1、關(guān)于PJSIP介紹
PJSIP是開源的SIP協(xié)議棧，在最近的Asterisk版本中，官方已經(jīng)開始使用PJSIP協(xié)議棧作為Asterisk引擎的SIP協(xié)議棧。關(guān)于為什么Asterisk選擇PJSIP作為Asterisk新一代SIP協(xié)議棧的討論讀者可以查閱此鏈接：
SIP Stack Research
https://wiki.asterisk.org/wiki/display/AST/SIP+Stack+Research
PJSIP的核心是SIP endpoint，通過pjsip_endpoint來表示。
pjsip_endpoint負(fù)責(zé)幾個(gè)方面的工作：
- 它具有一個(gè)pool factory， 為SIP模塊分配自己的pool。
- 它支持對(duì)每個(gè)SIP模塊實(shí)現(xiàn)定時(shí)器管理。
- 它支持一個(gè)傳輸管理模塊，傳輸管理模塊支持對(duì)SIP傳輸和控制消息解析打印。
- 它支持PJLIB的 ioqueue支持網(wǎng)絡(luò)事件的調(diào)度處理。
- 它提供thread安全保護(hù)，對(duì)每個(gè)應(yīng)用的thread進(jìn)行安全管理。
- 它可以管理PJSIP的相關(guān)模塊，拓展，解析處理等功能。
- 它負(fù)責(zé)從管理模塊接收到的SIP 進(jìn)入的消息，分發(fā)SIP消息到其他模塊。
因?yàn)槠年P(guān)系，筆者在這里不再做太多關(guān)于PJSIP的介紹，網(wǎng)絡(luò)有很多關(guān)于PJSIP協(xié)議棧，PJSIPUA的使用方式，讀者可以安裝練習(xí)。這里，我們主要介紹pjsip_endpoint的作用，因?yàn)樗苯佑绊懼覀兒罄m(xù)章節(jié)中所討論的Asterisk呼叫流程。
2、PJSIP在Asterisk的結(jié)構(gòu)
在Asterisk環(huán)境中，PJSIP通過各自的模塊對(duì)終端，業(yè)務(wù)訂閱，認(rèn)證和傳輸都進(jìn)行管理。PJSIP模塊的幾個(gè)核心模塊如下：
Asterisk中PJSIP相關(guān)的幾個(gè)主要包括：
- res_pjsip 模塊，這是一個(gè)基礎(chǔ)模塊，提供對(duì)上層其他業(yè)務(wù)的支持。
- res_pjsip_session模塊，提供呼叫，媒體和會(huì)話管理，包括媒體流處理協(xié)商，DTMF，會(huì)話定時(shí)器設(shè)置，PRACK/100rel，SIP 原因頭處理，傳輸設(shè)置和媒體加密。
- res_pjsip_regiestrar, 提供SIP注冊(cè)模塊的管理。
- res_pjsip_pubsub, 提供對(duì)SIP消息的訂閱發(fā)布。
- res_pjsip_messaging, 提供MWI事件包處理，分機(jī)/設(shè)備的狀態(tài)拓展支持（例如，PIDF，XPIDF，和CPIM-PIDF）。
3、PSJIP相關(guān)的幾個(gè)實(shí)體對(duì)象說明
我們現(xiàn)在討論的PJSIP和以前的chan_sip配置文件有所不同。在PJSIP中，Asterisk借用了幾個(gè)實(shí)體概念來部署相關(guān)配置。如果用戶不了解其具體作用的話，可能引起很多的誤解。在前面的介紹中，我們已經(jīng)說明，Endpoint是PJSIP的核心。通過Endpoint關(guān)聯(lián)了很多相關(guān)的配置屬性關(guān)系。以下是一個(gè)ER關(guān)系圖實(shí)例，讀者可以基本了解其配置關(guān)系：
當(dāng)一個(gè)新的SIP請(qǐng)求進(jìn)入到PJSIP時(shí)，PJSIP的res_pjsip模塊首先需要確認(rèn)Endpoint在res_pjsip中的注冊(cè)類型。注冊(cè)類型不同則關(guān)聯(lián)不同的配置參數(shù)設(shè)置。當(dāng)然，Endpoint的確認(rèn)也有不同的優(yōu)先級(jí)。用戶可以通過CLI命令來檢查這些Endpoint類型：
- *CLI> pjsip show identifiers
- Identifier Names:
- name not specified
- ip
- username
- anonymous
- header
- auth_username
大部分情況下，PJSIP會(huì)通過“From”頭中的username來查詢Endpoint中的username。如果匹配到了相應(yīng)的username，則繼續(xù)匹配其他的配置參數(shù)。
在res_pjsip中提供了對(duì)Endpoint的類型定義，不同的類型又和不同的配置進(jìn)行了綁定，這些具體的配置包括：
- Transport支持，提供對(duì)傳輸協(xié)議配置（TCP/UDP），加密配置（TLS/SSL），WS配置。
- AUTH支持，認(rèn)證部分提供對(duì)用戶的Inbound和Outbound的Authentication處理，包括用戶注冊(cè)信息處理以及認(rèn)證方式。
- AOR（Address of Record）支持，此配置通知Asterisk在那里可以連接endpoint終端。如果沒有AOR記錄的話，不能連接endpoint終端。當(dāng)Asterisk收到一個(gè)注冊(cè)請(qǐng)求時(shí)，它首先需要查詢可用的AOR記錄。
- REGISTRATION注冊(cè)，提供對(duì)外SIP服務(wù)器的注冊(cè)支持，對(duì)接ITSP trunk配置。
- IDENTIFY支持，此配置控制res_pjsip_endpoint_identifier_ip模塊來決定進(jìn)入到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是哪種endpoint終端類型。如果Asterisk收到一個(gè)來自于某個(gè)IP地址的數(shù)據(jù)，則匹配這個(gè)地址的相應(yīng)的終端。
- Contact配置選項(xiàng)工作方式類似于SIP URL的別名，保存進(jìn)入到注冊(cè)消息。它可以關(guān)聯(lián)單個(gè)獨(dú)立的SIP 用戶代理。
以上ER圖例說明了它們之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。如果用戶對(duì)某些概念理解有問題的話，可以查閱筆者的歷史文檔，這里不再對(duì)基本概念做過多討論，相關(guān)文章包括：
- B2BUA/SBC/Proxy的SIP消息重構(gòu)和RFC7092詳解
- 一封信讀懂SIP注冊(cè)消息關(guān)鍵詞
- 深入理解SIP服務(wù)器的注冊(cè)和定位服務(wù)流程中關(guān)于AOR和COntact的說明。
4、Asterisk中PJSIP的處理流程
根據(jù)前面章節(jié)的介紹，一個(gè)呼叫通過SIP呼叫到Asterisk系統(tǒng)中，需要經(jīng)過幾個(gè)模塊的處理。讀者需要更多關(guān)注Res_pjproject.c文件（啟動(dòng)PJSIP，分配模塊資源，設(shè)置log等）和Res_pjsip.c 文件。Res_pjsip.c開始加載其其他的上層模塊的邏輯處理，包括創(chuàng)建thread，監(jiān)聽I(yíng)P和端口，確認(rèn)Endpoint類型和優(yōu)先級(jí)判斷，確認(rèn)endpoint相關(guān)配置，DTMF，管理SDP，Callerd等。以下圖例是關(guān)于Asterisk服務(wù)器中PJSIP協(xié)議如何處理一個(gè)呼叫請(qǐng)求的處理流程。
Asterisk中PJSIP的呼叫處理流程如下：
- 首先啟動(dòng)PJSIP協(xié)議棧。
- 把新的request存放到threadpool中，等待處理。
- 確認(rèn)Endpoint以及其配置類型。
- 如果有NAT支持，則修改NAT配置。如果沒有，則繼續(xù)執(zhí)行下一步流程。
- 如果有re-INVITE則執(zhí)行，修改媒體狀態(tài)；如果沒有，則繼續(xù)進(jìn)行下一步操作。
- 創(chuàng)建Dialog。
- 對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行認(rèn)證處理。
- 創(chuàng)建一個(gè)新的會(huì)話。
- 處理SDP Offer。
- 提取Caller ID，保存提取的值。
- 創(chuàng)建一個(gè)ast_channel object 對(duì)象。
- 檢查是否有T38傳真支持處理。如果沒有則繼續(xù)執(zhí)行下一步流程。
- 正式啟動(dòng)IPPBX，進(jìn)入撥號(hào)規(guī)則。
5、Asterisk撥號(hào)規(guī)則中的PJSIP分機(jī)呼叫流程分析
在Asterisk呼叫中，首先需要根據(jù)呼叫的需求編寫一個(gè)撥號(hào)規(guī)則（dialplan）。 這個(gè)撥號(hào)規(guī)則定義了呼叫的具體流程。IPPBX的呼叫流程可以非常復(fù)雜，也可以非常簡(jiǎn)單。為了配合以上內(nèi)容，我們編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的撥號(hào)規(guī)則來說明PJSIP分機(jī)之間呼叫需要處理的流程。具體撥號(hào)規(guī)則的語法如下：
這里需要提前說明，此示例中，分機(jī)已經(jīng)創(chuàng)建，撥號(hào)規(guī)則和SIP分機(jī)可以注冊(cè)退出注冊(cè)。所以，讀者如果需要測(cè)試的話，需要提前安裝Asterisk，如果需要real-time的分機(jī)管理的話，需要安裝Asterisk數(shù)據(jù)庫(kù)和創(chuàng)建相關(guān)的表（例如，asterisk.ps_endpoints，asterisk.ps_aors等）來存儲(chǔ)PJSIP的AOR，Contacts，Endpoints等數(shù)據(jù)。另外，讀者需要了解關(guān)于PJSIP的CLI命令，方便查看AOR，Contacts，和Auth等數(shù)據(jù)狀態(tài)）。以下示例說明了Asterisk環(huán)境中PJSIP分機(jī)呼叫的主要處理流程：
在以上的出來流程中，Asterisk大概需要幾個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)分機(jī)之間的呼叫：
- 注冊(cè)的分機(jī)撥打200發(fā)起一個(gè)請(qǐng)求。
- Asterisk檢查此分機(jī)是否屬于特別設(shè)置的context，我們這里是hiastar。如果是，則可以進(jìn)行第三步的流程。這里，讀者可以通過Asterisk CLI 命令檢查AOR 的狀態(tài)。
- 在Asterisk PBX中，首先檢查需要匹配的撥打的號(hào)碼，這里用戶撥打了200，當(dāng)然，用戶也可以撥打其他號(hào)碼設(shè)置。
- 如果在撥號(hào)規(guī)則中匹配檢測(cè)通過，則執(zhí)行app 命令Dial，然后撥打PJSIP協(xié)議通道的分機(jī)。
- Asterisk再次檢查分機(jī)的狀態(tài)，比如相關(guān)分機(jī)200的AOR和綁定的Contacts。這里，一些新用戶可能比較迷惑，筆者重點(diǎn)說明一下。如果創(chuàng)建了分機(jī)以后，系統(tǒng)可以馬上創(chuàng)建AOR記錄，但是沒有Contacts記錄。如果用戶使用SIP終端注冊(cè)登錄以后，Contact 記錄才能顯示，并且綁定了具體的IP地址對(duì)象。一個(gè)AOR可以綁定多個(gè)Contacts地址，也就是說，一個(gè)AOR記錄可以支持多臺(tái)SIP終端注冊(cè)登錄。在筆者的實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)AOR 200，綁定了兩個(gè)SIP 終端，這兩臺(tái)終端都已經(jīng)登錄注冊(cè)，所以可以顯示兩個(gè)不同的IP地址。分機(jī)注冊(cè)前后的的狀態(tài)
Asterisk檢查到200分機(jī)已經(jīng)注冊(cè)，并且獲悉了其IP地址以后，對(duì)此SIP分機(jī)發(fā)送INVITE請(qǐng)求，對(duì)其發(fā)起呼叫。
通過以上六個(gè)步驟，PJSIP分機(jī)之間的呼叫創(chuàng)建完成。
6、總結(jié)
此文章主要介紹了關(guān)于Asterisk環(huán)境中使用PJSIP分機(jī)撥號(hào)的基本處理流程和其相關(guān)的技術(shù)架構(gòu)。首先，筆者簡(jiǎn)單說明了PJSIP的介紹了PJSIP的使用原因和官方說明，然后介紹了PJSIP的核心模塊，然后介紹了PJSIP在Asterisk的架構(gòu)和其相關(guān)的應(yīng)用服務(wù)模塊。因?yàn)椋琍JSIP涉及了SIP協(xié)議幾個(gè)主要的概念，筆者又分別說明了幾個(gè)概念之間的綁定關(guān)系。為了讓讀者能夠充分了解Asterisk中PJSIP的處理流程，筆者通過圖例的方式，按照總共13個(gè)步驟說明了PJSIP是如何一步步進(jìn)行呼叫流程的處理的。最后，筆者通過一個(gè)PJSIP分機(jī)呼叫的示例，配合簡(jiǎn)單的撥號(hào)規(guī)則說明了撥號(hào)規(guī)則的處理流程。
參考資料：
www.asterisk.org
www.freepbx.org.cn
www.pjsip.org
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