P2P-SIP網絡電話論文

時間:2022-09-11 03:33:00

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P2P-SIP網絡電話論文

混合結構允許用戶在她的提供者可用的情況下用她的提供者注冊,也可以用p2p-sip網絡。呼叫建立在可以用DNS解析時被發(fā)送到SIP目的地,同樣也可以用P2P-SIP網絡。

3設計和實現(xiàn)

3.1命名

結點和用戶標識符是用SIP通用資源標志符(URI)表示的。例如,如果一個結點在傳輸?shù)刂?92.1.2.3:8054上監(jiān)聽SIP消息并且Chord的哈希函數(shù)給出的鍵值是17,結點的URI就是sip:17@192.1.2.3:8054。域中的一個不知道傳輸?shù)刂返慕Y點標識符或鍵值(例如10)表示為sip:10@。每一個局部的P2P-SIP網絡用一個DNS域名表示,example.invalid用于沒有域的鍵,例如全局DHT中的鍵。這樣的結點標識符對于DHT的維護是有用的,例如,查詢另外一個結點的傳輸?shù)刂穪沓蔀檫@個結點的指針表的入口。

用戶標識符可以由系統(tǒng)隨機分配,或由用戶選擇一個鑒定名(如,alice172@)或者用戶選擇她的有效email地址(如alice@)。前兩種方法允許用戶選擇密碼,但是不清楚P2P結點怎樣從用戶那里得到密碼。我們使用最后一種方法,因為它允許系統(tǒng)產生一個隨機密碼并email給用戶用作驗證。前兩種方法,如果密碼由系統(tǒng)隨機產生并且SIPREGISTER請求消息的連接頭里有email地址,密碼可以發(fā)給用戶。

3.2認證

當一個用戶第一次登陸P2P-SIP網絡時,我們需要驗證用戶的標識符是有效的并且確實屬于該用戶。沒有公共密鑰結構(PKI),系統(tǒng)可以產生一個新的密碼并用email發(fā)送給用戶。這個密碼在后來的撥入當中用于注冊驗證??梢允褂靡粋€可用的生存時間,比如一個月。當用戶隨后再登陸時這些信息被刷新。

3.3SIP消息

SIPREGISTER消息被結點既用于用戶注冊也用于DHT的維護。用戶注冊消息類似于基于服務器的注冊,To頭表示用戶標識符,Contact頭表示用戶的聯(lián)系位置。

結點將SIPREGISTER消息用于兩種情況:查詢和更新。如果消息中有Contact頭,則是更新請求表示發(fā)送者想更新To頭中用戶標識符的綁定;否則就是一個查詢請求,發(fā)送者請求獲得To頭中用戶標識符的Contact信息;在一個P2P-SIP結點的Chord網絡中結點的Contact信息包括它自己的傳輸?shù)刂?,后繼結點地址和前導結點地址。

3.4DHT發(fā)現(xiàn)和加入

結點發(fā)送SIPREGISTER消息使用sip:224.0.1.75(SIPREGISTER組播IPv4地址)作為請求URI,To頭作為本地結點標識符來發(fā)現(xiàn)本地網絡中的其他P2P-SIP端點。也可以使用像服務定位協(xié)議(SLP)和預配置的自舉結點地址這樣的額外機制。結點存儲發(fā)現(xiàn)的端點地址列表用于以后的重新啟動。

一旦結點發(fā)現(xiàn)一個端點,它通過發(fā)送一個以To頭作為此結點標識符的SIPREGISTER查詢給那個端點加入DHT。成功的應答包括現(xiàn)存的DHT中的此結點的后繼和前導,結點可以用來更新它的Chord數(shù)據結構。

結點一旦知道它在Chord環(huán)里的鄰居,就向它們(后繼和前導)發(fā)送SIPREGISTER更新,這樣就可以更新它們的數(shù)據結構。

Chord的穩(wěn)定性是通過周期性的發(fā)送SIPREGISTER消息更新后繼和前導的數(shù)據結構以及查詢指針表入口以校驗本地數(shù)據結構來實現(xiàn)的。

3.5SIP消息路由

Chord里的每個結點對基于它在Chord環(huán)里的位置的鍵空間的一個子集負責。當結點收到一個SIP請求,它提取出目標鍵作為REGISTER請求的To頭URI和其他任何請求的請求URI。對REGISTER請求,如果目的鍵值屬于這個結點的鍵空間,則這個結點應該是目的鍵的登記者。如果這個鍵的用戶記錄存在,則發(fā)送一個成功的應答,否則就發(fā)送一個失敗的應答。成功的應答包含用戶的連接位置或結點聯(lián)系(本地傳輸?shù)刂?,后繼和前導地址)分別用于用戶或結點注冊。如果結點收到一個非REGISTER請求,它為目標用戶提供或將請求重定向到可用的用戶連接位置。如果目標鍵值不屬于這個結點的鍵空間,則請求被到基于Chord算法和數(shù)據結構的下一跳結點。

3.6可靠性

Chord通過存儲㏒(N)個后繼地址以及在K(常量)個成功的后繼結點中復制鍵來提供結點失敗時的可靠性。在P2P-SIP中,結點更新應答包含所有㏒(N)后繼地址,并且用戶注冊信息被復制到K個后繼結點中。

當一個結點有序地離開網絡時,它會注銷它的后繼和前導以便他們可以更新Chord數(shù)據結構。并把所有的注冊轉移到它的后繼。當一個結點異常地失敗時,它的后繼和前導發(fā)現(xiàn)這個失敗并且更新他們的數(shù)據結構。算法的穩(wěn)定性保證了信息能夠在一段時間內傳播到Chord中的其他相應的結點。

注冊信息由結點A傳到結點B,如果結點B信任結點A就可以鑒定結點A,否則結點B重新生成一個密碼并發(fā)送給用戶的email地址。一旦我們擁有一個P2P名譽系統(tǒng),DHT中將只存在可信任的結點。如果注冊結點是惡意的則問題仍然存在,而且可能造成拒絕服務攻擊(DoS)。

存儲用戶注冊信息的P2P-SIP結點也到那個用戶的呼叫請求。一旦呼叫建立完成,呼叫路徑中就不再需要P2P-SIP結點。

3.7現(xiàn)存SIP電話的適配器

一個SIP用戶商可以將P2P-SIP結點當作是輸出參與P2P-SIP網絡。用各種各樣的SIP用戶商,例如哥倫比亞大學的sipc、思科IPphone7960、PingtelIPphone、XtenNetwork的X-Liteclientv2.0和MicrosoftWindowsMessenger,測試了P2P-SIP適配器SIPPEER。

一些電話不像SIP規(guī)范[1]中說的輸出應該被當作預裝載的路由集那樣執(zhí)行輸出。實際上,如果輸出不記錄路由最初的INVITE請求,則后來的對話中的請求(例BYE)不應該發(fā)送給。假定sipc用戶alice@使用P2P-SIP邀請思科phone用戶bob@。呼叫后,bob掛斷。思科phone發(fā)送BYE請求給輸出(P2P-SIP結點)但是請求URI包含alice@pc2.examole:5060。因為這個URI可能沒有在P2P-SIP網絡中注冊,P2P-SIP結點可能不能請求,這將引起DHT查找失敗。在SIPPEER中通過在這種情況下請求到請求URI代替DHT查找來解決這個問題。

4結束語

我們提出了純P2P結構的SIP電話。除了與現(xiàn)存的SIP結構的互操作性,這個結構還提供了可靠性和P2P系統(tǒng)固有的擴展性。今后還需要在像使用P2P的大規(guī)模應用層組播會議這樣的高級服務方面以及像認證和計費之類的與PSTN協(xié)同工作的相關因素方面做更多的研究。

參考文獻:

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[11]/technology/Voip/2005/06/voip0644.htm