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SIP y el nuevo modelo de red de comunicaciones. 1ª. de 2 partes

Revista Mundo-ContactSIP y el nuevo modelo de red de comunicaciones. 1ª. de 2 partes

John Yoakum*

¿Qué es SIP?

Introducción básica

SIP (Session Initiation Protocol) forma los cimientos de una arquitectura de comunicaciones multimedia centrada en Internet. SIP establece sesiones sobre redes IP para personas que desean entablar una comunicación. En este contexto, una sesión es cualquier comunicación interactiva que tiene lugar entre dos o más entidades sobre una red IP, desde una simple llamada telefónica o intercambio de mensajes instantáneos hasta una conferencia de colaboración multimedia. SIP es un protocolo de paradigma de web estandarizado por una entidad denominada Internet Engineering Task Force (IETF). Es similar a los dos principales protocolos de Internet —HTTP (World Wide Web) y SMTP (e-mail) — en el sentido de que utiliza direcciones simbólicas para representar a las personas que desean comunicarse.

SIP hace posible el uso de servicios convergentes de voz y multimedia, como por ejemplo e-Commerce enriquecido con voz, “clic-to-dial” en una página web, mensajes instantáneos con listas de amigos y mucho más.

La administración de sesiones SIP es la clave para permitir una comunicación natural vía IP entre personas, no entre dispositivos. Con SIP, los usuarios pueden encontrarse y ponerse en contacto – sin importar el contenido ni el número de participantes – utilizando computadoras, teléfonos, televisores y equipos portátiles (hand-helds) dispares.

SIP fue desarrollado como un mecanismo para establecer una gran variedad de sesiones. Por lo tanto, SIP no dicta los detalles dentro de una sesión, sino que negocia la interacción con base en las capacidades de los participantes. Esta simplicidad significa que SIP es escalable, extensible, y encaja cómodamente en diferentes arquitecturas y situaciones de implementación.

Historia
SIP surgió a mediados de la década de los 90 a partir de estudios realizados en Columbia University en un afán por estandarizar un método para invitar a participantes de otras universidades a conferencias multimedia a gran escala. A medida que se fue desarrollando, se hizo evidente que el protocolo era mucho más flexible de lo que se había imaginado. El IETF – el organismo responsable de administrar y desarrollar los mecanismos que componen Internet – adoptó SIP como protocolo estándar para el establecimiento y la terminación de sesiones multimedia en 1999.

Capacidades
SIP es un protocolo de control que inicia, modifica y termina sesiones de comunicación con uno o más participantes. El protocolo permite a los participantes acordar un conjunto de tipos de medios compatibles y permite la movilidad de los usuarios mediante un esquema de proxy y redireccionamiento de las peticiones a la ubicación actual de cualquier usuario. SIP hace posible la siguiente funcionalidad:

• Traducción de nombres y localización de usuarios — Permite que las personas se encuentren aun sin conocer los detalles de las direcciones o ubicación física del equipo que está utilizando el otro.
• Negociación entre medios — Se encarga de las negociaciones que permiten a todos los participantes en una sesión ponerse de acuerdo en un medio en común y los detalles tecnológicos involucrados — incluyendo voz, video, audio, mensajes instantáneos, intercambio de datos de aplicaciones o cualquier combinación de estas modalidades.
• Gestión de los participantes en la sesión — Administra la alta, baja, o transferencia de participantes en la sesión.
• Cambios en las características de la sesión — Permite hacer cambios a los medios utilizados en una sesión aun mientras ésta se lleva a cabo.

El nuevo modelo de red
A medida que han evolucionado las comunicaciones, se ha dado un cambio fundamental en la manera en que se distribuye la información. Para poder apreciar plenamente las implicaciones que tiene el protocolo SIP para la comunicación, es útil considerar su funcionalidad dentro del contexto de la arquitectura de las redes de comunicaciones. Para ello nos valdremos de un modelo conceptual que divide las redes de comunicaciones en un conjunto de tres “planos” funcionales: la capa de acceso inferior, la capa de sesión intermedia, y la capa de servicio superior. Los métodos de comunicación tradicionales encajan en este esquema de la siguiente manera:

• Radio de dos vías — La radio de dos vías, una de las primeras formas de comunicación electrónica, existe exclusivamente en el plano de acceso inferior. Los equipos de radio transmiten en frecuencias específicas, y cualquiera que tenga un receptor sintonizado en la frecuencia correcta puede escuchar una comunicación. Los usuarios se turnan para trasmitir, a fin de evitar que se “encimen” sus mensajes. No existe un control formal de sesión.

Figura 1. Radio bidireccional — La gente escucha primero y se turna para hablar, indicando los cambios verbalmente con la expresión "cambio"

• Red de Área Local (LAN) simple — Una LAN Ethernet simple entre dos computadoras utiliza una gestión de sesión rudimentaria entre iguales. Cada computadora escucha todo el tiempo y habla cuando quiere, siempre y cuando no oiga a nadie más. El sistema está atento continuamente a posibles “colisiones” de datos en caso de que alguien empiece a hablar justo al mismo tiempo. Si se detecta una colisión, ambas partes esperan un periodo aleatorio de tiempo e intentan enviar nuevamente los datos, con esperanza de que la red esté libre.

Figura 2. Red de área local (LAN simple )— Los equipos escuchan primero, comienzan a hablar, detectan colisiones e intentan nuevamente.

• Telefonía alámbrica — La telefonía tradicional depende en gran medida de hardware que abarca los planos de acceso y de sesión controlando todas las sesiones. Los conmutadores telefónicos – el sustituto moderno de los humanos que se dedicaban a reconectar cables en un tablero – utilizan una sofisticada lógica digital para establecer, cobrar por el uso y liberar los circuitos entre los equipos. Una arquitectura tradicional dentro de la capa de sesión permite el intercambio confiable y global de información sobre las sesiones. Las sesiones pueden estar conectadas al plano de servicio para servicios de telefonía tales como buzón de voz.

Figura 3. Telefonía alámbrica — Los conmutadores y su red de señalización especial se encargan de controlar todo

• Telefonía inalámbrica — La telefonía inalámbrica moderna se basa en el concepto de “células” definidas de cobertura radial que se interconectan mediante una sofisticada red de control de estaciones base supervisada por lógica digital que reside en un Centro de Conmutación Móvil (MSC). El MSC es un súper conjunto de un conmutador telefónico y abarca de la misma manera los planos de acceso y de sesión del modelo de red. Sus muchas funciones específicas de control de sesión son necesarias debido a las complicaciones inducidas por la movilidad de los usuarios. La lógica de sesión mantiene actualizadas diversas bases de datos de información en tiempo real y del cliente.

Figura 4. Telefonía inalámbrica — Elementos de red adicionales se encargan de las complicaciones introducidas por la movilidad de los usuarios

• Internet — En los albores de la Internet, cada computadora se encargaba de la gestión de la sesión y no existía un control centralizado de las sesiones. Una computadora, esencialmente, negociaba una sesión con un servidor específico usando una dirección determinada según se requiriera. A medida que más personas comenzaron a utilizar Internet y el espacio de direcciones se tornó significativamente más complicado, se instrumentó un servicio de resolución de direcciones. Este servicio, denominado Domain Name Service (DNS) resuelve bajo pedido nombres significativos para el ser humano en direcciones IP y reside en la capa de sesión de la computadora cliente. El elemento de sesión que se ha incorporado más recientemente a la escena de Internet es el llamado Content Sensitive Switch, que reside en la capa de sesión o de servicio y dirige el tráfico a diversos servidores similares con base principalmente en la disponibilidad en tiempo real de los servidores, su proximidad a los clientes, y la compatibilidad con elementos tales como el idioma más adecuado para la persona que solicita la información.

Figura 5. Internet — El control de las sesiones está distribuido; los clientes inteligentes desempeñan un rol significativo

• Internet inalámbrica de tercera generación (3G) — A fin de proveer acceso de datos inalámbrico de alta velocidad a Internet, se introdujeron gateways de señalización y de datos a la infraestructura inalámbrica, con lo que se redujo la dependencia de funciones de conmutación móvil para el establecimiento de la conectividad de datos. El organismo de normas inalámbricas 3GPP ha adoptado SIP y, una vez que esté totalmente implementado, las redes móviles de tercera generación serán plenamente capaces de participar en forma transparente en servicios multimedia.

Figura 6. Internet inalámbrica de tercera generación (3G) — La infraestructura móvil se expande hacia las redes IP

.• Red multimedia distribuida — Todas las piezas encajan a medida que sigue proliferando y abaratándose el ancho de banda de acceso, lo que permite un incremento espectacular en el contenido de medios disponible. Clientes inteligentes, tanto inalámbricos como físicamente conectados, participan activamente en la gestión de las sesiones, al tiempo que servidores proxy y switches de contenido ayudan establecer las sesiones en forma dinámica y a redireccionar las sesiones a las fuentes de contenido pertinente más disponibles. Gateways de señalización, softswitches y gateways de medios de muchos tipos trabajar juntos para proveer la interacción con otras tecnologías de red.

Figura 7. Red multimedia distribuida — SIP permite una gestión distribuida de las sesiones

Es evidente que la dinámica de las comunicaciones está evolucionando a medida que se incrementa la interacción entre las capas de red y la gestión de las sesiones se vuelve altamente distribuida. Así como la computadora siempre ha desempeñado un rol significativo en el inicio de las sesiones a través de Internet, los equipos limítrofes tendrán un rol significativo en el inicio y control de las sesiones en las redes de la próxima generación. La gestión de las sesiones puede residir por completo con los clientes inteligentes o bien puede estar distribuida entre unos pocos o muchos elementos de red cooperantes.

Al almacenar las direcciones de los equipos de mapeo en un registro SIP, las comunicaciones pueden dirigirse al nombre de una persona, en vez de a un número largo y complicado. Una persona simplemente tiene que registrar uno o más equipos con la red y de esa manera se le podrá localizar dondequiera que esté, independientemente de los detalles de las redes y dispositivos involucrados.

*John Yoakum, Director de Desarrollo de Negocios de Nortel

Continuará…

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