实践的应用还存在较大成长空间，将SIP协议成功的转换为软交换应用软件，还需要在遵循SIP协议基本原则的基础上，设计出其体系架构。因此，本文重点描述基于B2BUA模式抽象出来的SIP 服务器设计模式，通过体系及流程的分析，将通过实践证明其稳定性和可行性的设计模式方案与大家分享，指导SIP实践应用。 1 B2BUA模式 SIP（Session Initiation Protocol，会话发起协议）是由IETF制定的基于英特网多媒体业务应用的一系列重要协议之一。SIP协议建立在简单邮件传送协议SMTP和超文本传送协议HTTP基础之上，用来描述一个或多个参与者创建、修改和终止会话的应用层控制（信令）协议。 SIP 会话定义了四个主要逻辑组件：用户代理、注册服务器、代理服务器和重定向服务器。这些组件间通过传输承载了 SDP 协议的SIP消息来完成一个基本会话。根据协议描述，进行呼叫处理的逻辑组件是代理服务器，其通过简单控制SIP消息来控制UAC和UAS之间通话的建立和终止，不对UAC和UAS的通话进行控制和干预。若按SIP协议实现代理服务器的话，实现业务流程和用户计费将极为困难，因此，商业化系统的呼叫处理必须采用B2BUA的模式，B2BUA实质UAC和UAS两个逻辑实体的集合，其中一端使用UAS连接主叫，另外一端使用UAS连接被叫，两者通过呼叫控制的逻辑组件进行连接。通过呼叫控制组件，B2BUA服务器能够在内部建立通信链路，因而成为了SIP协议实际应用过程中被普遍采用的设计模式。 2 SIP系统架构 我们需要了解下SIP系统的设计思路，SIP系统的设计，除遵循SIP协议和B2BUA模式，还要参照通信的业务需求。因此，系统设计为5大功能和2大数据功能子系统，除常规SIP服务器所需的注册、呼叫处理功能外，还加入了计费、冷热备份及负载均衡。 离线数据模块：离线数据的设计对象是数据库，离线数据就是将实际运营所需要的用户数据（号码计划、终端类型、业务配置等）及用户状态（信道状态、呼叫记录、业务状态、呼叫类型、计费信息等）储存于数据库中。存储的设计必须考虑到系统的兼容性、移植性，独立性等特征，例如：需要支持支持多平台下的各种数据库，需要支持数据库与SIP 应用系统分离。 在线数据模块：在线数据的设计对象是物理内存，用户在呼叫过程中需要频繁的访问用户数据，如果将大量数据存放在数据库中，会造成呼叫处理模块对数据库的频繁调度，数据库访问和内存访问的速度差异，将会成为系统性能瓶颈。为了保证呼叫的高速处理，设计上必须在系统启动后，将离线数据镜像映射到内存，再封装到不同的数据对象中，呼叫处理模块通过访问数据对象来实现对在线数据的调用管理和离线数据的实施更新。 呼叫处理模块：呼叫处理模块，整个SIP Server服务器的核心构件，其主要任务是完成呼叫过程的所有用户事务处理，并对处于通话过程进行管理和控制，这在后续的呼叫处理的设计模式的探讨中将进一步详述。 注册模块：终端注册处理模块，提供终端用户的在线注册、注销管理、用户鉴权管理。 备份冗余模块：针对主动系统进行监控，并实时进行数据备份，当主动系运行出现故障时，备用系需要及时监控出主动系统的障碍并切换（热备份）或者启动（冷备份），以保障用户的通话畅通。 计费模块：根据呼叫处理记录的用户的呼叫信息以及用户属性、业务类型等信息参照计费标准进行话费核算 负载均衡模块：通过集群服务器监控所有的SIP Server，协调服务器的通话负荷，当服务器的负荷到达服务器的处理极限时，将部分用户呼叫分流到呼叫负荷较低的服务器上，既保证了服务器的稳定性，又提高了服务器的利用率。 本文的重点是基于B2BUA的SIP呼叫处理模式，接下我们将深入探讨呼叫处理核心子系统的设计与实现。 3 呼叫处理模式设计 呼叫处理模块是整个SIP服务器的系统核心，模式设计的核心工作就是抽象，因此，借鉴网络设计的7层OSI模型，我在此将SIP 服务器的呼叫处理过程设计为六个层次：协议栈层、