Qu'est-ce que SIP ?

Quiconque s'intéresse au thème de la téléphonie IP tombe inévitablement sur l'abréviation SIP. Il existe des trunks SIP, des adresses SIP, des téléphones SIP et bien d'autres contextes dans lesquels le terme SIP apparaît. Mais que signifie exactement SIP et quel est son rapport avec la téléphonie ? Vous trouverez les réponses dans cet article.

SIP est l'abréviation de "Session Initiation Protocol", en français "Protocole d'initiation de session". Il s'agit d'un protocole de réseau qui régit l'établissement de la communication entre deux ou plusieurs participants. Plus précisément, le protocole a pour mission d'établir la connexion entre les interlocuteurs, de la maintenir pendant la conversation et de l'interrompre ensuite. En revanche, il n 'est pas responsable de la transmission proprement dite des données vocales, c'est-à-dire du contenu de la conversation. Dans la téléphonie VoIP, c'est le RTP (Real-time Transport Protocol) qui s'en charge. 

Le SIP a été développé par l'IETF (Internet Engineering Task Force) et est spécifié entre autres dans le RFC 3261. Il s'inspire du HTTP (Hypertext Transfer Protocol), ce qui le rend très adapté à une utilisation dans les réseaux IP. Étant donné que le transfert des données est pris en charge par d'autres protocoles, le SIP permet de gérer différents types de sessions, par exemple les conversations vidéo, le streaming ou même les jeux en ligne. Le principal domaine d'application de SIP est toutefois la téléphonie - SIP est devenu le protocole standard pour la voix sur IP (VoIP).

User Agents (Agents Utilisateur) : Client et Serveur

Le SIP fonctionne selon le principe client-serveur. Le terminal de l'appelant „User Agent Client“ (UAC), envoie une demande (Request). L'appareil de l'appelé„User Agent Server“ (UAS), répond à cette demande (Response).

Le long chemin de la communication

Ces requêtes et réponses ne sont toutefois pas envoyées directement d'un terminal à l'autre, mais passent par plusieurs stations intermédiaires. Un chemin typique se présente à peu près comme suit : Téléphone ⇒ Installation téléphonique ⇒ Infrastructure SIP du propre fournisseur ⇒ Opérateur A ⇒ Opérateur B ⇒ Infrastructure SIP de l'autre fournisseur ⇒ Installation téléphonique ⇒ Téléphone. 

Dans le détail, un établissement de connexion se déroule de la manière suivante : La première requête du UAC est l'INVITE, la demande de connexion. Le UAS renvoie TRYING en retour, confirmant ainsi l'invitation reçue. Ce n'est qu'avec RINGING qu'il confirme que l'appel est effectivement présenté à la personne appelée. Si ce dernier accepte l'appel, le UAS envoie un OK à l'UAC. Cette réponse contient également les paramètres de connexion tels que les codecs, etc. L'UAC confirme avec ACK (Acknowledged, "Confirmé"). La conversation peut commencer. 
Lorsque l'un des participants termine la conversation, son appareil envoie un BYE à l'autre partie qui le confirme par un OK. La connexion est ainsi terminée. 

La condition préalable à une connexion réussie est que tous les appareils participants soient accessibles via une adresse IP publique, c'est-à-dire qu'ils soient connectésà Internet. Si l'un des participants utilise un routeur avec NAT (Network Adress Translation), celui-ci n'est pas accessible de l'extérieur via IP. Dans ce cas, il est possible de contourner le routeur NAT et d'établir une connexion SIP en utilisant un SBC (Session Border Controller) configuré en conséquence ou un serveur STUN (Simple Traversal of UDP through NAT) et des clients STUN intégrés dans les terminaux. 

Registrar Server 

Tous les agents utilisateurs ne sont pas toujours joignables et n'ont pas toujours la même adresse IP. C'est pourquoi les agents utilisateurs s'inscrivent normalement par défaut sur le serveurSIP de leur domaine, le Registrar. Les serveurs Registrar sont pour ainsi dire le centre de commande. Comme leur nom l'indique, ils enregistrent les adresses IP ainsi que les adresses SIP des User Agents et peuvent ainsi attribuer les participants d'une session les uns aux autres.

Le SIP fonctionne selon le principe client-serveur. Le terminalde l'appelant „User Agent Client“ (UAC), envoie une demande (Request). L'appareil de l'appelé „User Agent Server“ (UAS), répond à cette demande (Response). 

Ces requêtes et réponses ne sont toutefois pas envoyées directement de terminal à terminal, mais passent par plusieurs stations intermédiaires. Un chemin typique se présente à peu près comme suit : téléphone ⇒ installation téléphonique ⇒ infrastructure SIP du propre fournisseur ⇒ opérateur A ⇒ opérateur B ⇒ infrastructure SIP de l'autre fournisseur ⇒ installation téléphonique ⇒ téléphone.

Dans le détail, un établissement de connexion se déroule de la manière suivante : La première requête du SAU est l'INVITE, la demande de connexion. Le SAU renvoie TRYING en retour, confirmant ainsi l'invitation reçue. Ce n'est qu'avec RINGING qu'il est confirmé que l'appel est effectivement présenté à l'appelé. Si ce dernier accepte l'appel, le SAU envoie un OK à l'UAC. Cette réponse contient également les paramètres de connexion tels que les codecs, etc. L'UAC confirme avec ACK (Acknowledged, "Confirmé"). La conversation peut commencer.
Si la conversation est terminée par l'un des participants, son appareil envoie un BYE à l'autre partie qui le confirme par un OK. La communication est ainsi terminée.

La condition préalable à une connexion réussie est que tous les appareils participants soient accessibles via une adresse IP publique, c'est-à-dire qu'ils soient connectés à Internet. Si l'un des participants utilise un routeur avec NAT (Network Adress Translation), celui-ci n'est pas accessible de l'extérieur via IP. Dans ce cas, il est possible de contourner le routeur NAT à l'aide d'un SBC (Session Border Controller) configuré en conséquence ou d'un serveur STUN(Simple Traversal of UDP through NAT) ainsi que de clients STUN intégrés dans les terminaux et d'établir une connexion SIP en passant par lui.

Tous les agents utilisateurs ne sont pas toujours joignables et n'ont pas toujours la même adresse IP. C'est pourquoi les agents utilisateurs s'inscrivent normalement par défaut sur le serveur SIP de leur domaine, le registraire. Les serveurs de registraire sont pour ainsi dire le centre de commande. Comme leur nom l'indique, ils enregistrent les adresses IP ainsi que les adresses SIP des User Agents et peuvent ainsi attribuer les participants d'une session les uns aux autres.

Chaque agent utilisateur ou chaque terminal ou appareil terminal (agent utilisateur) a besoin d'une adresse unique pour pouvoir communiquer avec d'autres appareils au moyen du Session Initiation Protocol. Cette adresse se compose d'un URI (Uniform Resource Identifier) et du DNS (Domain Name System). Cela semble compliqué, mais en réalité, cela ressemble beaucoup à une adresse e-mail. Un identifiant, c'est-à-dire par exemple le numéro de téléphone ou un nom d'utilisateur, est relié au nom de domaine par le caractère @. Un exemple serait 123456@sip.easybell.fr. Cette adresse est déposée avec l'adresse IP du terminal auprès du serveur du Registrar. Cela permet de localiser un agent utilisateur dans le monde entier et de le connecter à d'autres agents utilisateurs. 

• SIP est un standard ouvert et peut donc être utilisé pour un grand nombre de systèmes d'exploitation ou de structures informatiques. Contrairement aux systèmes propriétaires, SIP se comporte donc de la même manière pour chaque utilisateur.
• Avec SIP, il n'y a pas d'infrastructure centrale, les serveurs SIP ou les serveurs Registrar sont distribués. Cela est bénéfique pour la sécurité et la stabilité : si un serveur tombe en panne ou est attaqué, seul le fournisseur concerné est affecté, mais pas le reste de la téléphonie basée sur SIP.
• SIP est uniquement responsable de l'établissement de la connexion, mais pas de la négociation des modalités, telles les codecs, d'autres protocoles, les ports, etc. C'est le SDP (Session Description Protocol) qui s'en charge. Grâce à cette séparation stricte, une session peut être établie de manière très flexible, en définissant simplement les caractéristiques nécessaires ou souhaitées de la connexion dans le SDP, sans devoir modifier le protocole de connexion SIP.
• Avec SIP, il est possible de modifier une session déjà existante en envoyant simplement un nouvel INVITE. Les modalités de connexion sont ensuite renégociées. Il est par exemple possible d'ajouter un nouveau médium.
• Le SIP sépare le numéro d'appel de la ligne téléphonique. Contrairement à l'ISDN par exemple, le SIP permet de s'enregistrer sur n'importe quelle connexion Internet avec son adresse SIP. Le SIP est donc la condition préalable pour téléphoner indépendamment du lieu où l'on se trouve. 

Par défaut, le SIP transmet toutes les informations de connexion en texte clair. Celles-ci peuvent donc théoriquement être interceptées et lues par des personnes non autorisées. Pour éviter cela, il est possible de crypter la connexion avec la variante SIPS (Session Initiation Protocol Secure). Les données de la conversation proprement dite peuvent et doivent également être cryptées, il existe pour cela le SRTP (Secure Real-Time Transport Protocol). Pour en savoir plus, consultez notre page thématique sur la sécurité et le cryptage.