SIP服务器调查报告

开源SIP服务器调查报告一、引言随着通信IP化的发展，IP传输的高带宽、低成本等优势使得越来越多的企业、电信运营商加快建设基于IP的各种通信应用。在通信协议IP化发展中，SIP协议毫无争议地成为各大电信运营商构建其未来网络的基础协议，越来越多的SIP软件产品也不断出现在行业应用中。SIP协议的标准化，同时也造就了一大批优秀的开源软件产品，包括Asterisk、SipXecs、FreeSWITCH、OpenSIPS等SIP服务端软件，也包括X-lite、LinPhone、eyeBeam等SIP客户端软件。二、调查目的根据目前已经着手开发的系统所采用的服务器Asterisk来看，Asterisk支持视频通话的效果不是很理想，影响通话的质量。为此，本文对当前所有的SIP开源服务器进行调查分析，对其性能、使用方便程度等多方面进行分析，从而为选取支持视频且视频质量较高的服务器做准备。三、调查内容目前SIP开源服务器主流的有以下几个：OpenSIPSOpenSIPS是一个成熟的开源SIP服务器，除了提供基本的SIP代理及SIP路由功能外，还提供了一些应用级的功能。OpenSIPS的结构非常灵活，其核心路由功能完全通过脚本来实现，可灵活定制各种路由策略，可灵活应用于语音、视频通信、IM以及Presence等多种应用。同时OpenSIPS性能上是目前最快的SIP服务器之一，可用于电信级产品构建。凭借其可扩展、模块化的系统架构，OpenSIPS提供了一个高度灵活的、用户可配置的路由引擎，可以为voice、video、IM和presence等服务提供强大高效的路由、鉴权、NAT、网关协议转化等功能。由于其稳定高效等特点，OpenSIPS已经被诸多电信运营商应用在自己的网络体系中。其主要功能如下：SIP注册服务器/代理服务器（lcr、dynamicrouting、dialplan）/重定向服务器SIPpresenceagentSIPB2BUASIPIMServerSIPtoSMS/XMPP网关SIPtoXMPP网关SIP负载均衡SIPNATtraversal源码下载网址：/Downloads/Downloads详细介绍：/wiki/view/OpenSIPS官方网站：/KamailioKamailio®

(formerOpenSER)isanOpenSourceSIPServerreleasedunderGPL,abletohandlethousandsofcallsetupspersecond.Amongfeatures:asynchronousTCP,UDPandSCTP,securecommunicationviaTLSforVoIP(voice,video);WebSocketsupportforWebRTC;IPv4andIPv6;SIMPLEinstantmessagingandpresencewithembeddedXCAPserverandMSRPrelay;IMSextensions;ENUM;DIDandleastcostrouting;loadbalancing;routingfail-over;accounting,authenticationandauthorization;supportformanybackendsystemssuchasMySQL,Postgres,Oracle,Radius,LDAP,Redis,Cassandra;XMLRPCcontrolinterface,SNMPmonitoring.ItcanbeusedtobuildlargeVoIPservicingplatformsortoscaleupSIP-to-PSTNgateways,PBXsystemsormediaserverslikeAsterisk™,FreeSWITCH™orSEMS.KamailioandtheSIPExpressRouter(SER)teamedupfortheintegrationofthetwoapplicationsandnewdevelopment.源码下载地址：/w/download/安装指南：/yetyongjin/article/details/8106997 /rosekin/article/details/7103183 /p/kamailio 官方网站：/w/sipXecssipXecs

isamodularandscalablecommunicationssolutionforenterprisesofallsizes.ItprovidesahighlyavailableSIProutingcoreintegratedwithagrowingsuiteofcommunicationsservicesallmanagedthroughaunifiedwebbasedmanagementapplication.sipXecsprovidestraditionalPBXtelephonyservicesintegratedwithinstantmessaging,andallowstheuseofadvancedcommunicationstoolslikevideocalling.ThesipXecsEnterpriseCommunicationsSolutionisanativeSIPbasedsolutionthatoffersallthetypicalfeaturesexpectedfromaPBX,includingvoicemail,unifiedmessaging,auto-attendant,conferencing,presenceandcallcentercapabilities.sipXecscanbedeployedonasingleserverforsmallerinstallationsorasadistributedandoptionallyredundantsystemforlargerdeployments.It'sWebServices(SOA)basedmanagementandconfigurationsystemallowscentralizedmanagementofadistributedsystemandoffersplug&playconfigurationforallphonesandgateways.ThesipXecsdevelopercommunityisstrongandgrowing.sipXecshasbuiltareputationforbeingeasytouse,scalableandofhighquality.Inaddition,sipXecsisa

unifiedcommunicationssolution,notjustanIPPBX.ThesipXecsprojectdeliversafullycapableopensourceunifiedcommunicationssolutionforthesmalltomid-enterprisemarket.Thismarketrangesfromafewuserstoseveralthousandusers,possiblylocatedindifferentbuildings,cities,orcountries.源码下载地址：/pub/sipXecs/ISO/参考资料：/p-4455907895111.htmlfreeswitchFreeSWITCH

是一个

\o"Freesoftware（页面不存在）"免费、\o"Opensourcesoftware（页面不存在）"开源

的通信软件，可用于创建音、视频以及短消息类产品和应用。它采用

\o"MozillaPublicLicense"MozillaPublicLicense

(MPL)授权协议,MPL是一个

\o"Freesoftwarelicense（页面不存在）"开源的软件协议.它的核心库libfreeswitch可以嵌入其它系统或产品中，也可以做一个单独的应用存在。源码下载地址：/参考资料：/wiki/FreeSWITCH /link?url=WHBaHNAKHkZsw3ptXD31Kd6eQD8bgkw14MRraJzR04tDqV47UkQmB1zETCJfcwpERpq3o2OtSjXE3DgGRHeS1t7Vl17VbdZ99OC5VGyXoxKCipangoCipangoisaSIPServletextensiontothepopularJettyHTTPServletengine.CipangoisthenaconvergentSIP/HTTPApplicationServercompliantwithbothSIPServletsandHTTPServletsstandards.CipangosharesmanyofJettygoalsandisdesignedtobelighweight(SIPandHTTPservicesmaybeconfiguredtouselessthan1MB),simpletouse,flexibleandhighlyperformant.ItcanbeusedforconvergentHTTP/SIPapplicationsandisalsoabletosupportanykindofSIP-onlyapplicationssuchas:Subscribercommunicationsapplications:presence,callforwardandscreening,rich-mediaservices,conferencing,instantmessaging,contactcenters...Networkfunctions:richcallcontrolaccess,protocoltranslation,intelligentroutingandlogging...源码下载地址：/p/cipango/MobicentsThe

MobicentsCommunicationPlatform

isthebestarchitecturetocreate,deployandmanageservicesandapplicationsintegratingvoice,videoanddataacrossarangeofIPandlegacycommunicationsnetworks.Itdrivesconvergencewiththefollowingkeyenablers:参考资料：/svn/trunk/servers/jain-slee//jean.deruelle/mobicents-20-the-java-open-source-communications-platformfosdem-2011-jean-deruelle源码下载网址：/projects/mobicents/?source=navbar /p/mobicents/YateYateisanext-generationtelephonyengine;whilecurrentlyfocusedon

VoiceoverInternetProtocol

(VoIP)and

PSTN,itspowerliesinitsabilitytobeeasilyextended.Voice,video,dataandinstantmessengingcanallbeunifiedunderYate'sflexibleroutingengine,maximizingcommunicationsefficiencyandminimizinginfrastructurecostsforbusinesses.Yatecanbeusedasa:VoIPserverSS7

switchVoIPclientJabberserverJabberclientConferenceserver-withupto200voicechannelsinasingleconferenceVoIPtoPSTNgatewayPC2PhoneandPhone2PCgatewayIPTelephonyserverand/orclientH.323gatekeeperH.323multipleendpointserverH.323<->SIPProxySIPsessionbordercontrollerSIProuterSIPregistrationserverIAXserverand/orclientJingleclientorserverMGCPserver(CallAgent)ISDNpassiveandactiverecorderISDN,RBS,analogpassiverecorderCallcenterserverIVRenginePrepaidand/orpostpaidcardssystem源码下载地址：http://yate.null.ro/pmwiki/index.php?n=Main.Download参考资料：/wiki/Yate四、性能分析1、OpenSIPSa、基本应用配置OpenSIPS不但提供了丰富的功能，还具有操作简单的特点。所有OpenSIPS的应用功能都可以通过一个配置文件opensips.cfg来实现的。该配置文件主要分为三个部分，第一部分主要是全局变量的设置；第二部分主要是加载模块，并设置模块的相应参数；第三部分主要是路由的策略和功能应用。b、系统结构OpenSIPS的架构开放灵活，其核心功能控制均可通过脚本控制实现，各个功能也通过模块加载的方式来构建。采用lex和yacc工具构建的配置文件分析器是其架构设计中的重要部分之一。通过这个分析器，opensips设计了自己的语法规则，使得我们可以适合SIP规范的语言来进行配置文件中的脚本编写，从而达到简化程序以及方便代码阅读的目的。同时这样的设计也使opensips.cfg配置文件的执行速度达到了C语言的级别。其体系结构大体如下图：框架的最上层是用于实现sip消息路由逻辑的opensips.cfg脚本配置，在配置文件中，可以使用Core提供的Parameter和Function，也可以使用众多Modules提供的Function。比如在之前的负载均衡示例中，is_method(“INVITE”)就属于textops模块提供的功能，src_ip和src_port都属于Core提供的参数。下层，提供了网络传输、sip消息解析等基本功能。在左侧，通过相应的数据库适配器，可是使用多种数据库存取数据。在这样的体系结构下，我们就可以方便地通过增加功能module来添加我们需要的功能，而不会对原有系统造成影响。除了以上所述的OpenSIPS的优点，OpenSIPS还提供了一系列的管理维护命令的接口。我们可以通过Core和Module提供的MI管理接口，方便的监控系统以及模块的状态。比如，通过Core的fifops命令，可以获取当前进程的状态；通过Core的fifoget_statistics命令，可以获得当前共享内存以及各进程私有内存的使用情况等等。通过MI管理接口，我们还可以方便地在运行时修改部分参数，比如，对于load_balancer模块，我们可以通过fifolb_reload命令，更新目标组的配置信息，可以通过fifolb_status命令激活或关闭某个目标，这些命令在实际应用中都非常实用。如果希望通过WEB图形界面管理OpenSIPS，OpenSIPS社区还提供了OpenSIPSControlPanel4.0产品。c、与其他项目共同搭建VOIP服务OpenSIPS并不具备一个媒体服务器(MediaServer)的功能。媒体服务器主要提供了类似VoiceMail、呼叫中语音交换、会议服务、视频服务等一系列和语音、视频相关的服务；而OpenSIPS的主要功能主要在于代理、路由和网关。因此，单独的OpenSIPS并不能够提供VOIP服务，只有和Asterisk等具备媒体功能的软件整合，才能构建可靠的语音服务体系。对于媒体服务器，开源世界也提供了很多选择，如老牌的Asterisk，以及功能全面的sipXecs以及专注于IVR功能的FreeSwitch等，他们都是非常优秀的开源项目。其中Asterisk功能全面、灵活，但主要面向企业应用，在性能上稍差。但Asterisk提供了完善的PBX功能，可以连接多种不同的电话终端，支持多种主流的IP电话协议和系统接口。FreeSwtich专注于IVR功能，性能、可靠性非常高。近期FreeSwitch已被sipXecs采用作为其IVR部分功能。sipXecs则是一个功能比较全面的产品，包括IVR、VoiceMail、人工坐席等等，更难得的是SipXecs提供了良好的配置、管理界面，易于使用。只要将OpenSIPS作为前置接入，将多个Asterisk、FreeSwitch、sipXecs挂接在其后，由OpenSIPS实现SIP消息的转发和负载均衡，就可以轻松地实现各种语音业务以及规模扩展。如下图所示。2、Kamailio Kamailiocanbeusedonsystemswithlimitedresourcesaswellasoncarriergradeservers.ItiswritteninpureCforUnix/Linux-likesystemswitharchitecturespecificoptimizationstoofferhighperformances.KamailioProjectaimstobeacollaborativeenvironmentofitsuserstodevelopsecureandextensibleSIPservertoprovidemodernUnifiedCommunicationandVoIPservices.3、sipXecssipXecs企业通信系统（ECS）是一个高伸缩性、企业级的通信解决方案。它是名为SIPFoundry的非盈利性、开源组织的一个独立的产品。借助标准和基于开源环境，sipXecs提供低成本、易使用，以及在其他系统中找不到的互操作性、功能和可伸缩性。sipXecs基于SIP协议。它提供了所期望的PBX的全部典型功能，包括：语音信箱（VoiceMail）、统一消息（UnifiedMessaging）、自动总机（Auto-Attendant）、电话会议（Conferencing）、出席（Presence）、以及呼叫中心（CallCenter）应用等。sipXecs不仅仅是一个指令集的网路电话交换平台，而可以算是一个整体解决方案（TotalSolution）。也就是说，它已包含了一个网路电话交换系统要能实际上线使用、所有需要并会用到的应用组件，例如Web-UI等。sipXecs是目前开源IP-PBX中唯一可以做到终端电话免设定，可以即插即用的系统。这种特性对于应用在办公室的大量部署非常有用。不过有一点要注意，与Asterisk不同，sipXecs是以L-GPL软件授权，这与GPL授权大致是相同，只是差别在于函式库部分有特别的授权条款。4、freeswitcha、freeswtich对高清(HD)语音编码的支持freeswitch支持大部分高清语音编码，包括Speex,G.722,G.722.1(Siren)及SILK,与之对比，asterisk1.8版本之前只支持采样为8000的常用语音编码，1.10后asterisk开始从新架构其mediacodec模块，以全面支持高清等宽频语音编码。b、有些语音编码以模块方式加载(G729等)，有的则属于freeswitchcore部分(G711)，系统默认不加载所有语音编码，对于没有加载的编码，可以通过配置modules.conf.xml配置，在fs_cli上执行"showcodec"会显示当前系统已经加载的编码：type,name,ikey

codec,ADPCM(IMA),mod_spandsp

codec,AMR,mod_amr

codec,G.711alaw,CORE_PCM_MODULE

codec,G.711ulaw,CORE_PCM_MODULE

codec,G.722,mod_spandsp

codec,G.723.16.3k,mod_g723_1

codec,G.72616k,mod_spandsp

codec,G.72616k(AAL2),mod_spandsp

codec,G.72624k,mod_spandsp

codec,G.72624k(AAL2),mod_spandsp

codec,G.72632k,mod_spandsp

codec,G.72632k(AAL2),mod_spandsp

codec,G.72640k,mod_spandsp

codec,G.72640k(AAL2),mod_spandsp

codec,G.729,mod_g729

codec,GSM,mod_spandsp

codec,H.261Video(passthru),mod_h26x

codec,H.263Video(passthru),mod_h26x

codec,H.263+Video(passthru),mod_h26x

codec,H.263++Video(passthru),mod_h26x

codec,H.264Video(passthru),mod_h26x

codec,LPC-10,mod_spandsp

codec,PROXYPASS-THROUGH,CORE_PCM_MODULE

codec,PROXYVIDEOPASS-THROUGH,CORE_PCM_MODULE

codec,Polycom(R)G722.1/G722.1C,mod_siren

codec,RAWSignedLinear(16bit),CORE_PCM_MODULE

codec,Speex,mod_speex

codec,iLBC,mod_ilbc以模块方式加载的编码在目录src\mod\codecs下面，所以如果我们想添加自己的编码，在此目录下参考其他实现即可，freeswitch对新编码的添加接口也及其简单，主要为注册几个四个回调，init,encode,decode,destroy,然后通过switch_core_codec_add_implementation把这几个回调的实现注册进去。c、设置编码的优先级vars.xml可以设置系统默认使用的编码，为全局设置，下面两个变量，一个表示呼入，一个表示呼出。

<X-PRE-PROCESScmd="set"data="global_codec_prefs=G722,PCMA,PCMU,GSM"/>

<X-PRE-PROCESScmd="set"data="outbound_codec_prefs=G722,PCMA,PCMU,GSM"/>同时，不同的协议类型（SIP，和H323等）可以设置自己的编码优先级，比如采用SIP协议时，可以在

sofia.conf.xml

<settings>

<paramname="inbound-codec-prefs"value="$${global_codec_prefs}"/>

<paramname="outbound-codec-prefs"value="$${global_codec_prefs}"/>

</settings>这里，SIP协议类型继承了vars.xml的全局设置（呼入，呼出）。d、对编解码转换的支持

(1)作为B2BUA，freeswitch支持大部分音频编码的转换，但无视频编码转换功能。

(2)对于语音编码G721/G728/G719/AMR，只支持转发，不支持转换。

(3)freeswitch支持的视频编码（只转发）

H261-H.261Video

H263-H.263Video

H263-1998-H.263-1998Video

H263-2000-H.263-2000Video

H264-H.264Video

Providedbymod_h26X.

Theorapassthrough.

Providedbymod_theora.

MP4Videopassthrough.

Providedbymod_mp4v.e、媒体代理

freeswitch对媒体的处理有三种方式：(1).默认方式:媒体通过freeswitch，RTP被freeswtich转发，freeswitch控制编码的协商并在协商不一致时提供语音编码转换能力，支持录音，二次拨号等。(2).代理模式:媒体通过freeswitch转发，但是不处理媒体

RTP通过freewtich转发(只改动sdpc=ip)

freeswtich不控制sdp参数，只是转发。

通话的终端必须有一致的语音或者视频编码，因为freeswitch此时不支持转码（适合视频编码）不支持录音，二次拨号等功能(3).不转发也不处理媒体此模式下freeswitch更像是一个信令proxy,媒体不会通过freeswitch,sdp消息体也不做修改，没有录音，二次拨号等功能。三种方式在不同应用场景下各有优点，对于(1),也是默认方式，更适合呼叫中心等富功能应用，但性能相比其他两个也是最差的，对于(2)，更适合处理nat问题，可以考虑用这种模式做一个sessionbordercontrolor,也适合于外部MCU配合做为视频会议,性能也明显好于(1),对于(3)，更像是一个信令代理，性能最高，但提供的功能有限。5、MobicentsMobicents是一个高伸缩性、事件驱动的应用服务器、是一款专业的、开放源代码的VoIP中间件平台。Mobicents是首个采用JAINSLEE标准的开放式源代码电信应用服务器环境。被用于语音、视频和电信下一代智能网络(NGIN)的开发中,Mobicents为SDP和IMS应用提供了一个高性能的核心引擎。JAINSLEE就是JAINServiceLogicExecutionEnvironment(JSLEE)的说法。JAIN是JAVAAPIsforIntegratedNetworks或者JAINAPIsforIntegratedNetworks的简称，为融合（综合）网络而提供的JAVAAPI规范（provideAPIsforIntegratedNetworks）,关注通信网络的各个方面（targetallaspectsofcommunicationsnetworks）”的目的而定义的标准规范。JAIN是Java从IT领域到电信领域的扩展，目的是使得电信领域的增值应用业务也像IT领域的增值应用业务一样快速开发、自由部署、移植便捷。但对Sun来说，这正是它们的拿手好戏，它们在IT领域就是做这个的。还记得“WriteOnce，RunAnyWhere”吗？现在他们就是通过JAIN技术标准把所有这些好处带到电信领域里来。JAIN是Sun公司和其他设备商、运营商制定的规范，通过这个规范为电信领域应用业务的开发制定了统一的接口，通过这个统一的接口，屏蔽网络层以下设备的不同差异、实现业务和承载的分离，各层业务功能独立且职责清晰，电信网络由以前的封闭状态慢慢的变为了开放状态，在这样开放的基础者上，电信领域增值应用开发、部署、移植也会越来越快捷。值得强调的是，JAIN是一个规范，Sun下的JAIN项目专家组（分为协议专家组（PEG）和应用专家组（AEG））只负责制定，不负责实现，如果设备商或运营商支持JAIN规范，就要自己去实现规范的内容，然后到JAIN的官方网站下载一个TCK（TechnologyCompatibilityKit：技术兼容工具），用它来验证产品是否达到规范要求的标准，如果达到标准了，就可以向JAIN申请认证了。认证好之后，大家就都可以按照JAIN的标准开发和部署了。Mobicents及相关子项目包括：RestComm

–下一代云通信平台实现的快速构架和部署语音和消息通信应用，使用主流Web开发技术。RestComm是面向电信2.0的SaaS解决方案。SessionBorderController(SBC)

–允许服务提供商增强其IP服务，解决NAT转换问题，配置复杂平衡策略，流量过滤和基于端口和负载定期其他规则。JAINSLEE

–一个事件驱动型的可高可扩展的应用服务器，它具有健壮的模块化设计模型和容错的执行环境。SLEE针对不同的网络提供了丰富的连接适配器，包括SS7MAP,TCAP,INAP,ISUP,SMPP,USSD,XMPP,SIP,MGCP,HTTP,XDM,XCAP等等。完全兼容于JSR240(JSLEE1.1)。jSS7

–实现兼容ITU-T协议栈，不但能支持IP(SIGTRAN)开，还能支持遗留的SS7卡。支持SS7的所有层，包括MTP2,3,ISUP,SCCP,TCAP,MAP,CAP和INAP等。SMSC

–是一个在电信运营环境下进行生产部署运营的，健壮的短信服务中心平台，它是运行在一个现代可扩展构架上的中间件平台之上。SMSC实现短信转发，短信广播和群组短信功能。希望了解更多信息请下载TelScaleSMSC产品详细信息表。USSDGateway

–是一个在电信运营环境下进行生产部署运营的，健壮的USSD网关，它是运行在一个现代可扩展构架上的中间件平台之上。它能帮助运营商快速创建和部署新的基于对话的增值服务，通过提供一个中间平台将内容提供商和手机用户连接起来，向手机用户提供一个高速交互访问接口，实现对丰富内容的访问。SIPServlets

–是一个应用容器，实现将JavaEE扩展实现对SIP以及融合应用的的快速开发和部署能力。其能运行在TomcatJBossAS/EAP和其他JavaEE容器中。完全兼容于JSR289(SIPServlets1.1)。TelScaleMediaServer–一个功能完备的基于Java的媒体服务器，其能通过MGCP(JSR-23,RFC3435)和JSR-309(MedicaServerControlAPI)进行控制。MediaServer的产品目标是实现一个媒体网关平台，同时满足融合无线网络，有线网络，宽带网络访问和VoIP网络的需求。DiameterSuite

–一个针对Diameter协议族的客户端，服务器和相关工具套件。实现了基本协议以及其他广泛使用的重要Diameter应用。能帮助快速开发LTE/4G和IMS部件，例如应用服务器，HSS，CSCF，SLF等。它非常易于扩展来实现支持更多Diameter应用。SIPPresenceServer

–针对SIP网络提供客户端和服务器的表现服务，实现RCS以及来自IETF,GSMA,OMA,3GPP和ETSI的标准，包括一个XDM服务器，一个Presence服务器和资源列表服务器（TBA）。jSIP

–提供一个完全兼容于SIP/SDP/IMS的协议栈，并且支持故障冗余能力来满足电信级生产环境的需求。五、总结名称编程语言操作系统许可协议功能AsteriskC跨平台GNUGPL/ProprietaryVoicemailConferencecallingInteractivevoiceresponseAutomaticcalldistributionOpensipCLinux,FreeBSD,SolarisGNUGPLSIPregistrarserverSIProuter/proxy(lcr,dynamicrouting,dialplanfeatures)SIPredirectserverSIPpresenceagentS