SIP là gì? Cách hoạt động của giao thức SIP

SIP là một thuật ngữ quen thuộc trong các hệ thống tổng đài ảo và công nghệ VoIP, nhưng nhiều người vẫn chưa hiểu rõ ý nghĩa, cách hoạt động của nó. SIP là gì? Giao thức này hỗ trợ thiết lập, quản lý và kết thúc cuộc gọi như thế nào? Bài viết của JobsGO sẽ giúp bạn khám phá chi tiết về SIP, từ khái niệm cơ bản đến cách ứng dụng thực tế trong doanh nghiệp hiện nay.

1. Giao thức SIP là gì?

SIP (Session Initiation Protocol) là giao thức dùng để thiết lập, quản lý và kết thúc các phiên liên lạc qua mạng Internet, thường được ứng dụng trong các cuộc gọi VoIP. Hiểu đơn giản, SIP giúp hai hoặc nhiều thiết bị có thể kết nối và truyền thông tin thoại, video hoặc tin nhắn với nhau thông qua Internet thay vì sử dụng mạng điện thoại truyền thống.

SIP là gì? Giao thức khởi tạo phiên là gì?

2. Bản tin SIP trong hệ thống VoIP

Mối liên hệ giữa SIP và VoIP có thể hiểu giống như mối liên hệ giữa HTTP và trang web. HTTP là giao thức giúp trình duyệt và máy chủ trao đổi dữ liệu, còn trang web là sản phẩm được hiển thị từ những dữ liệu đó.

Tương tự, VoIP là công nghệ giúp truyền tải âm thanh qua internet, còn SIP là một trong những giao thức được dùng để thiết lập và quản lý các cuộc gọi đó. Mặc dù VoIP có thể hoạt động với nhiều giao thức khác nhau, nhưng phần lớn các dịch vụ VoIP hiện nay đều sử dụng SIP nhờ tính linh hoạt và khả năng tương thích cao.

3. Các thuật ngữ liên quan đến giao thức SIP

3.1 SIP server là gì?

SIP Server là máy chủ dùng để điều phối và kết nối các cuộc gọi trong hệ thống tổng đài PBX. Nó chịu trách nhiệm nhận, xử lý và định tuyến các tín hiệu thoại giữa các thiết bị sử dụng giao thức SIP, giúp cuộc gọi được thiết lập, duy trì và kết thúc đúng cách.

Ngoài ra, SIP Server còn có nhiệm vụ xác thực người dùng, quản lý thông tin cuộc gọi và xử lý các yêu cầu liên quan đến kết nối. Nhờ đó, các thiết bị trong cùng hệ thống có thể giao tiếp hiệu quả qua Internet mà không cần hạ tầng điện thoại truyền thống.

Máy chủ SIP có thể được cài đặt trong mạng nội bộ của doanh nghiệp hoặc trên hệ thống máy chủ của nhà cung cấp dịch vụ đám mây. Doanh nghiệp có thể chọn cấu hình CPU và dung lượng lưu trữ phù hợp với quy mô sử dụng.

Hiện nay, SIP Server được chia thành ba loại phổ biến:

• Proxy Server: Nhận và chuyển tiếp các yêu cầu kết nối giữa các thiết bị SIP.
• Registrar Server: Quản lý thông tin đăng ký và vị trí người dùng trong hệ thống.
• Redirect Server: Hướng người dùng đến địa chỉ đích phù hợp, giúp giảm tải và tối ưu hiệu suất mạng.

SIP Server là máy chủ quản lý và xử lý kết nối giữa các cuộc gọi trong hệ thống VoIP

3.2 SIP Account là gì?

SIP Account hay tài khoản SIP là yếu tố cần thiết để thiết lập và sử dụng các cuộc gọi VoIP thông qua giao thức SIP. Tài khoản này giúp định danh người dùng, cho phép thiết bị SIP Phone hoặc phần mềm softphone đăng nhập vào hệ thống tổng đài và thực hiện liên lạc qua Internet.

Một tài khoản SIP thường bao gồm các thông tin chính sau:

• Server Host: Địa chỉ IP hoặc tên miền của máy chủ SIP.
• Port: Cổng kết nối dùng để đăng ký tài khoản.
• Protocol: Loại giao thức truyền dẫn, thường là TCP hoặc UDP.
• Registration Timeout: Thời gian duy trì trạng thái đăng ký trước khi hệ thống yêu cầu xác thực lại.
• Label: Nhãn dùng để nhận diện tài khoản trên thiết bị hoặc ứng dụng.
• Display Name: Tên hiển thị trong danh bạ hoặc trên màn hình cuộc gọi.
• Register Name: Tên đăng ký được dùng khi xác thực với máy chủ SIP.
• Username: Tên tài khoản người dùng.
• Password: Mật khẩu dùng để xác thực tài khoản khi đăng nhập.

Tài khoản SIP dùng để định danh người dùng và thực hiện cuộc gọi VoIP qua Internet

3.3 SIP Phone là gì?

SIP Phone là loại điện thoại sử dụng công nghệ IP và giao thức SIP để thực hiện các cuộc gọi qua mạng Internet thay vì dùng đường dây điện thoại truyền thống. Các thiết bị này có thể là điện thoại vật lý hoặc phần mềm softphone cài trên máy tính, laptop, smartphone. Nhờ hỗ trợ chuẩn SIP, SIP Phone có thể kết nối linh hoạt với nhiều hệ thống tổng đài khác nhau. Ở Việt Nam, các dòng SIP Phone phổ biến gồm có Yealink, Grandstream, Cisco và Panasonic.

Các dòng SIP Phone phổ biến như Panasonic, Grandstream, Yealink và Panasonic

3.4 SIP ALG là gì?

SIP ALG (Application Layer Gateway) là tính năng có sẵn trong nhiều router hoặc modem, được thiết kế để hỗ trợ truyền tải lưu lượng VoIP qua tường lửa. Cơ chế hoạt động của SIP ALG là kiểm tra và điều chỉnh các gói tin SIP để đảm bảo cuộc gọi được thiết lập chính xác. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, tính năng này có thể làm thay đổi dữ liệu SIP và khiến cuộc gọi bị gián đoạn, vì vậy người dùng đôi khi nên tắt SIP ALG để hệ thống hoạt động chính xác hơn.

4. Vai trò của SIP trong kết nối và truyền thông VoIP

Giao thức là tập hợp các quy tắc giúp các thiết bị công nghệ hiểu và trao đổi dữ liệu với nhau. Có nhiều loại giao thức khác nhau như HTTP, SIP hay FTP, mỗi loại được thiết kế cho một mục đích riêng như truyền tải dữ liệu, thực hiện cuộc gọi qua Internet hay chia sẻ tệp tin.

Để một giao thức hoạt động, các nhà phát triển hoặc nhà cung cấp dịch vụ phải cài đặt và thiết lập nó trong hệ thống của mình. Khi nhiều đơn vị cùng áp dụng, giao thức đó trở thành chuẩn chung, giúp các thiết bị, phần mềm có thể kết nối và trao đổi dữ liệu với nhau dễ dàng.

Trong số đó, SIP là một ví dụ nổi bật trong lĩnh vực VoIP. Nhờ khả năng tương thích cao và dễ triển khai, SIP được nhiều doanh nghiệp lựa chọn để đảm bảo quá trình liên lạc giữa các thiết bị và hệ thống liên lạc.

5. SIP ALG ảnh hưởng đến VoIP thế nào?

Mục tiêu của SIP ALG là giúp các gói dữ liệu thoại dễ dàng vượt qua tường lửa và kết nối ổn định hơn. Tuy nhiên, trên thực tế, tính năng này thường gây ra nhiều rắc rối hơn là hỗ trợ. SIP ALG có thể tự động thay đổi nội dung trong gói SIP, khiến dữ liệu bị sai lệch so với định dạng ban đầu và dẫn đến lỗi trong quá trình thiết lập hoặc duy trì cuộc gọi VoIP.

Khi SIP ALG được kích hoạt, người dùng có thể gặp nhiều sự cố như mất âm thanh trong cuộc gọi, chỉ nghe được một chiều, cuộc gọi tự ngắt, hoặc không thể thực hiện các thao tác như chuyển máy hay giữ máy.

Ngoài ra, một số điện thoại trong nhóm có thể không nhận được tín hiệu chuông hoặc cuộc gọi bị gián đoạn giữa chừng. Vì vậy, trong phần lớn trường hợp, các kỹ thuật viên thường khuyến nghị tắt SIP ALG để đảm bảo chất lượng liên lạc VoIP ổn định và chính xác hơn.

SIP ALG có thể gây lỗi cuộc gọi VoIP, vì vậy thường được khuyến nghị tắt để tránh sự cố

6. Cấu trúc của giao thức SIP

Giao thức SIP được xây dựng dựa trên dạng văn bản, tương tự như HTTP, giúp việc gửi và nhận thông tin trở nên minh bạch, dễ kiểm soát. Nhờ cấu trúc này, người dùng có thể theo dõi quá trình gửi yêu cầu và phản hồi một cách rõ ràng, thuận tiện khi cần xử lý lỗi.

Quá trình truyền tải dữ liệu trong SIP được thực hiện thông qua TCP hoặc UDP, hoạt động ở lớp 5 trong mô hình OSI. Ngoài ra, SDP (Session Description Protocol) được dùng để xác định loại giao thức sẽ sử dụng trong phiên liên lạc.

Cấu trúc SIP dựa trên dạng văn bản, giúp gửi nhận và quản lý thông tin trong mạng VoIP

Trong các bản tin SIP, thông tin thường bao gồm danh tính người gọi, người nhận và cách thức kết nối qua mạng IP. Một số bản tin còn chứa thêm phần mô tả SDP, giúp xác định chi tiết phương thức và thông số truyền thông giữa hai bên.

SDP (Session Description Protocol) có nhiệm vụ xác định kênh truyền thông được sử dụng trong phiên liên lạc. Thông tin này bao gồm định dạng mã hóa âm thanh, video và cách các thiết bị kết nối với nhau qua mạng IP.

Sau khi quá trình trao đổi thông tin giữa các thiết bị hoàn tất, dữ liệu âm thanh hoặc hình ảnh sẽ được truyền tải bằng giao thức khác, thường là RTP (Real-time Transport Protocol) – giao thức chuyên dùng cho việc truyền nội dung thời gian thực.

Giao thức SIP được phát triển bởi IETF và được công bố trong tài liệu RFC 3261. Nhờ khả năng mở rộng linh hoạt, SIP đã dần thay thế H.323, trở thành chuẩn phổ biến trong các hệ thống liên lạc VoIP hiện nay.

7. Điều kiện để sử dụng giao thức SIP

Để có thể thực hiện cuộc gọi thoại hoặc video qua SIP, bạn cần chuẩn bị các yếu tố sau:

• Tài khoản SIP cá nhân: Đây là địa chỉ giúp bạn thực hiện và nhận cuộc gọi qua giao thức SIP. Nhiều nhà cung cấp cho phép đăng ký miễn phí trực tuyến chỉ trong vài bước.
• Ứng dụng SIP (SIP Client): Là phần mềm cài trên máy tính hoặc điện thoại, hoạt động như một điện thoại ảo (Softphone). Một số ứng dụng dùng độc lập, tương thích với nhiều tài khoản SIP khác nhau hoặc tích hợp trong dịch vụ VoIP.
• Đường truyền Internet ổn định: Cần có kết nối mạng đủ mạnh để đảm bảo chất lượng âm thanh và hình ảnh. Cuộc gọi thoại chỉ cần tốc độ trung bình, trong khi gọi video cần băng thông cao hơn.
• Thiết bị hỗ trợ âm thanh và hình ảnh: Gồm tai nghe, micro, webcam để giao tiếp rõ ràng và thuận tiện hơn khi thực hiện cuộc gọi hoặc họp trực tuyến.
• Người dùng SIP khác: Để liên lạc miễn phí, cả hai bên đều cần sử dụng SIP. Bạn có thể chia sẻ địa chỉ SIP của mình với người khác tương tự như số điện thoại.

8. Cách hoạt động của SIP là gì?

SIP hoạt động tương tự như một “người quản lý cuộc gọi” và sử dụng mô hình Client-Server. Quá trình này bao gồm các bước chính sau:

8.1. Đăng ký

• Thiết bị của người dùng (gọi là SIP Phone hoặc User Agent) gửi một bản tin SIP REGISTER đến SIP Server (Registrar Server).
• Mục đích là để thông báo vị trí hiện tại (địa chỉ IP) của người dùng cho máy chủ, giống như việc đăng ký số điện thoại với nhà mạng.

8.2. Thiết lập phiên

• Khi người dùng A muốn gọi cho người dùng B, thiết bị của A gửi một bản tin SIP INVITE đến SIP Server.
• SIP Server sẽ sử dụng thông tin vị trí đã được đăng ký để định tuyến bản tin INVITE này đến thiết bị của người dùng B.
• Bản tin INVITE này thường đi kèm với SDP (Session Description Protocol), chứa thông tin về loại phương tiện (âm thanh, video), codec (chuẩn nén), và các thông số kỹ thuật khác mà thiết bị của A hỗ trợ.

8.3. Báo hiệu và phản hồi

• Thiết bị của B nhận INVITE và gửi lại các phản hồi như:

• 100 Trying: Máy chủ đang xử lý yêu cầu.
• 180 Ringing: Điện thoại của B đang đổ chuông.
• 200 OK: Người dùng B đã nhấc máy và đồng ý tham gia phiên.

• A gửi một bản tin ACK (Acknowledge) để xác nhận rằng phiên đã được thiết lập.

8.4. Truyền tải dữ liệu

• Sau khi phiên được thiết lập (hoàn thành quá trình báo hiệu SIP), luồng dữ liệu truyền thông thực tế (thoại/video) sẽ được truyền trực tiếp giữa thiết bị của A và B thông qua một giao thức khác, thường là RTP (Real-time Transport Protocol). SIP KHÔNG truyền tải dữ liệu thoại/video mà chỉ lo phần “thiết lập” cuộc gọi.

8.5. Kết thúc phiên

• Khi một trong hai bên muốn kết thúc cuộc gọi, thiết bị đó sẽ gửi một bản tin SIP BYE (tạm biệt) đến bên kia.
• Bên nhận BYE sẽ phản hồi bằng 200 OK để xác nhận cuộc gọi đã kết thúc, và phiên truyền thông được giải phóng.

Qua phần tổng hợp trên của JobsGO, hy vọng bạn đã hiểu rõ SIP là gì trong VoIP và vai trò của giao thức này trong các hệ thống liên lạc hiện nay. SIP được ứng dụng trong nhiều mô hình giao tiếp, giúp VoIP vận hành ổn định và đạt hiệu quả cao.

Câu hỏi thường gặp

1. SIP có phải là giao thức độc quyền không?

Không. SIP là giao thức mở, được chuẩn hóa bởi IETF trong RFC 3261, nên được nhiều nhà sản xuất sử dụng

2. Thiết bị nào sử dụng giao thức SIP?

Điện thoại IP, softphone, tổng đài IP-PBX, máy tính, smartphone và các hệ thống VoIP doanh nghiệp.

3. Cách hoạt động của SIP là gì?

Cách hoạt động của SIP dựa trên việc gửi và nhận các gói tín hiệu để khởi tạo, duy trì và kết thúc phiên truyền thông giữa hai hay nhiều thiết bị.

(Theo JobsGO - Nền tảng tìm việc làm, tuyển dụng, tạo CV xin việc)