معرفی و مقایسه پروتکل SIP و PJSIP

معرفی پروتکل SIP

کلمه SIP کوتاه شده عبارت Session Initiation Protocol است. SIP یکی از پرکاربردترین پروتکل‌های استفاده شده در راه اندازی سیستم‌های VOIP می‌باشد. اصلی‌ترین وظیفه SIP، مدیریت برقراری و قطع تماس‌ها و نیز ارسال و دریافت پیام‌های صوتی خواهد‌ بود. این پروتکل از پروتکل HTTP (Hypertext Transfer Protocol) و SMTP الهام گرفته شده و برای مدیریت ارتباطات صوتی، تصویری و متنی استفاده می‌شود.

در این پروتکل درخواست‌ها از کلاینت دریافت شده و پاسخ‌ها از طریق transmission protocolهایی مانند UDP ,TCP ,SCTP ,TLS ,RTP ,SRTP ,RTCP و با استفاده از کدک‌های مختلفی مانند G.729 ,G.711 ,GSM ,Speex انتقال داده می‌شوند.

ویژگی‌های پروتکل SIP

بعضی از ویژگی‌های SIP عبارت‌اند از:

• قابلیت برقراری تماس صوتی و تصویری بین دستگاه‌ها
• امکان ایجاد چندین نشست (Session) بر روی یک ارتباط
• امکان ارسال پیام‌های صوتی و نوشتاری
• امکان تشخیص وضعیت دستگاه‌ها برای برقراری تماس
• قابلیت انتقال تماس بین دستگاه‌ها

آشنایی با Transmission Protocol

برای درک بهتر و آشنایی با پروتکل‌های انتقالی در ادامه توضیحاتی را برای هر یک از آن‌ها ارائه می‌کنیم.

• UDP: این پروتکل یک پروتکل‌های ارتباطی در لایهٔ ترانسپورت مدل OSI که برای انتقال داده‌ها در شبکه‌های کامپیوتری استفاده می‌شود. در مقابل ابن پروتکل، TCP که پروتکل دیگری در لایهٔ ترانسپورت است قرار می‌گیرد، TCP پروتکلی است که اطمینان از انتقال صحیح و ترتیب صحیح داده‌ها را فراهم می‌کند. نکته‌ی دیگری که در مورد UDP باید بدانید این است که از آن برای ارسال داده‌ها از طریق بسته‌های کوچک و به طور مستقیم از یک میزبان به میزبان دیگر استفاده می‌کنند. در UDP بسته‌ها با استفاده از پورت‌های مبدأ و مقصد تعیین شده به‌صورت غیر اتصالی ارسال می‌شوند، یعنی برقراری و حفظ اتصال بین دو میزبان لازم نیست. این موضوع باعث می‌شود UDP به طور عمده برای برنامه‌ها و سرویس‌های تماسی که به‌ سرعت و کارایی بیشتر نیاز دارند، مورد استفاده قرار گیرد. با این ‌حال، بدون اتصال بودن UDP به این معنا است که تضمینی برای رسیدن بسته‌ها یا ترتیب رسیدن آن‌ها وجود ندارد. این بدان معناست که بسته‌های UDP ممکن است در مسیر از دست بروند یا تأخیر در رسیدن به مقصد داشته باشند. به همین دلیل، UDP بیشتر در برنامه‌ها و سرویس‌هایی مانند ویدئو استریمینگ، VoIP و بازی‌های آنلاین کاربرد دارد که سرعت و زمان واکنش مهم‌ترین عوامل آن‌ها هستند.
• SCTP: این پروتکل برای انتقال داده‌ها بین شبکه‌ها در اینترنت استفاده می‌شود. این پروتکل در مقایسه با پروتکل‌های TCP وUDP، ویژگی‌ها و قابلیت‌های منحصربه‌فردی دارد. پروتکل SCTP به طور کلی برای استفاده در برنامه‌هایی طراحی شده است که نیازمندی‌هایی از جمله اعتبارسنجی دومرحله‌ای (two-factor authentication)، تجزیه‌وتحلیل هم‌زمان (concurrent analysis)، مقاومت در برابر حملات (resistance to attacks)، انتقال داده‌های مولتی مدیا (multimedia data transfer)، و سرویس‌دهی چندرسانه‌ای (multimedia services) را دارند. به عبارت دیگر SCTP به‌عنوان یک پروتکل انتقال مطمئن و قابل‌ اطمینان نیز شناخته می‌شود، یکی از ویژگی‌های اساسی SCTP، این است که ارتباطات موازی چندگانه (multi-streaming) را ممکن می‌کند، به این معنی که می‌تواند چندین جریان داده را به‌ صورت هم‌زمان در یک ارتباط ایجاد کند.
• TLS: نام این پروتکل مخفف Transport Layer Security است. این یک پروتکل امنیتی است که برای برقراری ارتباط امن در شبکه‌های اینترنت استفاده می‌شود. TLS به‌عنوان نسخه بهبود یافته و امنیتی از پروتکل SSL (Secure Sockets Layer) نیز شناخته می‌شود. از TLS برای ارتباط امن بین دو نقطه (مانند مرورگر و سرور وب) استفاده می‌شود. این پروتکل امنیتی، ارتباطات را با استفاده از رمزنگاری و تأیید هویت دو طرفه تأمین می‌کند. هدف TLS از بین ‌بردن خطرات امنیتی مانند حملات Man-in-the-Middle و تجسس بر داده‌ها است. TLS برای محافظت از حریم خصوصی، امنیت و اعتماد در ارتباطات آنلاین بسیار حائز اهمیت است.
• RTP: نام این پروتکل مخفف Real-time Transport Protocol است. این پروتکل یک پروتکل انتقال داده‌های صوت و ویدئو در شبکه‌ها است RTP. به‌ عنوان یک ‌لایه بالادستی برای انتقال محتواهای چندرسانه‌ای مانند صدا، تصویر و داده‌های مرتبط به آن‌ها استفاده می‌شود. همچنین از RTP برای انتقال داده‌هایی که نیازمند پخش فوری و در زمان واقعی هستند نیز استفاده می‌شود. مثل تماس‌های صوتی و تصویری بر روی اینترنت و جلسات تلفنی اینترنتی (VOIP)، ویدئوکنفرانس و پخش ویدئویی زنده (streaming). نکته مهمی که در مورد ان پروتکل باید بدانید این است که RTP بهبودهای امنیتی و کنترل بسته‌های داده را ارائه نمی‌دهد و تنها برای انتقال داده‌های صوتی و تصویری مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای حفظ امنیت و کنترل اعتبار داده‌ها در ارتباطات RTP، معمولاً از پروتکل‌های دیگری مانندSRTP (Secure Real-time Transport Protocol) و RTCP (Real-time Control Protocol) استفاده می‌شود.
• SRTP: نام این پروتکل مخفف Secure Real-time Transport Protocol است. این پروتکل یک نسخه امن شده از RTP است که برای انتقال داده‌های چندرسانه‌ای در زمان واقعی در شبکه‌های بستر IP استفاده می‌شود. SRTP امنیت و حفاظت از حریم خصوصی در ارتباطات صوتی و تصویری را با استفاده از رمزنگاری و تأیید هویت فراهم می‌کند. SRTP از الگوریتم‌های رمزنگاری قوی مانند AES (Advanced Encryption Standard) استفاده می‌کند تا اطلاعات را در طول انتقال محافظت کند. همچنین، SRTP از مکانیزم‌های تأیید هویت مبتنی بر کلیدهای اشتراکی استفاده می‌کند تا اطمینان حاصل شود که داده‌ها توسط طرف معتبری ارسال شده‌اند و به‌ طرف مقصد به‌صورت امن تحویل می‌شوند. استفاده از SRTP در ارتباطات VOIP، ویدئوکنفرانس، پخش ویدئویی زنده و سایر برنامه‌های مبتنی برRTP، بهبود امنیت و حریم خصوصی در این ارتباطات را به همراه دارد.
• RTCP: نام این پروتکل مخفف Real-time Control Protocol است. این پروتکل به همراه پروتکل RTP استفاده می‌شود و وظایفی در مدیریت و کنترل ارتباطات RTP دارد. RTCP برای ارسال اطلاعات کنترلی و مدیریتی درباره جریان داده‌ها و کیفیت خدمات (QoS) در یک ارتباط چندرسانه‌ای استفاده می‌شود.

پروتکل PJSIP چیست؟

PJSIP نیز یک پروتکل متن‌باز برای ارتباطات VOIP است. این پروتکل دارای ویژگی‌های قابل‌ توسعه و قابلیت انعطاف بیشتری نسبت به SIP است PJSIP .از استانداردSIP RFC 3261 پیروی می‌کند و به ‌صورت یک کتابخانه نرم‌افزاری در دسترس است که برنامه‌نویسان می‌توانند از آن برای پیاده‌سازی برنامه‌ها و سرویس‌های VOIP استفاده کنند.

مهم‌ترین ویژگی‌های PJSIP

• قابلیت پشتیبانی از چندین پروتکل ارتباطی مانند SIP، IPv6، RTP و …..
• امکان استفاده از رمزگذاری برای امنیت ارتباطات
• امکان پیاده‌سازی بر روی سیستم‌عامل‌های مختلف از جمله Windows، Linux و Android
• ارائه واسط برنامه‌نویسی (API) جهت توسعه‌دهندگان برای ایجاد برنامه‌های VOIP پیشرفته
• قابلیت توسعه و اضافه‌کردن ویژگی‌های جدید به پروتکل
• قابلیت رجیستر کردن یک داخلی بر روی چند IP

تفاوت بین SIP و PJSIP چیست؟

اگرچه PJSIP بر پایه SIP توسعه ‌یافته است، اما دارای تفاوت‌های مهمی با SIP است. در زیر به برخی از این تفاوت‌ها اشاره می‌کنیم:

1. قابلیت توسعه و انعطاف‌پذیری: PJSIP به دلیل ساختار ماژولار خود، قابلیت اضافه‌کردن ویژگی‌های جدید و توسعه آن را دارد. این پروتکل برای برنامه‌نویسان API قدرتمندی فراهم می‌کند که می‌توانند برنامه‌های پیشرفته و سفارشی را با استفاده از آن ایجاد کنند. این در حالی است که SIP به‌ صورت استاندارد و معمولی‌تری عرضه شده و قابلیت توسعه و انعطاف محدودتری دارد.
2. پشتیبانی از پروتکل‌های دیگر: پروتکل PJSIP علاوه بر پروتکل SIP، از پروتکل‌های دیگری مانند IPv6 و RTP نیز پشتیبانی می‌کند. این قابلیت باعث افزایش قدرت و کاربرد پروتکل می‌شود. در حالی‌ که SIP فقط بر روی پروتکل SIP تمرکز دارد و پشتیبانی مستقیم از پروتکل‌های دیگر را ندارد.
3. راحتی در پیاده‌سازی: استفاده از PJSIP برای پیاده‌سازی برنامه‌ها و سرویس‌های VOIP از جمله برنامه‌های تلفنی، نرم‌افزارهای مرکز تماس و برنامه‌های مخابراتی، به دلیل وجود کتابخانه نرم‌افزاری آن ساده‌تر است. در حالی ‌که پیاده‌سازی SIP به‌ صورت کامل نیاز به توسعه‌ از پایه داشته و پیچیدگی بیشتری دارد.

نکته: توجه داشته باشید جدول فوق فقط یک مقایسه کلی است و ویژگی‌ها و عملکرد دقیق هر پروتکل ممکن است با توجه‌ به نسخه‌ها و پیاده‌سازی‌های خاص، متفاوت باشد.

نحوه عملکرد پروتکل‌های SIP و PJSIP در مقابل NAT Traversal را نیز در جدول زیر می‌توانید مورد ارزیابی قرار دهید.

نکته: Nat Traversal فرایندی است که در شبکه‌های کامپیوتری انجام می‌شود و هدف آن اتصال دو دستگاه مستقر در شبکه‌های خصوصی (Private Networks) به یکدیگر از طریق اینترنت است، در حالی‌ که IP هر دستگاه در شبکه خصوصی از یک آدرس IP پابلیک متفاوت است.

نتیجه‌گیری و جمع‌بندی مقاله مقایسه SIP و PJSIP

SIP و PJSIP هر دو پروتکل‌های قدرتمندی هستند که برای برقراری ارتباطات صوتی در فناوری VOIP استفاده می‌شوند. پروتکل SIP به ‌عنوان یک استاندارد رایج استفاده می‌شود، در حالی ‌که PJSIP بر پایه SIP توسعه ‌یافته است و قابلیت توسعه و انعطاف بیشتری دارد. برای پیاده‌سازی برنامه‌های پیشرفته و سفارشی، استفاده از PJSIP بهترین گزینه است، در حالی ‌که برای پیاده‌سازی سناریو‌های ساده‌تر و معمولی‌تر، SIP می‌تواند انتخاب مناسبی باشد. در نهایت، انتخاب بین این دو پروتکل بستگی به نیازها و الزامات خاص هر پروژه و برنامه دارد.