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01.02.2002 - 

Neues Protokoll als Basis für IP-Telefonie und Multimedia

SIP fordert den Standard H.323 heraus

PARIS (sra) - Wer heute ein Netz für IP-Telefonie in seinem Unternehmen einrichten möchte, sollte dem Session Initiation Protocol (SIP) gebührende Aufmerksamkeit schenken. Mit SIP geht nämlich ein neuer Stern am Protokollhimmel auf, der den vorherrschenden H.323-Standard als Basis für IP-Telefonie verdrängen könnte.

Das aus der Internet-Welt hervorgegangene Signalisierungsprotokoll SIP initiiert jeden Typ von Echtzeitkommunikation über IP - ob es sich dabei um Text, Sprache, Video oder Application Sharing handelt. Insbesondere eignet es sich als Basis für IP-Telefonie. Damit dringt es in den Verwendungsbereich des noch stark an der TK-Welt orientierten Standards H.323 ein. "SIP hat das Zeug, H.323 irgendwann zu ersetzen. Es kann im Prinzip dieselbe Funktionalität bieten", schätzt Margaret Hopkins, Principal Analyst bei dem britischen Marktforschungsunternehmen Analysys. Aber bis dahin dauere es noch lange, denn H.323 ist etabliert, funktioniert gut und kann eine weite Verbreitung vorweisen.

Bestechende EinfachheitDie derzeitige Euphorie in Sachen SIP gründet sich vor allem auf dessen Einfachheit. Anders als die komplexe Protokollsuite H.323 beschränkt sich SIP auf einige wenige Nachrichten und Antwortcodes (siehe Kasten "Session Initiation Protocol"). Dadurch eignet es sich auch für die Kommunikation mit mobilen Geräten. Außerdem vereinfacht der kleinere Befehlssatz die Installation. Doch das ist nur die Spitze des Eisbergs. SIP merzt einige weitere Schwächen aus, für die der etablierte Standard bekannt ist. Zum Beispiel dauert der Rufaufbau bei H.323 relativ lange, weil die einzelnen Eigenschaften erst nach dem Aufbau einer Session verhandelt werden. Bei SIP dagegen erfolgt beides in einem Schritt - die Client-Features werden gleich mitübertragen. Ein weiteres Handicap von H.323 ist die mangelnde Skalierbarkeit. Das hängt mit der Adressierung zusammen: Der Standard verlangt separate Tabellen mit Telefonnummern. Anders der Herausforderer: Er überzeugt durch ein Adressierungsschema, das Informationen aus dem existierenden DNS-System nutzt, anstatt gesonderte Telefonie-Namens-Server aufzubauen.

Befürworter könnten diese Lobeshymne leicht noch weiter fortsetzen. Insgesamt gibt es jedoch ein paar Felder, auf denen jeweils die eine oder andere Spezifikation die Nase vorn hat. Beispielsweise existiert eine Erweiterung zu SIP (sie heißt SIMPLE = SIP Instant Messaging and Presence Leveraging Extensions), die Instant Messaging und Präsenz unterstützt. Präsenz bedeutet, es werden Informationen über die An- und Abwesenheit einer Person hinterlegt sowie Regeln, wie im Falle der Abwesenheit zu verfahren ist (Nachricht aufzeichnen, Anrufe umleiten etc.). In H.323 findet sich so etwas nicht. Daher vermutet Hopkins, dass SIP sich für diese Dienste durchsetzen wird, zumal AOL plant, sein Instant Messaging auf SIP zu migrieren. Im Gegensatz dazu eignen sich H.323 und verwandte Protokolle wie H.248 und Megaco wegen ihrer ähnlichen Architektur besser für Internetworking mit großen herkömmlichen Telefonnetzen und harmonieren eher mit ISDN-Videokonferenz-Lösungen.

Einen Haken hat SIP allerdings doch: Der dem Protokoll zugrunde liegende RFC 2543 (RFC = Request for Comment) der Internet Engineering Task Force (IETF) wird derzeit noch überarbeitet. "Im Moment unterstützt H.323 noch mehr Features als SIP", hat Hopkins daher beobachtet. Allerdings ließen sich bei SIP leichter neue Funktionen ergänzen. Derzeit fehlten dem Herausforderer vor allem noch die Funktionen, die für den Austausch zwischen Carriern nötig sind. SIP-Clients gibt es schon, die Verarbeitung großer Anrufvolumina wird aber nach wie vor über andere Protokolle abgewickelt. "SIP ist schon sehr stabil", wirbt dagegen Ravi Sethi, President der Avaya Labs. Eventuellen Änderungen will das Unternehmen durch entsprechende Upgrades begegnen. Gefeilt werde beispielsweise noch an der Sicherheit des Protokolls.

Interoperabilität mit H.323Auch die Frage nach der Interoperabilität verschiedener SIP-Produkte ist berechtigt. Ein Test der CW-Schwesterpublikation "Network World" ergab, dass grundlegende Interoperabilität zwischen den Produkten der Hersteller meist vorhanden oder zumindest leicht zu erreichen war. Größere Schwierigkeiten bereiteten fortgeschrittene Eigenschaften wie Faxen oder Forking (siehe Kasten). Auf der "SIP-2002"-Konferenz in Paris demonstrierte Avaya die Interoperabilität verschiedener Endgeräte wie IP-Telefone, PCs, Handys und herkömmlicher Telefone untereinander. Dazu setzt der Hersteller neben einer Software für die Anrufverarbeitung im Hintergrund SIP-Interfaces ein, die sich wie ein Proxy verhalten. Das Interface kommuniziert auf der einen Seite auch mit herkömmlichen oder H.323-Telefonen. Gegenüber der SIP-Infrastruktur fungiert es als Stellvertreter des Endgeräts. Anwender müssen also ihre Endgeräte nicht wegwerfen, wenn sie auf SIP umsteigen wollen. Neben Telefonanrufen wurden auch Instant Messaging und E-Mails vorgeführt.

Ein Gespräch über SIP läuft folgendermaßen ab: Das Protokoll identifiziert jeden Nutzer durch eine E-Mail-ähnliche Adresse (zum Beispiel SIP: User@Company.com). Der Anrufer initiiert ein Gespräch mit einer "Invite"-Anfrage. Diese enthält Informationen über den gewünschten Gesprächspartner, zum Beispiel verwendete Medien und Formate sowie die Zieladresse. Die Anfrage wird an einen SIP-Server geschickt. Dabei kann es sich um einen Proxy- oder Redirect-Server handeln. Oft befinden sich beide Komponenten auf einer Maschine.

Gesprächsaufbau mit SIPEin Proxy-Server handelt stellvertretend für das Endgerät und macht den Kommunikationspartner ausfindig. Der Redirect-Server liefert alternative Adressen, falls der Benutzer unter der gewählten nicht erreichbar ist. Ist der Gesprächspartner gefunden, wird die Anfrage weitergeleitet - im einfachsten Fall an dessen Telefon. Nimmt der Benutzer das Gespräch an, beantwortet der Client die Anfrage, und eine Verbindung wird aufgebaut. Anderenfalls lässt sich die Session an einen Voice-Mail-Server oder eine andere Person umleiten.

Als potenzieller Stolperstein bei der Implementierung gilt vor allem die Integration mit der Nebenstellenanlage (Private Branch Exchange = PBX). Außergewöhnliche Privilegien oder geheime beziehungsweise undokumentierte Kommandos machen laut Henning Schulzrinne, Associate Professor an der Columbia University in New York und Miterfinder von SIP, oft Probleme. Besonders schwierig ist seinen Angaben zufolge die Einbindung von Voice-Mail. Möglicherweise kommen auch Probleme mit Network Address Translation (NAT) oder einer niedrigen Bandbreite beim Netzzugang auf die Anwender zu. Festgelegt werden muss, wer für einen weitergeleiteten Anruf bezahlen soll. Aus Erfahrung weiß der Experte, dass ein automatischer Import von User Accounts sinnvoll ist - oft sind es viele.

Fazit: Obwohl die Standardisierung noch nicht vollständig abgeschlossen ist, hat SIP schon ein paar Achtungserfolge errungen. Ein Meilenstein: Windows XP unterstützt den Neuling. Auch die dritte Mobilfunkgeneration setzt auf SIP. Bis UMTS kommt, sollte der Standard also fertig sein. Es könnte sich daher empfehlen, noch ein wenig zu warten. Wer unbedingt heute Voice-over-IP in seinem Unternehmen einsetzen möchte, kann auf Nummer Sicher gehen, indem er Geräte bekannter Hersteller anschafft, die sowohl H.323 als auch SIP kennen. Allein die alte Welt zu unterstützen birgt ein Risiko für die Zukunft. "SIP hat langfristig die besseren Aussichten", argumentiert Hopkins. Aber dem Herausforderer fehlten womöglich noch einzelne Funktionen, auf die ein Anwender Wert legt. IP-PBXen gebe es bisher nur auf Basis von H.323.

Session Initiation ProtocolAls Geburtsstunde von SIP darf das Jahr 1996 gelten. Damals entstand der erste Entwurf. 1999 hat die IETF den Request for Comment RFC 2543 verabschiedet, der seitdem überarbeitet und erweitert wird. SIP basiert in Grundzügen auf SMTP und HTTP; es verwendet textbasierende Nachrichten, um Anfragen des Clients und Antworten der Servers zu übermitteln. Die Kommandos im Einzelnen: "Invite" initiiert einen Anruf, "Options" kann Zusatzinformationen über den Anwender enthalten, "Ack" bestätigt den zuverlässigen Nachrichtenaustausch, "Register" übermittelt Standortinfos an einen SIP-Server, und "Cancel" versucht, einen bereits verschickten Request zu löschen. "Bye" schließlich beendet die Konferenz oder das Telefonat. SIP hat eine ungewöhnliche Eigenschaft: Ein ankommender Anruf lässt sich auf mehrere Endgeräte aufteilen ("Forking"), so dass beispielsweise das Handy und das Festnetztelefon oder das Telefon bei Chef und Sekretärin gleichzeitig läuten. Am Arbeitsplatz jedes Benutzers befinden sich Protokoll-Client (initiiert Anrufe) und Protokoll-Server (beantwortet eingehende Anrufe). Netzwerk-Server, bestehend aus Proxy- und Redirect-Server, sind für die Weiter- und Umleitung von Anrufen zuständig.

Abb: Integriertes Sprach-Daten-Netz auf der Basis von SIP

In eine SIP-Infrastruktur lassen sich auch herkömmliche Telefone und H.323-Endgeräte integrieren. Quelle: Avaya