Linux环境下基于libosip2开发库的SIP服务器的研究与实现

摘要

VoIP的出现给传统电信网络带来了翻天覆地的革命性变化，会话初始协议(SIP)作为继H.323之后兴起的VoIP支撑协议已经逐步替代H.323在VoIP领域的地位，全球的大运营商都已经采用SIP。在以SIP协议支持的系统中，SIP服务器是整个系统中至关重要的部分。 libosip2是由GNU开发的一个开源SIP协议开发库，特点是灵活小巧，处理效率突出，但是由于它在开发SIP服务器方面缺乏易用性，故目前没有成型的基于该开发库的SIP服务器。 本文在Linux环境下实现了一个基于libosip2开发库的SIP服务器系统。主要工作如下： (1)介绍了VoIP相关的协议，深入学习并介绍了SIP协议标准RFC3261。该标准是目前最新的SIP协议标准。 (2)深入剖析了GNU开发的开源SIP协议开发库libosip2的源代码，对该开发库的工作机制做了深入的分析。通过对源码的分析，本文发现，在多线程环境以及特定的执行序列下，服务器在释放事务资源时有可能出现访问到已释放的内存空间的情况。这些执行序列出现的可能性较小，但是对于需要长期运行的服务器来说是不容忽视的隐患。本文通过增加一系列互斥锁解决了这些隐患。 (3)在深入分析了libosip2的基础上，实现了在Linux环境下基于libosip2开发库的SIP服务器系统。该系统包括注册服务器、代理服务器、重定向服务器，并且还带有一系列的扩展应用功能，扩展功能包括彩铃服务、语音信箱、计费服务以及黑名单等四项。 (4)搭建实验系统，配合同课题组的SIP客户端产品进行测试，对实验结果进行了分析。并将本服务器与同类产品作了比较。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题背景

1.2课题研究现状

1.3本文的主要工作与内容安排

第二章SIP协议工作原理研究

2.1 SIP背景简介

2.1.1 SIP协议的历史

2.1.2 SIP协议的特点

2.2 SIP基本概念与术语

2.2.1 SIP协议的结构

2.2.2 SIP头字段

2.2.3 SIP消息

2.2.4 SIP事务

2.2.5 SIP对话

2.3 SIP系统的构成元素

2.3.1用户代理客户端

2.3.2用户代理服务器

2.3.3注册服务器

2.3.4代理服务器

2.3.5重定向服务器

2.3.6定位服务器

2.4 SIP基本行为

2.4.1 SIP注册过程

2.4.2 SIP通话过程

2.5本章小节

第三章libosip2源码研究

3.1 libosip2以及libeXosip2简介

3.2 libosip2重要结构体分析

3.2.1 osip_t结构

3.2.2四种事务计时结构

3.2.3 osip_transaction_t结构

3.2.4 osip_event_t结构

3.2.5 osip_message_t结构

3.2.6 osip_list_t与node_t结构

3.2.7解析器中的结构

3.3 libosip2源码分析

3.3.1 libosip2与SIP协议层次的关系

3.3.2传输层

3.3.3语法解析层

3.3.4事务层

3.3.5事务用户层

3.3.6其他

3.4 libosip2的缺陷及其弥补方法

3.5本章小节

第四章基于libosip2的SIP服务器的研究与实现

4.1整体框架

4.1.1开发环境的选择

4.1.2主要数据结构

4.1.3数据库的设计

4.1.4模块框架

4.2传输层模块

4.3注册服务器模块

4.4代理服务器模块

4.4.1对请求的处理

4.4.2对应答的处理

4.5重定向服务器模块

4.6扩展应用模块

4.6.1彩铃服务

4.6.2语音信箱服务

4.6.3计费服务

4.6.4黑名单

4.7事务完结模块

4.8本章小节

第五章性能测试以及其他SIP服务器比较

5.1测试环境与网络拓扑结构

5.2测试项目及结果

5.2.1注册流程测试

5.2.2正常通话流程以及资费查询测试

5.2.3被叫方离线情形测试

5.2.4黑名单测试

5.2.5实验结果

5.3与其他SIP服务器软件的比较

第六章总结与展望

[参考文献]

攻读硕士期间发表学术论文

致 谢