1、即时通信与会话初始化协议

1.1、即时通信工作模型

　　即使通信工作模型可以分为两种类型：在线的对等通信方式、离线的中转通信方式。

　　在线对等通信，通过在线信息，如通信方的IP地址，进行点-点、直接、实时、对等的通信。

　　离线方式可通过服务器简接转发信息。

1.2、会话初始协议的基本内容

　　会话初始化协议(Session Initiation Protocol，SIP)是在应用层实现即时通信的控制信令协议。在SIP协议中，”会话”是指用户之间的数据传输。

　　SIP协议可使用TCP协议、UDP协议或流控制传输协议(Stream Control Transmission Protocol，SCTP)。

1.2.1、会话初始化协议的特点

·协议简洁、效率高

　　SIP协议只涉及网络电话的信令与服务质量问题，并且不规定系统一定要采用特定的语音编码器和实时传输协议(Real-time Transport Protocol，RTP)、实时传输控制协议(RTP Control Protocol，RTCP)。

·C/S工作模式

　　SIP协议采用了客户/服务器工作模型，定义了两种构件与两种状态的代理。两种构件分别为用户代理(user agent，UA)与网络服务器(network server)。

·地址灵活

　　SIP协议使用的地址可以是电话号码，也可以是电子邮件地址或IPv4地址。

1.2.2、SIP协议的工作过程

　　SIP协议采取了请求报文/响应报文的工作方式。SIP客户端发出请求报文，服务器端回送应答报文。一次SIP失误处理包括一个客户端请求，多个临时响应和一个来自服务器的最终响应。

　　SIP协议通过代理服务器建立会话连接的过程：

　　1、如果主叫方只有被叫方的电子邮件地址，而没有IP地址，那么主叫方将INVITE报文发送到SIP代理服务器；

　　2、SIP代理服务器将主叫方的1INVITE报文转发到SIP重定向服务器；

　　3、SIP重定向服务器向SIP代理服务器发送302重定向应答报文；

　　4、SIP代理服务器向SIP重定向服务器发回ACK应答报文，表示收到302重定向报文；

　　5、SIP代理服务器向SIP注册服务器转发INVITE注册服务器转发INVITE报文；

　　6、SIP注册服务器向SIP重定向服务器转发INVITE报文；

　　7、SIP重定向服务器向SIP代理服务器发送302重定向应答报文；

　　8、SIP注册服务器2向SIP重定向服务器发回ACK应答报文，表示收到302重定向报文；

　　9、SIP注册服务器向被叫方发送INVITE报文。

　　10~12、被叫方通过SIP注册服务器、SIP代理服务器向主叫方发送80报文，表示对接收到INVITE报文的确认；

　　13~15、被叫方继续通过SIP注册服务器、SIP代理服务器向呼叫方发送200 OK报文，表示同意建立通信连接请求；

　　16~18、主叫方通过SIP代理服务器、SIP注册服务器向呼叫方发送ACK报文，表示接受建立通信连接请求

　　19、主叫方与被叫方在已经建立的连接上交换语言或视频信息；

　　20~22、被叫方通过SIP注册服务器与SIP代理服务器向主叫方发送BYE报文，表示准备释放建立的通信连接请求；

　　23~25、主叫方通过SIP代理服务器与SIP注册服务器向被叫方发送200报文，表示同意接受释放连接的请求。

　　至此，一次主叫方与被叫方的通信过程结束。

　　SIP会话过程分为三个阶段：会话建立、会话与会话终止。1~18属于会话建立阶段、19属于会话阶段、20~25属于会话终止阶段。

2、主机配置与动态主机配置协议

对于TCP/IP网络而言，要将一台主机接入Internet中必须配置以下参数。

　　本地网络的默认路由器地址；

　　主机应该使用的网络掩码；

　　为主机提供特定服务的服务器地址

　　本地网络的最大传输单元MTU长度值

　　IP分组的生存时间TTL值。

　　动态主机配置协议(DHCP)可以为主机自动分配IP地址。

　　DHCP最重要的特点是在动态IP地址分配与地址租用DHCP是基于客户/服务器工作模式的。DHCP服务器是一个为客户计算机提供动态主机配置服务的网络设备。

　　DHCP服务器的主要功能如下：

2.1、地址储存与管理

　　DHCP服务器储存IP地址，记录哪些IP地址已经被使用，哪些IP地址可用。

2.2、配置参数的储存和管理

　　DHCP服务器储存和维护其他的主机配置参数。

2.3、租用管理

　　DHCP服务器用租用的方式将IP地址动态的分配给主机，并管理IP地址的租用期(lease period)。DHCP服务器维护批准租用给主机的IP地址信息，以及租用期长度。

2.4、响应客户主机请求

　　DHCP服务器响应主机发送的请求分配地址、传送配置参数，以及租用的批准、更新与终止等各种类型的请求。

2.5、服务管理

　　DHCP服务器允许管理查看、改变和分析有关地址、租用、参数等，以及与DHCP服务器运行相关的信息。

3、网络管理

3.1、网络管理系统的组成

　　网络管理(network management)的目的是：使网络资源能得到有效的利用，网络出现故障时能及时报告和处理，以保证网络能够正常、高效的运行。

　　网络管理系统常由5个部分组成：管理进程(manager)、被管对象(managed object)、代理进程(agent)、管理信息库(MIB)和网络管理协议。

网络管理系统结构示意图：

　　管理进程：网络管理的主动实体，提供网络管理员与被管对象之间的界面，完成网络管理员指定的各项管理任务，服务或改变被管对象的网络管理信息。

　　被管对象：网络上的软硬件设备。

　　代理进程：执行管理进程的命令，向管理进程报告本地出现的异常情况。在SNMP网络管理模型中，代理可分为两种类型：管理代理与外部代理。管理代理时在被管理的设备中加入的执行SNMP的程序。外部代理是指在被管设备外部增加的执行SNMP的程序或设备。

　　网络管理协议规定了管理进程与代理进程之间交互的网络管理信息的格式、意义与过程。

　　流行的网络管理协议主要有：TCP/IP协议体系的简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol，SNMP)与OSI参考模型的公共管理信息协议(Common Management Information Protocol，CMIP)。

　　管理信息库：被管理的对象都存放在管理信息库(management information base，MIB)中。本地管理信息库只需包含与本地设备相关的信息。代理进程可以读取和修改本地MIB中各种变量值。每个代理进程管理自己的本地MIB，并与管理进程交换网络状态信息。多个本地MIB共同构成网络的MIB。

3.2、网络管理功能

　　按ISO有关文档的规定，网络管理被分为5个部分：配置管理、性能管理、记账管理、故障管理和安全管理。

3.2.1、配置管理(configuration management)

　　配置管理功能是监控网络中各个设备的配置信息，包括网络拓扑结构、各个设备与链路的互连情况、每台设备的硬件和软件配置数据，以及网络资源的分配。

3.2.2、性能管理(preformance management)

　　性能管理实测量和监控网络运行的状，监视，收集和统计网络运行性能的数据，发现某个参数的当前值超过管理人员预先设定的阈值，及时同时管理人员。

3.2.3、记账管理(accounting management)

　　记账管理实测试和收集各种网络资源的使用情况，统计、分析节点和接收的流量与使用的事件，为按流量或时间的计费提供依据。

3.2.4、故障管理(fault management)

　　故障是指有可能导致网络出现部分或全部中断或瘫痪，必须予以修复的错误。故障管理功能包括故障检测、差错跟踪、故障检测日志、产生报告与隔离定位。

3.2.5、安全管理(security management)

　　安全管理功能是通过设定若干规则，防止网络遭受有意或无意的破坏，同时限制对敏感资源的未经授权的访问。

　　安全管理包括：建立访问权限和访问控制；建立安全审计，对系统中各种重要操作与违规操作进行记录；当出现安全事件时发出警告和产生安全报告。

4、总结

　　1、应用层协议定义了运行在不同端系统上应用程序进程交换的报文格式与交互过程。根据应用层协议在Internet中的作用和提供的服务功能，应用层协议可分为三种基本类型：基础设施类、网络应用类与网路管理类。

　　2、DNS的作用是将主机域名转换成IP地址，使用户能够方便的访问各种Internet资源与服务。

　　3、TELNET又称为中断仿真协议。

　　4、电子邮件系统分为两个部分：邮件服务器和邮件客户端。邮件客户端使用简单邮件书餐胡协议SMTP向邮件服务器发送邮件；邮件客户端使用邮局协议POP3或IMAP从邮件服务器中接收邮件。

　　5、FTP需要在客户与服务器进程之间建立控制连接与数据连接，以提高文件传输的可靠性。

　　6、FTP需要在客户与服务器进程之间建立控制连接与数据连接，以提高文件传输的可靠性。

　　7、Web服务的核心技术是：超文本传送协议HTTP，超文本标记语言HTMP、超链接hyperlink。统一资源定位符URL定位了Internet资源的位置和访问方法。

　　8、SIP是实现即时通信的控制信令协议，传输的数据可以是普通文本数据，可以是视频或音频数据。

　　9、动态主机配置协议DHCP可以为主机自动分配IP地址及其他一些重要的配置参数，能够支持远程主机。移动终端设备，无盘工作站的地址共享与配置。

　　10、简单网络协议SNMP设计与应用的目的：监控网络运行状态，提高网络资源的利用率，及时报告和处理网络故障，保证网络能够正常、高效的运行。