Browsed by
标签: keep-alive

RFC4028的不足与SIP keep-alive方法

RFC4028的不足与SIP keep-alive方法

在SIP族协议中,只有RFC4028明确讨论了对话keep-alive问题。实际上这在工程应用、生产环境部署中,是个非常重要的话题,尤其是SIP基于UDP协议时,网络原因丢包是很常见的,另外还有软终端任意退出对话等情况。缺乏keep-alive保护的SIP服务器毫无疑问将会严重消耗资源,最终导致整个server被迫退出服务。

RFC4028协议考虑到有状态Proxy、无状态Proxy等情况,提出扩展Session-Expires以及Min-SE两个新的Header,并且通过reINVITE消息来keep-alive dialog。基本上,这个协议本身没有太多问题,按照它的思路,的确是可以解决keep-alive的问题,但是在实际部署中,该协议未必可取,有很大的缺陷:

(1)SIP运营商可能会拒绝reINVITE消息。实际上很多SIP运营商会拒绝reINVITE消息,这是出于SIP运营商媒体处理方面的考虑。最初应用reINVITE就是为了修改媒体流,而这毫无疑问会导致SIP运营商媒体服务器重新分配资源等情况出现。RFC4028中只是定义了新增Header和callFlow,不幸的是,却没有区分出这个reINVITE与更改媒体流的reINVITE,因此实际部署时是否有效,我们需要打一个很大的问号。

(2)采用reINVITE流程太过重型了。正如前面所说,keep-alive的reINVITE消息是没有与更改媒体流的reINVITE进行区分,因此可以肯定绝大部分SIP服务器或者终端,在收到这个reINVITE消息时,会启动媒体更改流程。对话内重改媒体毫无疑问是个很重型的流程,一旦对话内本身就可能有媒体类业务,例如Music On Hold等,就很有可能导致冲突。

如果不采用reINVITE消息,在4028协议中也同时建议可以采用UPDATE消息。在UPDATE消息中可以不携带SDP更改媒体。这种方式可能是比较可行,但是未必所有的SIP设备会支持UPDATE消息并用于keep-alive过程。

方案之二应该采用SIP最基础协议RFC3261中定义的OPTIONS消息。理由如下:

(1)该消息定义在RFC3261协议中,这个协议是整个SIP协议族的基础。基本上不可能有SIP设备(包括服务器、Proxy、终端等)会不支持这个消息。

(2)我们注意到,这个消息可以在对话内,也可以在对话外使用。在RFC3261中很明确地定义了:

An OPTIONS request received within a dialog generates a 200 (OK) response
that is identical to one constructed outside a dialog and does not
have any impact on the dialog.

(3)对话内使用OPTIONS,最显著的优点就是“does not have any impact on the dialog”,对现有对话没有任何影响,更不可能去更改媒体。

(4)对端设备如果由于某种原因已经退出,当然就不能产生200OK响应消息,此时可以理所当然地拆除当前对话,从而保护服务器自身资源,达到keep-alive的目的。

对于设备层级的keep-alive,采用OPTIONS没有任何问题。但是对于dialog层级的keep-alive,则会有问题。原因在于:dialog内的OPTIONS消息有可能被对端作为对话外的OPTIONS来处理。也就是说,如果设备是alive的,但是dialog的BYE消息丢失了,无论dialog内还是dialog外,设备对OPTIONS都可能会返回200OK。

Requests that do not change in any way the state of a dialog may be 
received within a dialog (for example, an OPTIONS request).  They are 
processed as if they had been received outside the dialog.

方案三是采用RFC5626协议,对于UDP-SIP的情况,该协议建议采用STUN keep-alive方式。缺陷在于:定义有些复杂,而且很多SIP设备未必会支持。

呼叫服务器和媒体服务器合一的情况下,当然也可以由媒体服务器检测RTP/RTCP来keep-alive,不过这是另外一个topic了,这种方式可能更合适于SIP终端设备。