El Protocolo SIP (Session Initiation Protocol) es un protocolo de señalización utilizado en redes de comunicaciones para establecer, modificar y finalizar sesiones de comunicación multimedia, como llamadas de voz y video, conferencias, mensajería instantánea y juegos en línea. Fue desarrollado por el Internet Engineering Task Force (IETF) y está definido en el RFC 3261.
Funciona como un protocolo de inicio de sesión, permitiendo que los dispositivos se comuniquen entre sí y negocien los parámetros necesarios para establecer una comunicación multimedia. El Protocolo SIP es un protocolo de capa de aplicación y trabaja en conjunto con otros protocolos, como el RTP (Real-Time Transport Protocol), que se encarga de la transmisión de datos multimedia.
Características del Protocolo SIP
- Establecimiento de sesiones: Permite la creación, modificación y finalización de sesiones de comunicación en tiempo real.
- Escalabilidad: Puede ser utilizado para establecer comunicaciones entre dos dispositivos o participantes múltiples en una conferencia.
- Independencia de la capa de transporte: Puede funcionar sobre diferentes protocolos de transporte, como TCP (Transmission Control Protocol) o UDP (User Datagram Protocol).
- Flexibilidad: Admite diversos tipos de medios, como voz, video, mensajes de texto y más.
- Extensibilidad: Permite añadir nuevas funcionalidades y extensiones sin alterar el núcleo del protocolo.
Historia
El desarrollo de SIP comenzó a principios de los años 90 por el IETF para estandarizar y simplificar la señalización de las comunicaciones multimedia en redes IP. Fue diseñado como un protocolo abierto y flexible que pudiera reemplazar a otros protocolos de señalización más antiguos y propietarios, como H.323.
En 1996, la versión 2 de SIP fue propuesta, y en 1999, se publicó el primer RFC oficial para SIP (RFC 2543). Desde entonces, ha habido varias actualizaciones y mejoras a través de nuevos RFCs para abordar problemas y añadir características adicionales.
Donde se usa
El Protocolo SIP es ampliamente utilizado en sistemas de telefonía IP, sistemas de videoconferencia, aplicaciones de mensajería instantánea, servicios de voz sobre IP (VoIP) y otros servicios de comunicación en tiempo real a través de Internet y redes IP.
Los siguientes son unos ejemplos de aplicaciones reconocidas que usan el protocolo SIP:
- Asterisk: Como mencioné anteriormente, Asterisk es una plataforma de código abierto que utiliza el Protocolo SIP como uno de sus principales protocolos de señalización para proporcionar servicios de telefonía IP.
- 3CX: Es un software de central telefónica IP que utiliza SIP como el protocolo principal para gestionar las llamadas, conferencias y otras funciones de telefonía.
- Cisco Unified Communications Manager (CUCM): Es una solución de comunicaciones empresariales de Cisco que también utiliza SIP para facilitar la comunicación entre dispositivos y proporcionar servicios de telefonía IP avanzados.
- Microsoft Teams: La plataforma de comunicación y colaboración de Microsoft utiliza SIP en su arquitectura de telefonía para permitir llamadas de voz y video entre usuarios y dispositivos.
- SIP Trunks: Muchos proveedores de servicios de comunicaciones ofrecen troncales SIP, que son conexiones de VoIP basadas en SIP que permiten a las empresas realizar llamadas a través de Internet en lugar de líneas telefónicas tradicionales.
- Viber y WhatsApp: Aplicaciones de mensajería instantánea y llamadas que también utilizan SIP para establecer sesiones de comunicación de voz y video.
- Softphones: Aplicaciones de software que emulan un teléfono físico en una computadora o dispositivo móvil y que utilizan SIP para conectarse a sistemas de telefonía IP.
- Grandstream UCM Series: Es una serie de dispositivos de central telefónica IP desarrollados por Grandstream que utilizan SIP para proporcionar servicios de telefonía empresarial.
Evolución e Importancia del Protocolo SIP
El Protocolo SIP ha sido fundamental para la evolución de las comunicaciones en la era digital. Ha permitido que diferentes sistemas y dispositivos se conecten y comuniquen de manera eficiente, independientemente de su ubicación física y la red que utilicen. Además, su arquitectura abierta ha propiciado la interoperabilidad entre distintos fabricantes y proveedores de servicios.
La importancia del Protocolo SIP radica en que ha facilitado la migración de las redes tradicionales de telefonía a redes IP, lo que ha llevado a una mayor eficiencia y reducción de costos en las comunicaciones. Ha posibilitado la integración de servicios multimedia, como voz, video y datos, en una sola plataforma, brindando una experiencia más rica y completa a los usuarios.
Ejemplo de mensajes de sesión
Estos son los mensajes más importantes que se usan para establecer una sesión SIP, aunque pueden haber otros mensajes, gracias a la flexibilidad del protocolo:
- INVITE: Este mensaje se utiliza para iniciar una nueva sesión o invitar a otro participante a unirse a una sesión existente. El mensaje INVITE contiene información sobre los medios que se desean utilizar, como códecs de audio y video.
- 100 Trying: Este mensaje es una respuesta provisional que indica que el servidor ha recibido la solicitud INVITE y está procesándola. Es una confirmación de que la solicitud se encuentra en proceso.
- 180 Ringing: Este mensaje también es una respuesta provisional que indica que el teléfono del destinatario está sonando. Es una señal para el llamante de que el proceso de establecimiento de la llamada está en curso.
- 200 OK: Este mensaje es la respuesta final exitosa a una solicitud INVITE. Indica que el servidor ha aceptado la solicitud y la sesión ha sido establecida correctamente.
- ACK: Después de recibir un mensaje 200 OK, el cliente debe enviar un mensaje ACK (acknowledgment) para confirmar la recepción de la respuesta y finalizar el proceso de establecimiento de la llamada.
- BYE: Este mensaje se utiliza para finalizar una sesión o terminar una llamada. Cuando un participante envía un mensaje BYE, la sesión se cierra y se liberan los recursos asociados.
- 487 Request Terminated: Este mensaje es una respuesta a un INVITE si la llamada es cancelada antes de ser respondida. Indica que la solicitud de llamada ha sido terminada.
Puertos usados por SIP
SIP usa diferentes puertos para establecer sesiones y transmitir datos multimedia. Los siguientes son los puertos más usados por SIP:
- Puerto TCP/UDP 5060: Es el puerto predeterminado para las conexiones de señalización SIP. Es utilizado para establecer, modificar y finalizar sesiones, así como para enviar mensajes de control y solicitudes.
- Puerto TCP/UDP 5061: Es el puerto utilizado para conexiones SIP seguras mediante el protocolo SIP sobre TLS (Transport Layer Security). Cuando se utiliza SIP sobre TLS, las comunicaciones se cifran para mayor seguridad.
Además de estos puertos estándar, el Protocolo SIP puede hacer uso de otros puertos adicionales para la transmisión de datos multimedia, como el audio y el video, utilizando otros protocolos, como el RTP (Real-Time Transport Protocol). Estos puertos de medios se asignan de manera dinámica durante la negociación de la sesión y suelen estar en el rango de puertos UDP 1024-65535.
Por eso es importante tener en cuenta que los puertos utilizados por SIP y sus servicios asociados deben estar abiertos en los firewalls y routers para permitir el tráfico de señalización y medios entre los dispositivos que participan en las sesiones SIP; de otro modo puede establecerse la sesión, y no transmitirse la señal de voz o de video, por problemas de apertura de puertos.
Interacción de SIP con PHP y Python
Para interactuar con el Protocolo SIP usando PHP o Python, se pueden usar bibliotecas o módulos específicos diseñados para facilitar la comunicación con sistemas SIP. Estas bibliotecas implementan las funcionalidades necesarias para enviar y recibir mensajes SIP, establecer sesiones y manejar la señalización y transmisión de datos multimedia.
Ahora miraremos algunos ejemplos de cómo se puede interactuar con el Protocolo SIP utilizando PHP o Python:
1. PHP:
En PHP, se puede utilizar una biblioteca llamada «PJSIP» que proporciona una API para trabajar con el Protocolo SIP. PJSIP es una pila de protocolo de código abierto que incluye funcionalidades SIP y RTP (para el manejo de medios). Con PJSIP, puedes crear clientes SIP, registrar usuarios, establecer llamadas y más. Aquí hay un ejemplo simple de cómo registrar un cliente SIP utilizando PJSIP en PHP:
<?php
$pjsip = new PJSIP();
// Configurar el cliente SIP
$pjsip->init();
$pjsip->config_account("sip:[email protected]", "contraseña");
// Registrar con el servidor SIP
$pjsip->register();
// Realizar una llamada SIP
$pjsip->call("sip:[email protected]");
// Finalizar la llamada
$pjsip->hangup();
// Finalizar la sesión SIP
$pjsip->deinit();
?>2. Python:
En Python, hay bibliotecas como «SIPp» y «Twisted» que permiten interactuar con el Protocolo SIP. Estas bibliotecas ofrecen diferentes niveles de funcionalidad, desde simplemente enviar mensajes SIP hasta implementar aplicaciones SIP más avanzadas. Aquí tienes un ejemplo básico utilizando SIPp en Python:
from sipp import SIPp
# Crear un cliente SIP
sipp_client = SIPp()
# Configurar el cliente SIP
sipp_client.config(user="usuario", password="contraseña", server="sipserver.com")
# Registrar con el servidor SIP
sipp_client.register()
# Realizar una llamada SIP
sipp_client.call("[email protected]")
# Esperar 10 segundos para la llamada
sipp_client.wait(10000)
# Finalizar la llamada
sipp_client.hangup()
# Finalizar la sesión SIP
sipp_client.close()Hay que tener en cuenta que estos son ejemplos básicos y que hay muchas más funcionalidades que se pueden implementar utilizando bibliotecas SIP más avanzadas y complejas.
Relación entre Asterisk y SIP
Asterisk es una plataforma de código abierto para comunicaciones telefónicas desarrollada por Digium (ahora parte de Sangoma Technologies). La relación entre Asterisk y el Protocolo SIP es estrecha, ya que Asterisk utiliza el Protocolo SIP como uno de los principales protocolos de señalización para establecer comunicaciones en su sistema.
Asterisk es una solución de PBX (Central telefónica privada) basada en software que proporciona funciones avanzadas de telefonía, incluyendo enrutamiento de llamadas, desvío, correo de voz, conferencias y más. Puede manejar diferentes protocolos de señalización, como SIP, IAX (Inter-Asterisk eXchange), H.323, entre otros, pero SIP es el protocolo más ampliamente utilizado en las implementaciones de Asterisk.
Cuando se utilizan teléfonos IP o softphones (aplicaciones de telefonía basadas en software) con Asterisk, se establece una comunicación entre ellos mediante el Protocolo SIP. Los teléfonos SIP envían mensajes SIP al servidor Asterisk para solicitar el establecimiento, modificación o finalización de sesiones de llamada.
Asterisk también admite la integración de servicios de VoIP externos y proveedores de servicios a través del Protocolo SIP. Esto permite a las empresas y usuarios utilizar troncales SIP para realizar llamadas a través de Internet, en lugar de depender completamente de líneas telefónicas tradicionales.
Cómo interactuar con SIP por medio de Asterisk
Para interactuar con el Protocolo SIP utilizando Asterisk, puedes usar diferentes métodos y herramientas, dependiendo de tus necesidades y objetivos específicos. Las siguientes son algunas formas comunes de interactuar con SIP por medio de Asterisk:
1. Configuración de extensiones SIP en el archivo sip.conf:
En el archivo de configuración «sip.conf» de Asterisk, puedes definir extensiones SIP que representan usuarios, dispositivos o troncales SIP. Puedes configurar las extensiones para que puedan realizar y recibir llamadas, establecer parámetros de autenticación, codecs y más.
2. Realizar llamadas SIP desde teléfonos SIP:
Una vez que hayas configurado las extensiones SIP en Asterisk, puedes realizar llamadas SIP desde teléfonos o softphones SIP. Solo necesitas configurar los dispositivos para que se conecten al servidor Asterisk utilizando las credenciales de las extensiones definidas en el archivo «sip.conf».
3. Aplicaciones AGI (Asterisk Gateway Interface):
Asterisk proporciona una interfaz llamada AGI que permite ejecutar scripts y aplicaciones externas. Puedes interactuar con el Protocolo SIP utilizando AGI para realizar acciones específicas basadas en eventos de llamada, como registrar llamadas, hacer enrutamiento personalizado o interactuar con bases de datos externas.
4. Asterisk Manager Interface (AMI):
La AMI es una interfaz que permite controlar y monitorizar Asterisk de forma remota mediante comandos y eventos. Puedes utilizar la AMI para iniciar llamadas, responder a eventos de llamadas entrantes o salientes, escuchar eventos de registro SIP y mucho más.
5. Asterisk REST Interface (ARI):
ARI es una interfaz web que permite interactuar con Asterisk mediante peticiones HTTP RESTful. Con ARI, puedes crear aplicaciones personalizadas para manejar llamadas, conferencias, buzones de voz y otros aspectos del sistema telefónico.
6. Utilizando Dialplan:
El Dialplan de Asterisk es un lenguaje de scripting que permite definir cómo se manejan las llamadas entrantes y salientes. Puedes usar el Dialplan para definir reglas de enrutamiento y manipulación de llamadas, así como para interactuar con extensiones SIP específicas.
7. APIs de bibliotecas externas:
Además de las herramientas nativas de Asterisk, existen bibliotecas externas y APIs que facilitan la interacción con Asterisk y el Protocolo SIP. Algunas de ellas incluyen Asterisk-Java para Java, AsterNET para C#, Asterisk.Net para .NET y muchas más.
Asterisk es una plataforma muy flexible y te permite personalizar y ampliar su funcionalidad de muchas maneras diferentes.
Conclusiones
Si deseas encontrar más documentación y detalles relacionados con el Protocolo SIP, debes ingresar al sitio del Internet Engineering Task Force (IETF), y ahí buscar su especificación en el RFC 3261.
Finalmente, el Protocolo SIP ha sido un pilar fundamental en la transformación de las comunicaciones, impulsando la convergencia hacia redes IP y permitiendo la oferta de una amplia gama de servicios multimedia que hoy en día son comunes en nuestra vida diaria.
Este artículo hace parte del sistema de divulgación de conocimiento de ITSoftware SAS.
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