LABORATORIUM 5 Systemy wykorzystujące protokół SIP cz. 1 1. Instalacja i konfiguracja terminala SIP Terminal SIP utworzono na bazie komputera PC z zainstalowanym oprogramowaniem Linphone. Jest to oprogramowanie dostępne na licencji GNU General Public License (GPL) http://www.linphone.org/. Oprogramowanie jest w wersji dla systemów ios, Android, Linuxa, MAC OSX, Windows Phone (od wersji 8) oraz systemu Windows w wersji dla komputerów PC. Oprogramowanie dla systemu Windows dla komputerów PC można pobrać ze strony: http://www.linphone.org/downloads-for-desktop.html W protokole SIP wykorzystywane są dwa typy adresów: adres użytkownika AOR (Address of Record) i adres identyfikujący urządzenie i użytkownika FQDN (Fully Qualified Domain Name). W adresie AOR podawany jest identyfikator użytkownika zarejestrowanego w danej domenie. W adresie FQDN podawany jest pełny adres urządzenia, np. cos3@10.0.2.15 gdzie 10.0.2.15 jest adresem IP danego terminala. Po instalacji, Linphone tworzy domyślnego użytkownika linphone nadając mu adres FQDN w oparciu o aktualną konfigurację sieciową interfejsów komputera np. sip:linphone@10.0.2.15 ( 10.0.2.15 jest adresem IP komputera, na którym zainstalowany został program Linphone). 2. Komunikacja bezpośrednia pomiędzy terminalami SIP Menu programu Linphone przedstawiono na Rys. 1. Dostępne ustawienia pozwalają na modyfikacje szeregu parametrów pracy programu Linphone definiując opcje związane z siecią, multimediami, kontami SIP, wykorzystywanymi kodekami (Rys. 2, Rys. 3). Rys. 1. Menu programu Linphone. 1
Rys. 2. Opcje programu Linphone związane z obsługą sieci. Rys. 3. Opcje programu Linphone związane z kontami SIP. Konfiguracja programu Linphone jest zapisana w pliku linphonerc. W systemie Windows 7 jest on zlokalizowany w katalogu C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Linphone (Rys. 4). Katalog jest ukryty, więc aby zobaczyć tego typu pliki, należy zezwolić na wyświetlanie ukrytych katalogów (Rys. 5). 2
Rys. 4. Zawartość katalogu C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Linphone. Rys. 5. Zezwolenie na wyświetlanie ukrytych plików i folderów. 3
Pierwszym zadaniem jest konfiguracja i testy łączności bezpośredniej pomiędzy terminalami SIP. W tym celu należy utworzyć grupy składające się z dwóch terminali SIP (Rys. 6). PC1 PC2 Rys. 6. Podstawowa konfiguracja sieci. Rys. 7. Ekran startowy linphone przy pierwszym uruchomieniu. Po uruchomieniu linphone pojawia się ekran startowy (Rys. 7), w którym można wskazać nasze konta SIP. Wybieramy opcję Anuluj i konfigurację przeprowadzamy w późniejszym kroku. 4
Rys. 8. Podstawowe okno programu linphone. Aby skonfigurować terminale, z menu ekranu podstawowego (Rys. 8), wybieramy Options/Preferencje. Otwiera się menu konfiguracji opcji adresowych SIP oraz pozostałych parametrów programu (Rys. 9). 5
Rys. 9. Okno zarządzania kontami SIP programu linphone. Należy wpisać nazwę wyświetlaną oraz nazwę użytkownika (zalecane są nazwy unikatowe). Automatycznie odczytywany jest też adres IP naszego komputera (Rys. 9). Rys. 10. Konfiguracja użytkownika jakis2 na komputerze PC1. 6
Rys. 11. Konfiguracja użytkownika cos3 na komputerze PC2. Dalsza część konfiguracji zilustrowana została przykładami dla adresu komputera PC1 192.168.1.2 i komputera PC2 192.168.1.3 (Rys. 10, 11). Na komputerze PC1 zdefiniowano użytkownika jakis2, którego nazwa wyświetlana to Lech Chmielnicki (Rys. 10). Jego adres SIP zgodnie z adresacją FQDN to sip:jakis2@192.168.1.2. Na komputerze PC2 zdefiniowano użytkownika cos3, którego nazwa wyświetlana to Jan Wedrowny (Rys. 11). Jego adres SIP zgodnie z adresacją FQDN to sip:cos3@192.168.1.3. Po skonfigurowaniu wstępnym programów Linphone należy przystąpić do pierwszych testów protokołu SIP. Obejmują one łączność bezpośrednią pomiędzy telefonami programowymi Linphone. Analiza będzie przeprowadzana za pomocą aplikacji Wireshark. Przed rozpoczęciem rozmowy telefonicznej pomiędzy użytkownikami na komputerach PC1 i PC2 należy uruchomić program Wireshark. Rys. 12. Menu programu Wireshark z narzędziami do analizy rozmowy telefonicznej. 7
Rys. 13. Okno programu Wireshark z zidentyfikowanymi wszystkimi połączeniami pomiędzy telefonami Linphone. Rys. 14. Okno programu Wireshark z diagramem przepływu informacji SIP pomiędzy telefonami Linphone. Analizę protokołu SIP przeprowadzamy w programie Wireshark poprzez wybranie z menu programu opcji VoIP Calls (Rys. 12). Program wskaże wszystkie rozmowy zarejestrowane w danej sesji przechwytywania pakietów (Rys. 13). W naszym przykładzie zarejestrowana jest tylko jedna rozmowa pomiędzy użytkownikami na komputerze PC1 i PC2. Rozmowę inicjuje użytkownik jakiś2 z komputera PC1 (192.168.1.2). Dla konkretnej rozmowy można zobaczyć (poprzez zaznaczenie przepływu i wybranie opcji Flow - Rys. 13) szczegółowy diagram przepływu informacji protokołu SIP pomiędzy telefonami Linphone uruchomionymi na komputerach PC1 i PC2 (Rys. 14). 8
Do sprawozdania: Proszę opisać kolejne etapy nawiązywania połączenia SIP pomiędzy dwoma telefonami Linphone. Przeanalizować zawarte w komunikatach Request: Invite SDP i Status: 200 OK SDP informacje przekazywane w formacie SDP a opisujące możliwości transmisji mediów przez poszczególne telefony. 3. SIP Proxy Jako serwer proxy zastosowano oprogramowanie kamailio http://www.kamailio.org/. Serwer Proxy uruchamiany jest w systemie Linux Ubuntu 14.04 LTS. Należy pobrać obraz maszyny wirtualnej: http://www.kt.agh.edu.pl/~chodorek/ssiz2016/sip_1.zip Rozpakować go i uruchomić maszynę wirtualną. W celu zainstalowania oprogramowania kamailio należy w maszynie wirtualnej przygotować środowisko: $su #apt-get update #apt-get install gcc #apt-get install flex #apt-get install bison #apt-get install libmysqlclient-dev #apt-get install make Pobrać pliki źródłowe: #wget https://www.kamailio.org/pub/kamailio/latest/src/kamailio- 4.4.4_src.tar.gz Rozpakować archiwum: #tar -xvf kamailio-4.4.4_src.tar.gz Po przejściu do powstałego katalogu należy skonfigurować środowisko do kompilacji, skompilować a następnie zainstalować oprogramowanie kamailio: #cd kamailio-4.4.4 #make cfg #make all #make install Pliki konfiguracyjne znajdują się w katalogu: /usr/local/etc/kamailio/ Plik kamailio.cfg zawiera podstawową konfigurację serwera proxy i innych elementów architektury SIP realizowanych przez oprogramowanie kamailio. 9
Aby nasz serwer proxy obsługiwał domenę mojsip.kt.agh.edu.pl należy w pliku kamailio.cfg ustawić naszą domenę (słowo kluczowe alias) i podać adres IP naszego serwera proxy (tu: 149.156.114.175, słowo kluczowe listen). Po zmianach fragment pliku konfiguracyjnego będzie następujący: /* add local domain aliases */ alias=mojsip.kt.agh.edu.pl /* uncomment and configure the following line if you want Kamailio to bind on a specific interface/port/proto (default bind on all available) */ listen=149.156.114.175 /* port to listen to * - can be specified more than once if needed to listen on many ports */ port=5060 Edycja pliku poprzez komendę: #nano usr/local/etc/kamailio/kamailio.cfg Aby uruchomić serwer proxy należy jako root wykonać polecenie: #kamailio -D -E Komenda ta uruchamia program kamailio w trybie aplikacji pierwszoplanowej z wyświetlaniem logu bezpośrednio w oknie terminala. W programie Linphone oprócz adresów FQDN definiowane są adresy AOR będące adresami uniwersalnymi, nie związane z konkretnym adresem IP telefonu Linphone. Definiowane są one poprzez konfigurowanie kont SIP (Rys. 15). Dla komputera PC2 definiowany adres SIP to teodor@mojsip.kt.agh.edu.pl. Użycie adresów AOR wymaga użycia serwera proxy. W naszym przykładzie serwer proxy posiada adres 149.156.114.175. Dodatkowo zdefiniowany adres AOR z adresem IP serwera proxy zamiast identyfikatora domeny sip: teodor@149.156.114.175. Przy zdefiniowanych wielu identyfikatorach SIP użytkownika możemy określić, który z nich jest bieżącym identyfikatorem (Rys. 16). 10
Rys. 15. Definiowanie konta SIP. Rys. 16. Wybór identyfikatora użytkownika. Analogicznie konta definiujemy dla komputera PC1. Dla komputera PC1 definiowany adres SIP to telesfor@mojsip.kt.agh.edu.pl. Dodatkowo zdefiniowany adres AOR z adresem IP serwera proxy zamiast identyfikatora domeny sip: telesfor@149.156.114.175. Proszę przeprowadzić rozmowy do użytkownika identyfikowanego przez adres FQDN zmieniając swój identyfikator domyślny. Proszę przeanalizować wymianę komunikatów SIP i za pomocą programu Wireshark porównać komunikaty Request: Invite SDP i Status: 200 OK SDP dla wszystkich sesji. Proszę spróbować nawiązać z komputera PC1 połączenie z użytkownikiem teodor@mojsip.kt.agh.edu.pl zarejestrowanym przez aplikacje Linphone komputera PC2. Analizując komunikację SIP i DNS odpowiedzieć dlaczego nie udało się nawiązać połączenia. Powtórzyć połączenie z komputera PC1 połączenie z użytkownikiem teodor@149.156.114.175 zarejestrowanym przez aplikacje Linphone komputera PC2. Analizując komunikację SIP i DNS odpowiedzieć dlaczego udało się nawiązać połączenie. 11
Serwer DNS Aby możliwe było automatyczne określenie adresu IP i portu, na którym w danej domenie pracuje SIP Proxy należy w serwisie DNS zdefiniować specjalny typ rekordu SRV zdefiniowany w RFC2782. Rekord ten definiowany jest dla serwerów usług w danej domenie. Dla SIP Proxy format rekordu jest następujący: _Service._Proto.Name TTL Class SRV Priority Weight Port Target gdzie: Service jest typem usługi (tu sip), Proto oznacza wykorzystywany w usłudze protokół, Name oznacza nazwę domeny SIP, TTL czas życia wpisu, Priority priorytet, Weight waga, Port port i Target nazwę serwera, konwertowaną później na adres IP. Dla naszej domeny SIP mojsip.kt.agh.edu.pl i serwera SIP sipserwer.mojsip.kt.agh.edu.pl rekord wygląda następująco: _sip._udp.mojsip.kt.agh.edu.pl. 43200 IN SRV 0 0 5060 sipproxy1.mojsip.kt.agh.edu.pl. Jako serwer DNS zastosowano oprogramowanie bind9. W laboratorium serwer DNS uruchamiany jest w systemie Linux Ubuntu 14.04 LTS. Pliki konfiguracyjne znajdują się w katalogu /etc/bind/. Aby edytować pliki należy jako root zatrzymać serwer DNS komendą: # /etc/init.d/bind9 stop Plik named.conf.local zawiera podstawową konfigurację serwera DNS. Definiuje się w nim za jakie domeny DNS odpowiada serwer i jaką rolę spełnia: serwer podstawowym (primary, master) czy zapasowego serwera DNS (secondary, slave). Poniżej zawartość pliku dla naszej przykładowej domeny mojsip.kt.agh.edu.pl: zone "mojsip.kt.agh.edu.pl" { type master; file "/etc/bind/m/mojsip.kt.agh.edu.pl"; }; W pliku named.conf.local zdefiniowano plik zawierający rekordy DNS dla naszej domeny (plik mojsip.kt.agh.edu.pl umieszczony w podkatalogu M). Przykładowa konfiguracja (plik mojsip.kt.agh.edu.pl), w której założono, że serwer DNS posiada nazwę dns1.mojsip.kt.agh.edu.pl i posiada adres IP 149.156.114.175 zamieszczona została poniżej: $TTL 86400 $ORIGIN mojsip.kt.agh.edu.pl. @ IN SOA dns1.mojsip.kt.agh.edu.pl. root.mojsip.kt.agh.edu.pl. ( 2016112401 ;; serial 2H ;; refresh 1H ;; retry 7D ;; expire 1D ;; TTL 12
) @ IN NS dns1.mojsip.kt.agh.edu.pl. @ IN A 149.156.114.175 dns1 IN A 149.156.114.175 sipproxy1.mojsip.kt.agh.edu.pl. 43200 IN A 149.156.114.175 _sip._udp.mojsip.kt.agh.edu.pl. 43200 IN SRV 0 0 5060 sipproxy1.mojsip.kt.agh.edu.pl. Na początku pliku umieszczono parametry konfiguracyjne systemu DNS. Należą do nich czas życia wpisu DNS (słowo kluczowe TTL tu ustawiony na 1 dobę 86400 sekund), nazwa domeny, dla której jest dany plik konfiguracyjny (ORIGIN) oraz rekord SOA. Rekord SOA definiuje zachowanie serwera DNS przy komunikacji z innymi serwerami (np. definiuje czasy retransmisji). Oprócz parametrów konfiguracyjnych i rekordu SRV w pliku znajdują się rekordy typu A, które służą do wskazania, jaki adres IP odpowiada danej nazwie. Rekordy NS, w których podaję się nazwę serwera nazw (DNS) dla danej domeny. Po zapisaniu plików konfiguracyjnych należy uruchomić ponownie serwer DNS - jako root należy wydać komendę: # /etc/init.d/bind9 start W systemach komputerów PC1 i PC2 należy zmodyfikować adres podstawowego serwera DNS na 149.156.114.175. Zmodyfikować plik resolv.conf za pomocą komendy: #nano /etc/resolv.conf W pliku należy wskazać bieżący system jako serwer DNS i zamienić na komentarze pozostałe wpisy. nameserver 149.156.114.175 #nameserver 149.156.114.3 Proszę spróbować nawiązać z komputera PC1 połączenie z użytkownikiem teodor@mojsip.kt.agh.edu.pl zarejestrowanym przez aplikacje Linphone komputera PC2. Analizując komunikację SIP i DNS odpowiedzieć dlaczego teraz udało się nawiązać połączenie. Zamieścić pliki konfiguracyjne serwera DNS. 13