CN101459545B - 一种提高会话初始化协议会议系统可靠性的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种提高会话初始化协议SIP会议系统可靠性的实现方法，应用于对等网络结构，在会议系统中设置备份服务节点；当当前服务节点失效时，启动切换机制，用备份服务节点为当前参与会话的用户节点提供服务。通过本发明在P2P网络结构下，通过P2P改变传统SIP的C/S模式，提高系统的健壮性，不因核心节点的失效而整个系统瘫痪；在C/S网络结构下，通过服务节点备份机制，为主服务节点作一个备份服务节点，提高系统的可靠性。

Description

一种提高会话初始化协议会议系统可靠性的实现方法

技术领域

本发明涉及SIP(Session Initiation Protocol，会话初始化协议)以及P2P(Peer to Peer，对等)网络技术，特别是指一种对等网络会议初始化协议(Peer-to-Peer Session Initiation Protocol，简称P2PSIP)，基于P2P网络结构的环境下，提高多人会议系统可靠性的实现方法。 

背景技术

P2P网络架构是一种资源分布利用和共享的体系架构，作为现有互联网(Internet)的覆盖网络(Overlay Network)，致力于通过系统之间的对等交换来共享计算机资源和服务，网络应用模式是分布式的，具有可靠性、可扩展性、健壮性等优良特性。它与传统的C/S的网络模式有着显著区别，C/S网络模式需要有一个中央服务节点来处理绝大部分的运算工作，为客户端提供相应的服务。而在对等网络中，计算机之间以对等方式形成网络连接，节点既充当服务节点又充当客户端的角色。由于对等网络低成本、简单易用等特点，其上的应用，例如文件共享、网络电话(VOIP)、即时通信(IM)等正在普及，越来越多的用户节点选择使用这些基于P2P技术的业务与应用。 

SIP是互联网工程任务组(IETF)制定的多媒体通信应用层控制协议，用于建立、修改和终止多媒体会话。该协议具有很好的稳定性和传输速率，且易于扩展。因此SIP技术逐渐成为通信行业的一种标准。 

随着P2P技术的普及，有人将SIP技术与P2P框架结合起来，也就是P2PSIP技术。P2PSIP技术既可以解决P2P系统间的互联问 题，又能够解决SIP系统的单点失效和性能瓶颈问题，且可以运营在公共互联网上。然而，现有基于P2P网络结构的SIP的技术建立起来的网络会议系统，会存在服务接点性能不稳定的问题。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于针对基于P2P网络结构的SIP的技术建立起来的网络会议系统的服务接点性能不稳定问题，以及基于C/S网络结构的网络会议系统的服务节点存在性能瓶颈的问题，提出一种提高SIP会议系统可靠性的实现方法。 

基于上述目的本发明提供的提高SIP会议系统可靠性的实现方法，应用于对等网络结构，在会议系统中设置备份服务节点； 

当当前服务节点失效时，启动切换机制，用备份服务节点为当前参与会话的用户节点提供服务。 

可选的，该方法所述备份服务节点为参与会议的用户节点，或者为会议专门配置的服务器。 

可选的，该方法所述启动备份服务节点的切换机制为正常切换机制，或者失效切换机制。 

可选的，该方法中如果主服务节点正常退出，则启动正常切换机制，并进一步包括： 

主服务节点向备份服务节点发送主服务节点要退出的通知消息； 

主服务节点向当前所有参与会议的用户节点发送包含备份服务节点的地址信息的提示消息； 

用户节点向备份服务节点发送建立连接请求消息； 

备份服务节点与用户节点之间建立媒体流连接； 

用户节点与备份服务节点之间的媒体流建立起来后，向主服务节点发送一个通知消息； 

主服务节点退出会议系统，终止会话。 

可选的，该方法所述主服务节点向备份服务节点发送主服务节点要退出的通知消息为SIP的INFO消息，并进一步包括： 

备份服务节点成功收到主服务节点的INFO消息后，返回一个200OK的消息进行确认； 

所述主服务节点向所有参与会议的用户节点发送的提示消息为REFER消息，并进一步包括： 

用户节点成功收到REFER消息后，向主服务提供节点发送一个200OK的确认消息。 

可选的，该方法所述备份服务节点与用户节点之间建立媒体流连接过程进一步包括： 

用户节点向主服务节点发送一个NOTIFY消息，告诉主服务节点自己成功解析REFER消息里的信息，接收到备份服务节点的SIPURI； 

主服务节点在收到用户节点在成功解析REFER消息后发送的NOTIFY消息后，向用户节点返回一个200OK消息； 

用户节点向备份服务节点发送INVITE消息，请求建立连接； 

备份服务节点向用户节点发送一个TRYING消息，告知用户节点自己成功接收到INVITE消息，并为用户节点的接入做准备，为各用户节点的接入进行初始化； 

备份服务节点发送完TRYING消息后，当为用户节点接入的准备完成后，向用户节点发送一个200OK的消息进行确认； 

用户节点返回一个ACK消息确认向备份服务节点发送的INVITE消息建立会话，实现各用户节点与备份服务节点之间的媒体流连接。 

可选的，该方法所述用户节点与备份服务节点之间的媒体流建立起来后，向主服务节点发送一个通知消息后还包括：主服务节点返回一个200OK消息进行确认； 

主服务节点继续返回一个BYE消息退出会议系统，终止会话； 

用户节点收到BYE消息后，返回一个200OK消息，结束会话。 

可选的，该方法如果主服务节点正常退出，则启动失效切换机制，并进一步包括： 

备份服务节点检测到主服务节点非正常退出后，向当前所有参与会议的所有用户发送一个邀请消息，请求与所述用户建立连接，进行会话； 

用户返回一个试验消息，通知备份服务节点自己成功接收该邀请消息，并为与备份节点通话做准备； 

备份服务节点与用户节点之间建立媒体流连接。 

可选的，该方法包括： 

所述备份服务节点通过定时监测，或者即时消息监测方式检测主服务节点非正常退出。 

可选的，该方法所述用户返回试验消息为100TYRING消息，并进一步包括： 

各用户发送完100TRYING消息后，当准备完成后，继续发送一个200OK消息； 

备份服务节点收到用户的200OK消息后，发送一个ACK消息，建立起会话，实现用户与备份服务节点之间的媒体流的连接。 

从上面所述可以看出，本发明提出的提高SIP会议系统可靠性的实现方法，在SIP会议系统在P2P网络结构和C/S网络结构下，采用主备服务节点的切换机制，具有如下有益效果： 

在P2P网络结构下，通过P2P(Peer to Peer，对等)改变传统SIP的C/S模式，提高系统的健壮性，不因核心节点的失效而整个系统瘫痪； 

在C/S网络结构下，通过服务节点备份机制，为主服务节点作一个备份服务节点，提高系统的可靠性。 

附图说明

图1为本发明实施例基于P2PSIP会议系统的拓扑结构示意图； 

图2为本发明实施例正常切换机制的信令流程示意图； 

图3为本发明实施例失效切换机制的信令流程示意图。 

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。 

参见图1所示，为本发明实现基于P2PSIP会议系统的网络应用拓扑结构示意图。该系统由多个支持P2P的智能终端组成，这些智能终端组成一个DHT网络，用以存储资源定位信息。通过一定的选取机制，在网络上选取一个服务节点，如图1中的Alicebupt.edu.cn终端，由它来进行会议控制、媒体流控制、视频选择等等，其他节点利用P2PSIP定义的分布式会话建立机制通过服务节点建立会议会话。 

在本发明实施例中，为提高会议系统的可靠性，为主服务节点创建了一个备份服务节点，例如让图1中的Tombupt.edu.cn终端作为备份服务节点。 

本发明提高SIP会议系统可靠性的实现方法，应用于对等网络结构和客户/服务节点的网络结构，主要包括以下方案： 

在会议系统中设置备份服务节点；当当前服务节点失效时，启动切换机制，用备份服务节点为当前参与会话的用户节点提供服务。 

其中，所述备份服务节点为参与会议的用户节点，或者为会议专门配置的服务器。 

启动备份服务节点的切换机制为正常切换机制，或者失效切换机制。如果主服务节点正常退出，则启动正常切换机制，并进一步包括： 

主服务节点向备份服务节点发送主服务节点要退出的通知消息； 

主服务节点向当前所有参与会议的用户节点发送包含备份服务节点的地址信息的提示消息； 

用户节点向备份服务节点发送建立连接请求消息； 

备份服务节点与用户节点之间建立媒体流连接； 

用户节点与备份服务节点之间的媒体流建立起来后，向主服务节点发送一个通知消息； 

主服务节点退出会议系统，终止会话。 

如果主服务节点正常退出，则启动失效切换机制，并进一步包括： 

备份服务节点检测到主服务节点非正常退出后，向当前所有参与会议的所有用户发送一个邀请消息，请求与所述用户建立连接，进行会话； 

用户返回一个试验消息，通知备份服务节点自己成功接收该邀请消息，并为与备份节点通话做准备； 

备份服务节点与用户节点之间建立媒体流连接。 

参见图2所示，当主服务节点正常工作时，它与用户节点之间正常的交换媒体流，当主服务节点正常退出时，实现主服务节点向备份服务节点的切换。所述备份节点的选取和设置可通过很多已有技术实现，这里不再赘述。 

其通信流程包括如下步骤： 

步骤201，主服务节点向备份服务节点发送一个SIP的INFO消息，通知备份服务节点主服务节点要退出。 

步骤202，备份服务节点成功收到主服务节点的INFO消息后，返回一个200OK的消息进行确认。 

步骤203，主服务节点向所有参与会议的用户节点发送一个REFER消息，告诉每个用户节点备份服务节点的SIP URI，每个用户节点能够利用REFER消息里包含的备份服务节点SIP URI与备份服务节点进行通信。 

步骤204，用户节点成功收到REFER消息后，向主服务提供节点发送一个200OK的确认消息。 

步骤205，用户节点在发送完200OK消息后，继续向主服务节点发送一个NOTIFY消息，告诉主服务节点自己成功解析REFER消息里的信息，接收到备份服务节点的SIP URI。 

步骤206，主服务节点在收到用户节点在成功解析REFER消息后发送的NOTIFY消息后，向用户节点返回一个200OK消息。 

步骤207，用户节点向备份服务节点发送INVITE消息，请求建立连接。 

步骤208，备份服务节点向用户节点发送一个TRYING消息，告诉用户节点自己成功接收到INVITE消息，并为用户节点的接入做准备， 为各用户节点的接入进行初始化。 

步骤209，备份服务节点发送完TRYING消息后，当为用户节点接入的准备完成后，紧接着向用户节点发送一个200OK的消息进行确认。 

步骤210，用户节点返回一个ACK消息确认向备份服务节点发送的INVITE消息，实现用户节点和备份服务节点之间的会话建立，实现各用户节点与备份服务节点之间的媒体流连接。 

步骤211，当用户节点与备份服务节点之间的媒体流建立起来后，发送一个NOTIFY消息给主服务节点，告诉主服务节点自己和备份用户节点之间建立起媒体流的连接。 

步骤212，主服务节点返回一个200OK消息进行确认。 

步骤213，主服务节点继续返回一个BYE消息打算退出会议系统，终止会话。 

步骤214，用户节点收到BYE消息后，返回一个200OK消息，结束会话，从而实现主服务节点向备份服务节点的切换。 

参见图3所示，为本发明为应对会议系统主服务节点突然失效时，为保证用户节点的服务不至于中断，进行失效切换的备份机制，其流程如下： 

步骤301，主服务节点非正常退出时，备份服务节点通过一种检测方法，确定主服务节点失效，检测方法根据具体的情况可以采取不同的方法，诸如：定时检测，即时消息检测等等，这里不作限定。其中，定时检测是一种备份服务节点通过定时的向主服务节点发送消息，接受返回的消息来检测主服务节点的运行情况的检测方法；即时消息监测是一种通过备份服务节点向主服务节点发送即时消息来检测主服务节点的运行情况的检测方法。 

步骤302，备份服务节点给所有用户节点发送一个INVITE消息，请求与各用户节点建立连接，进行会话。 

步骤303，各用户节点返回一个100TYRING消息，通知备份服务节点自己成功接收INVITE消息，并为与备份节点通话做准备。 

步骤304，各用户节点发送完100TRYING消息后，当准备完成后，继续发送一个200OK消息。 

步骤305，备份服务节点收到用户节点的200OK消息后，发送一个ACK消息，建立起会话，实现用户节点与备份服务节点之间的媒体流的连接。 

本发明的描述是为了示例和说明起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。 

Claims (7)

1.一种提高会话初始化协议SIP会议系统可靠性的实现方法，应用于对等网络结构，其特征在于，在会议系统中为主服务节点创建备份服务节点，所述节点为该会议系统中支持对等的智能终端；

当当前主服务节点失效时，启动切换机制，用备份服务节点为当前参与会话的用户节点提供服务；其中，

如果主服务节点正常退出，则启动正常切换机制，并进一步包括：

主服务节点向备份服务节点发送主服务节点要退出的通知消息；

主服务节点向当前所有参与会议的用户节点发送包含备份服务节点的地址信息的提示消息；

用户节点向备份服务节点发送建立连接请求消息；

备份服务节点与用户节点之间建立媒体流连接；

用户节点与备份服务节点之间的媒体流建立起来后，向主服务节点发送一个通知消息；

主服务节点退出会议系统，终止会话；

如果主服务节点非正常退出，则启动失效切换机制，并进一步包括：

备份服务节点检测到主服务节点非正常退出后，向当前所有参与会议的所有用户发送一个邀请消息，请求与所述用户建立连接，进行会话；

用户返回一个试验消息，通知备份服务节点自己成功接收该邀请消息，并为与备份节点通话做准备；

备份服务节点与用户节点之间建立媒体流连接。

2.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述备份服务节点为参与会议的用户节点，或者为会议专门配置的服务器。

3.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述主服务节点向备份服务节点发送主服务节点要退出的通知消息为SIP的INFO消息，并进一步包括：

备份服务节点成功收到主服务节点的INFO消息后，返回一个200OK的消息进行确认；

所述主服务节点向所有参与会议的用户节点发送的提示消息为REFER消息，并进一步包括：

用户节点成功收到REFER消息后，向主服务提供节点发送一个200OK的确认消息。

4.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述备份服务节点与用户节点之间建立媒体流连接过程进一步包括：

用户节点向主服务节点发送一个NOTIFY消息，告诉主服务节点自己成功解析REFER消息里的信息，接收到备份服务节点的SIPURI；

主服务节点在收到用户节点在成功解析REFER消息后发送的NOTIFY消息后，向用户节点返回一个200OK消息；

用户节点向备份服务节点发送INVITE消息，请求建立连接；

备份服务节点向用户节点发送一个TRYING消息，告知用户节点自己成功接收到INVITE消息，并为用户节点的接入做准备，为各用户节点的接入进行初始化；

备份服务节点发送完TRYING消息后，当为用户节点接入的准备完成后，向用户节点发送一个200OK的消息进行确认；

用户节点返回一个ACK消息确认向备份服务节点发送的INVITE消息建立会话，实现各用户节点与备份服务节点之间的媒体流连接。

5.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述用户节点与备份服务节点之间的媒体流建立起来后，向主服务节点发送一个通知消息后还包括：主服务节点返回一个200OK消息进行确认；

主服务节点继续返回一个BYE消息退出会议系统，终止会话；

用户节点收到BYE消息后，返回一个200OK消息，结束会话。

6.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，包括：

所述备份服务节点通过定时监测，或者即时消息监测方式检测主服务节点非正常退出。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户返回试验消息为100TYRING消息，并进一步包括：

各用户发送完100TRYING消息后，当准备完成后，继续发送一个200OK消息；

备份服务节点收到用户的200OK消息后，发送一个ACK消息，建立起会话，实现用户与备份服务节点之间的媒体流的连接。

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