林燁秋

摘 要：伴隨著SIP軟交換技術(shù)的快速發(fā)展，集中應(yīng)用SIP的軟交換系統(tǒng)在大量用戶、復雜業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用越發(fā)困難。根據(jù)軟交換系統(tǒng)的趨勢以及SIP協(xié)議的特征，提出了關(guān)于SIP協(xié)議的分布式軟交換系統(tǒng)，借助這一系統(tǒng)解決系統(tǒng)擴展、穩(wěn)定等方面的問題。對此，本文詳細分析基于sip的分布式軟交換系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：SIP 分布式軟交換系統(tǒng) 設(shè)計與實現(xiàn)

中圖分類號：O429 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）01（b）-0026-02

1 基于sip的分布式軟交換系統(tǒng)設(shè)計

1.1 結(jié)構(gòu)體系設(shè)計

以全分布式結(jié)構(gòu)化的軟交換系統(tǒng)，設(shè)計方式，應(yīng)用三層結(jié)構(gòu)設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)元素進行分布，詳情見圖1。

管理層中應(yīng)用B/S結(jié)構(gòu)的前端與后臺組成，前端是表現(xiàn)層，而后端是通信層與業(yè)務(wù)層；接入服務(wù)層。其主要是通過SIP服務(wù)器構(gòu)成，代理服務(wù)器或重定向服務(wù)器、網(wǎng)管支撐模塊以及注冊服務(wù)器等構(gòu)成；用戶接入層。主要是通過SIP客戶端、網(wǎng)管支撐模塊構(gòu)成，客戶端可以借助SIP協(xié)議接入到服務(wù)層當中，網(wǎng)管支撐模塊能夠支撐服務(wù)器實現(xiàn)對用戶的配置以及監(jiān)控[1]。

1.2 三層結(jié)構(gòu)設(shè)計

軟件主要是通過前段與后臺構(gòu)成，功能包含配置管理、安全管理、監(jiān)控管理、工具管理、計費管理、在線幫助以及日志管理等。表現(xiàn)層當中的模塊作用主要是為管理人員對整個系統(tǒng)進行管理的交互性界面，管理人員能夠借助多個小模塊實現(xiàn)對用戶的管理，業(yè)務(wù)層的模塊主要是實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫進行訪問以及查詢等操作，最終借助通信層的TCP端口、UDP端口等將信息發(fā)送到相關(guān)的設(shè)備當中，這一個設(shè)備主要是用戶接入設(shè)備與SIP服務(wù)器。網(wǎng)管服務(wù)器中可以通過配置流程實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫流程的寫入，在用戶輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)之后，軟件在實現(xiàn)過濾之后對各個設(shè)備的數(shù)組元素實行分解，并在分解分析完成之后抽取區(qū)域的信息，按照抽取的信息判斷設(shè)備類型并記錄到數(shù)據(jù)庫當中。

1.3 1SIP服務(wù)器設(shè)計

SIP服務(wù)包含代理服務(wù)、注冊服務(wù)、重定向服務(wù)等多項功能[3]。對于重定向服務(wù)而言，SIP服務(wù)器可以在接收到非笨魚的呼叫信息之后，及時檢測本次是否有該用戶的注冊信息，并按照重定向服務(wù)模塊的功能查詢重定向的SIP服務(wù)器網(wǎng)址，之后將攜帶有重定向地質(zhì)的信息發(fā)送到呼吸發(fā)起方。代理服務(wù)器主要是按照RFC3261的標準進行設(shè)計，確保其具備狀態(tài)與無狀態(tài)信令的轉(zhuǎn)發(fā)功能，用戶能夠借助這一功能實現(xiàn)服務(wù)器工作模式的管理需求，SIP信令的處理可以根據(jù)事務(wù)與會話兩種粒度實現(xiàn)。注冊服務(wù)。SIP客戶端可以及時發(fā)送注冊保溫到SIP服務(wù)器當中，注冊的模塊檢查這一注冊報文的類型并實行AoR的更新，其中包含地質(zhì)記錄和聯(lián)系的地質(zhì)的AoR表，注冊模塊按照AoR可以查詢到相應(yīng)的地質(zhì)。SIP服務(wù)器的組成包含顯示界面層、業(yè)務(wù)管理層、數(shù)據(jù)管理層以及通信子層。這一服務(wù)器主要是應(yīng)用分層與功能模塊的加載方式得以實現(xiàn)，其中的界面顯示模塊可以為用戶提供系統(tǒng)的接入與服務(wù)器配置的接口，業(yè)務(wù)管理層能夠?qū)崿F(xiàn)信令路由所需要的功能組成模塊，數(shù)據(jù)管理層能夠?qū)崿F(xiàn)用戶認證以及注冊信息儲存等數(shù)據(jù)化的管理功能，通信子層能夠完成關(guān)于SIP報文會話、事務(wù)、數(shù)據(jù)等方面的傳輸配置，同時提供傳輸?shù)奶捉幼纸涌凇?/p>

1.4 接入設(shè)備的設(shè)計

接入設(shè)備的系統(tǒng)軟件組成主要有業(yè)務(wù)層、SIP適配層、會話邏輯控制、業(yè)務(wù)層消息適配、會話管理器、會話請求與響應(yīng)、會話外事務(wù)、SIP消息管理、SIP消息發(fā)送與接收。軟件可以通過業(yè)務(wù)層與協(xié)議棧構(gòu)成，業(yè)務(wù)層可以完成電話業(yè)務(wù)的邏輯性控制，而協(xié)議?？梢詫崿F(xiàn)SIP客戶端協(xié)議的適配以及處理。為了有效的提升業(yè)務(wù)的靈活性部署，SIP協(xié)議?？梢赃m當增加SIP適配層，這一層的應(yīng)用可以實現(xiàn)調(diào)用接口與操作類型的不同定義。以業(yè)務(wù)層沒發(fā)一起SIP呼叫或相應(yīng)為例，接入的軟件設(shè)備就會開展相應(yīng)的工作：（1）以適配層收到的有效業(yè)務(wù)層消息為例，適配層可以按照報文的內(nèi)容判斷會話請求的具體消息類型，同時將消息傳遞到會話邏輯控制模板當中，同時執(zhí)行下一步；（2）會話邏輯控制模板可以跳動會話的接口同時判斷這一會話的具體類型，如果是新的會話則執(zhí)行下一步，如果不是則跳過下一步；（3）會話邏輯控制模塊能夠調(diào)用會話管理器的接口從空閑隊列當中分配會話同時存入到服務(wù)隊列當中，新分配的會話會主動記錄其ID；（4）會話邏輯控制模板按照會話的具體ID查找到相應(yīng)的會話記錄，同時按照會話的獲取結(jié)構(gòu)評價報文所需要的參數(shù)，如果這一業(yè)務(wù)層的消息存在參數(shù)更新時，如果消息的是振鈴則記錄To字段的tag字段，并執(zhí)行下一步；（5）SIP消息管理模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對會話請求消息的分析，并應(yīng)用構(gòu)造INVITE報文。會話邏輯控制模塊會按照SIP消息管理接口，對其發(fā)送或接收相應(yīng)的INVITE報文；（6）會話邏輯控制模塊啟動，并進行定時，處于等待相應(yīng)的狀態(tài)。

2 基于sip的分布式軟交換系統(tǒng)實現(xiàn)

設(shè)定假設(shè)每一臺SIP服務(wù)器的宕機概率作為獨立的等概率事件同時顧慮的概率發(fā)生為0.5，對6臺設(shè)備構(gòu)成的整個網(wǎng)絡(luò)的一對終端不能正常通信的概率近似于0.00104，如果9臺區(qū)域的宕機概率其近似于0.000054.由此可見，整個系統(tǒng)會隨著數(shù)量的不同，SIP服務(wù)器所組成的系統(tǒng)宕機概率會隨之變化，這也間接提高了整個分布式系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)宕機概率與服務(wù)器數(shù)量成正比。

系統(tǒng)容量的擴展，在接入設(shè)備可以應(yīng)用網(wǎng)管服務(wù)器配置的注冊地質(zhì)在SIP服務(wù)器側(cè)當中進行注冊，所以SIP服務(wù)器注冊的容量在相應(yīng)情況之下，接入的設(shè)備可以隨著擴展的SIP服務(wù)器數(shù)量增多而更加靈活的接入，系統(tǒng)的整體容量也會隨著服務(wù)器數(shù)量的提升而提升，系統(tǒng)的容量擴展靈活程度更高。

系統(tǒng)對于業(yè)務(wù)的承載能力可以借助靈活的路由器配置方式實現(xiàn)，采取關(guān)于靜態(tài)路由與動態(tài)路由配置不同信令的方式轉(zhuǎn)發(fā)，在不同的服務(wù)器用戶中實行信令路由時可以借助修改動態(tài)路由組播的內(nèi)容方式實現(xiàn)號碼規(guī)則的滿足。對此，對于擴展的SIP轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)而言，SSR、DSR能夠靈活的組合并且達到業(yè)務(wù)擴展的部署需求。

3 結(jié)語

綜上所述，本文提出了關(guān)于SIP的分布式軟交換系統(tǒng)，同時對系統(tǒng)進行了設(shè)計和實現(xiàn)，系統(tǒng)整體采取分層結(jié)構(gòu)的設(shè)計方式，管理層以服務(wù)器設(shè)計為系統(tǒng)的配置、檢測、管理提供支撐，同時采取SIP業(yè)務(wù)承載核心的內(nèi)容，主要是應(yīng)用可動態(tài)加載的模塊方式。通過實現(xiàn)之后，這一系統(tǒng)的穩(wěn)定性較為理想，可以應(yīng)用在電話等業(yè)務(wù)當中。

參考文獻

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[2] 羅倩倩，宋立新，李正鵬.基于積木理念的VoIP通信實驗系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].高校實驗室工作研究，2016，31（4）：50-53.

[3] 田夏利，熊瑩，周興武.基于軟交換技術(shù)的分布式IP外包呼叫中心研究[J].無線互聯(lián)科技，2015，23（21）：147-148.