To nejlepší pro vaše VoIP: Srovnání technologií SIP a H.323

6.3.2008
Dnešní doba zaznamenává čím dál tím větší vytlačování klasických telekomunikačních technologií, jako je klasická analogová služba nebo ISDN, pomocí technologií internetových. Voice over IP již v dnešní době dokáže, byť za určitou cenu, tyto technologie zcela nahradit. Nabízí podstatné zjednodušení infrastruktury, kdy není zapotřebí rozvádět po budovách jak telefonní, tak datové kabely, a i navýšení počtu linek lze provádět mnohem jednodušeji, neboť v drtivé většině případů není potřeba provádět hardwarové zásahy v ústředně nebo navyšování počtu fyzických linek.
Pokud pomineme proprietární (uzavřené) protokoly, je svět Voice over IP ovládán dvěma hlavními protokoly. Jedná se o řešení na bázi Session Initiation Protocol (SIP) a na bázi protokolové sady H.323. V následujícím textu si obě technologie nejprve krátce představíme a poté provedeme jejich srovnání.

První verze protokolové sady H.323 byla vydána v roce 1996 Mezinárodní telekomunikační unií. Není navržena čistě jen pro podporu hlasových služeb, ale umožňuje i přenos obrazu nebo videokonference. Velmi zjednodušeně řečeno, H.323 byl navržen odborníky na klasické telekomunikační služby a tomu odpovídají i principy, na kterých pracuje. Veškerá signalizace, která je mimochodem velmi podobná signalizaci ISDN, je v binární formě a tedy není pro člověka snadno čitelná. V případě nutnosti ladění je třeba použít analyzátor. Jedná se o poměrně uzavřený protokol s problematickou rozšiřitelností. Pro přenos signalizace je užit spolehlivý protokol TCP.

Architektura systému založeného na bázi H.323 se skládá z několika částí. Nejdůležitější je H.323 gatekeeper, který zajišťuje registraci klientských terminálů a řízení komunikace. Není nutnou komponentou systému, ale pokud je přítomen, mají všechny terminály povinnost využít jeho služeb. Základní funkce gatekeeperu je převod síťových adres do tvaru srozumitelného pro H.323 a naopak. Dokáže také řídit přenosovou kapacitu. To je využito například v situaci, kdy v síťovém managementu byl specifikován maximální počet současných spojení v LAN - gatekeeper pak může odmítnout uskutečnit více spojení při překročení této hodnoty. H.323 brána slouží k propojení H.323 domény s jiným typem sítě. Zabezpečuje převod signalizace i multimediálních dat. Jednotku Multi Control Unit (MCU) je nutno zařadit do systému v případě, že je potřeba zabezpečit konferenční hovor mezi třemi a více účastníky. Největší výhodou je transformace multicastového vysílání na unicastové, neboť směšování audio a video dat se neprovádí v koncových zařízeních, ale právě v MCU. Jedinou opravdu povinnou jednotkou v telekomunikační síti využívající H.323 je terminál, většinou se jedná o telefonní přístroj. Každý terminál musí dokázat zajistit hlasové služby, podpora video přenosů je nepovinná.

H.323 využívá pro zajištění služeb „klasický“ přístup, který počítá s „hloupými“ telekomunikačními terminály a „chytrou“ ústřednou. To znamená, že většina logiky celého systému i podpora služeb je koncentrována v ústředně. Tento přístup sice zlevňuje koncová zařízení, ale požaduje vyšší investice do ústředny. Také zavádění nových služeb je problematičtější, neboť kromě výměny terminálů je často nutné vyměnit nebo alespoň provést upgrade ústředny.

Pro přenos multimediálních dat je u H.323 využit Realtime Transport Protocol (RTP), který, narozdíl od signalizace, využívá nespolehlivý přenos pomocí UDP.


SIP, Session Initiation Protocol vznikl v roce 1998 pod záštitou IETF (The Internet Engineering Task Force). Narozdíl od H.323. jehož implementace je podobná spíše klasickým telekomunikačním službám, je textově orientovaný SIP velmi podobný nejrozšířenějším internetovým protokolům, jako je například HTTP nebo SMTP. Díky tomu je velmi snadno čitelný pro člověka a většinou není třeba využívat protokolové analyzátory. SIP, narozdíl od H.323, není ucelenou platformou, ale jedná se v podstatě jen o signalizační protokol. Pro přenos multimediálních dat je, stejně jako u H.323, využito protokolu RTP. Ačkoliv je možné využít pro signalizaci TCP, v drtivé většině případů je využito UDP, což má příznivý efekt na zatížení sítě.

SIP vytváří spojení typu klient – server, přičemž, stejně jako například u HTTP, se jedná o bezestavový protokol. Každý z uzlů musí být tedy vybaven jak klientskou, tak i serverovou částí. Nejdůležitější a zároveň jedinou povinnou výbavou SIP sítě jsou klientské terminály, nazývané User Agent. V tomto se tedy SIP od H.323 neodlišuje. Dalšími, tentokrát již volitelnými součástmi jsou SIP Proxy, SIP Registrar a SIP Redirect servery. Stejně jako u H.323 jsou však tyto součásti nepovinné jen virtuálně. Pokud chcete mít opravdu funkční telefonní systém, budete je potřebovat. SIP Registrar je klíčovým prvkem funkční telefonní sítě, slouží k registraci User Agentů a jejich následné adresaci. SIP Proxy slouží k routování hovorů na základě informací od SIP Registrar. Veškerá signalizace je tedy na SIP proxy překládána a SIP Proxy tedy není transparentní. SIP Redirect server slouží k podobnému účelu jako SIP Proxy, ale nepředává signalizaci, nýbrž pouze odkazuje na další uzel. V běžných podmínkách není jeho využití příliš časté.

Při reálném nasazení se dělení na SIP Registrar a SIP Proxy server víceméně stírá, neboť v převážné většině implementací jsou tyto funkce zajištěny jedním hardware. Proto lze také v literatuře a dokonce i v nastavení různých koncových zařízení najít zaměňování těchto termínů, případně zjednodušení terminologie na pouhý „SIP Server“.




Rozdíly mezi H.323 a SIP
Již z předchozích základních informací si lze udělat částečnou představu o rozdílnosti technologií postavených na bázi protokolové sady H.323 a SIP. V současné době dochází k velkému upřednostňování SIP před H.323. Pro SIP hovoří hlavně fakt, že je oproti H.323, při zachování všech možností, mnohem jednodušší, snadněji analyzovatelný a rozšiřitelný. Ruku v ruce s těmito vlastnostmi je to také mnohem menší centralizace služeb. Jak již bylo řečeno výše, H.323, stejně jako všechny klasické telefonní služby, předpokládá, že většina logiky je integrována v ústředně a koncová zařízení jen využívají jejich služeb. SIP upřednostňuje opačný přístup, který ve výsledku sice mírně zdražuje koncová zařízení, ale na druhou stranu výrazně snižuje náklady na pořízení ústředny. Také zavádění nových funkcí lze provést pouhou výměnou koncových zařízení. Pro SIP je také standardně k dispozici obrovská řada koncových zařízení ve všech cenových kategorií. Také ústředen je na trhu relativně velké množství a při náročných instalacích lze využít také open source řešení. Pro domácí použití nebo využití v menších organizacích je ovšem nejlepší volbou využít hotového řešení, což je například SIP pobočková ústředna Signamax 065-9101, integrující funkce SIP pobočkové ústředny a SIP Proxy serveru v jednom kompaktním zařízení.

Při nasazení VoIP technologií ve vaší organizaci nebo domácnosti vás nejspíše budou nejvíce zajímat rozdíly, které mají vliv na praktický návrh nebo chod telefonního systému. Ty jsou přehledně seřazeny v následující tabulce.

SIP
H.323
Průchod přes NAT+ Pomocí SIP Proxy nebo technologie STUN- H.323 Proxy
Konferenční hovory- Limitované možnosti, záleží jen na koncových zařízeních+ Audio i video konference,
možnost jejich řízení
Účtování hovorů- SIP Proxy musí zůstat po celou dobu v trase hovoru+ H.323 terminály nahlásí gatekeeperu čas počátku a konce hovoru
Dostupnost a cena+ Výborná dostupnost všech prvků, velmi nízké ceny- Nižší portfolio, vyšší ceny
Rozšíření+ Využívá většina VoIP operátorů- Převážně vnitropodnikové sítě velkých organizací

Pro menší, jednoduché instalace, vhodné do domácností a menších a středních organizací je investice do zařízení na bázi SIP mnohem výhodnější díky nižším cenám a širšímu portfoliu koncových zařízení. H.323 je přesto dál využíváno hlavně v plně profesionálních produktech velkých hráčů, kteří na jeho bázi dodávají kompletní systémy zahrnující všechny prvky telefonní sítě. H.323 je také mnohem častěji nasazována pro videokonference, protože na toto pole zatím rozmach technologií na bázi SIP zatím příliš nedosáhl. Při výběru ovšem do značné míry záleží i na technologii, kterou využívá váš telekomunikační operátor. V českých podmínkách je samozřejmostí využití SIP, a proto je i pro jejich zákazníky mnohem výhodnější postavit svůj telefonní systém na této technologii.