开源SIP服务器OpenSIPS应用介绍

 

 

1、引入

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。本文介绍了国外成熟的SIPServer开源项目OpenSIPS，并结合其它通信方面的开源项目对其应用情况进行了一些介绍。

2、OpenSIPS介绍

OpenSIPS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。

2.1、功能特点

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、dynamic routing、dialplan）/重定向服务器
 SIP presence agent
 SIP B2BUA
 SIP IM Server
 SIP to SMS/XMPP网关
 SIP to XMPP网关
 SIP 负载均衡
 SIP NAT traversal

2.2、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。为了更清晰的呈现opensips.cfg配置文件带来的强大功能，接下来对这三个部分以简单的示例进一步说明。

第一部分全局变量的设置，通过一条语句就能指定用于侦听接收sip消息的端口和传输层协议。

第二部分负责模块的加载和参数配置。以之前的OpenSIPS的负载均衡功能配置为例，需要加载load_balancer模块，并进行配置。

第三部分是sip消息的路由和功能应用。还是以OpenSIPS的负载均衡功能为例。

从以上应用示例可以看到，通过在opensips.cfg中进行简单的配置，就能实现强大的功能。

 

2.3、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fifo ps命令，可以获取当前进程的状态；通过Core的fifo get_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fifo lb_reload命令，更新目标组的配置信息，可以通过fifo lb_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OpenSIPS Control Panel 4.0产品。

3、与其它开源项目共同搭建VOIP服务

OpenSIPS提供了以上那么多的功能，那OpenSIPS是不是已经实现了PBX的功能了？不是！OpenSIPS并不具备一个媒体服务器(Media Server)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。

4、小结

从文中介绍可以看出，OpenSIPS是一个成熟的电信级SIP Server平台，可广泛应用于SIP应用的路由分发、负载均衡，可用于搭建SIP代理，提供SIP注册服务等。而且目前OpenSIPS自身也提供SIP Presence以及IM功能。同时，应该注意的是OpenSIPS本身并不提供媒体相关服务，如呼叫中心、VoiceMail等业务，该部分业务可通过FreeSwtich、sipXecs等平台实现。

参考文献：
[1].OpenSIPS:  http://www.opensips.org/
[2] FreeSwitch wiki: http://wiki.freeswitch.org/wiki/Main_Page
[3] sipXecs: http://www.sipfoundry.org/