1 SIP网络
会话建议协议(SIP)是互联网工程使命组(IETF)拟定的多媒体通讯运用层操控协议，用于树立、修正和中止多媒体会话。SIP协议学习了超文本传输协议(HTTP)、简略邮件传输协议(SMTP)等，选用依据文本协议操控办法，支撑署理、重定向、挂号定位用户等功用[1]。
SIP凭仗其简略、易于扩展、便于完结等许多长处而得到了广泛运用。3GPP等标准化安排现已挑选SIP作为下一代网络(NGN)和3G多媒体子体系(IMS)中的通讯协议，业界已广泛运用了多种依据SIP的多媒体事务[2]。
SIP网络选用客户端/服务器(C/S)的网络架构，按域区分用户。每个域的SIP服务器办理着本域内的用户，用户在运用SIP事务时，需求注册到SIP服务器。各用户之间的通讯需求由SIP服务器来进行路由，因而存在SIP服务器的“单点毛病”和“功用瓶颈”等问题。
现在有多种进步SIP服务器处理才能的计划，如选用高处理才能的服务器、选用多服务器间的N+1或热备份计划，或许选用多服务器负载均衡技能。
2 P2P技能在互联网上的运用
P2P技能自身并不是新的概念或技能，它的原理是将网络上的通讯节点作为相等的通讯终端，恣意两个通讯节点之间既互为“服务器”又互为“客户端”。这一点与互联网的根底协议TCP/IP共同，TCP/IP也没有服务器或客户端的概念，恣意两个节点之间是相等通讯的。跟着互联网运用的扩展，P2P技能得到了广泛的运用。P2P网络选用散布式方针定位机制，使得信息或媒体流在节点之间直接传送，下降了中转开支，然后进步了网络的可扩展性，节省了网络带宽。
许多依据P2P技能如同享MP3格局音乐文件的Napster服务、@Home”>SETI@Home计划，尤其是Skype运用的成功，使得P2P技能成为业界重视的焦点。
3 P2P网络架构
P2P 网络的技能中心是处理散布式节点之间的资源定位，这需求适宜的网络架构，开展至今共阅历了3代网络架构。
3.1会集目录式网络架构
最早呈现的P2P运用形式便是会集目录式P2P网络，Napster是该架构模型最典型的代表。用户需求登录到中心目录服务器，经过目录服务器查询存储各个节点的资源信息。这种结构的最大特色是一切的材料都是存贮在各个用户节点中。用户获取资源时，节点依据网络流量和推迟等信息挑选适宜的节点树立直接衔接，而不用经过中心服务器。
3.2纯P2P网络架构
纯P2P网络架构选用的是播送式的P2P模型。在这种架构下，没有会集的中心服务器，每个用户节点随机接入到网络，并与自己相邻的一组节点经过端到端衔接构成一个逻辑掩盖的网络。节点之间的内容查询和内容同享都是直接经过相邻节点以播送办法接力传递。为了防止循环查找现象，每个节点会记载其查找轨道。
Gnutella模型是现在运用最广泛的纯P2P网络架构，选用泛洪式的节点查找算法，处理了网络结构中心化的问题，扩展性和容错性较好。可是Gnutella网络可用性较差，易被病毒进犯，而且极大地耗费了网络带宽，很简单形成网络拥塞与不稳定。
3.3混合式P2P网络架构
混合式P2P网络在纯P2P网络架构根底上参加了超级节点的概念。在这种网络下，将节点按才能 (核算才能、内存大小、衔接带宽、网络停留时刻等)不同区分为一般节点和超级节点两类。超级节点与其接近的若干一般节点之间构成一个自治的簇，簇内选用依据会集目录式的P2P形式，而整个P2P网络中各个不同的簇之间再经过纯P2P的形式将超级节点相连。有时乃至也能够在各个超级节点之间再次选取功用最优的节点，或许别的引进一新的功用最优的节点作为索引节点来保存整个网络中能够运用的超级节点信息，而且担任保护整个网络的结构。
一般节点的文件查找先在本簇内进行，只需查询成果不充分时再经过超级节点之间进行有限的泛洪。一起，每个簇中的超级节点监控着一切一般节点的行为，然后保证一些歹意的进犯行为能在网络部分得到操控，也在必定程度上进步了整个网络的负载平衡。
混合式P2P网络架构归纳了会集目录式P2P快速查找和纯P2P去中心化的优势，Kazaa模型是P2P混合模型的典型代表。
可是，因为超级节点自身的脆弱性也或许导致其簇内的节点处于孤立状况，因而这种部分索引的办法依然存在必定的局限性。这导致了结构化的P2P网络模型的呈现。
3.4结构化P2P网络架构
结构化P2P架构选用纯散布式的音讯传递机制，依据关键字进行节点查找定位。现在结构化网络的干流查询定位办法是选用散布式哈希表(DHT)技能，这也是现在扩展性最好的P2P路由办法之一。
DHT将节点办理的资源或文档作为“关键字”，将节点的IP地址作为“数值”，组成关键字-数值对，并能依据关键字查找数值。DHT技能中的存储和查询是散布在多个节点上进行的，对单一节点的依赖性低，简单完结网络就任一节点的无序参加或退出，对整个网络功用影响较低。
DHT各节点并不要保护整个网络的信息，只需存储其接近后继节点信息，因而经过较少的路由就能够抵达方针节点。DHT又取消了泛洪算法，有用地减少了节点信息的发送操作数量，增强了P2P网络的扩展性。
在实践运用中，出于冗余度以及延时的考虑，大部分DHT总是在节点的虚拟标识与关键字最接近的节点上备份冗余信息，这样也防止了单一节点失效的问题。
可是依据DHT的网络拓扑结构的保护和修正也比Gnutella模型和Kazaa模型等无结构的体系要杂乱得多，有时乃至呈现“绕路”的问题。
现在依据DHT的研讨项目首要还会集在具有相同才能的较小规划的网络中，关于大规划的Internet布置还在研讨中。一起许多实践的P2P运用还大都是依据无结构的拓扑和泛洪播送机制，选用DHT办法的P2P体系缺少在Internet中大规划实在布置的成功实例。
4 P2PSIP网络架构
P2P网络[3]的长处是没有中心服务器，节点间直接通讯、交流资源和文档，而且能够扩展到散布式的负载分管网络。从理论剖析看，P2P网络能够下降C/S结构网络中的“单点毛病”和“功用瓶颈”问题。作为C/S结构网络一种的SIP网络也能够运用P2P技能来完结，而且具有以下特色：
去中心化，防止中心SIP服务器的单点毛病危险；
增强SIP网络的扩展性，下降网络中的存储、核算、带宽等功用瓶颈；
进步网络的高可用性，选用P2P网络全散布的架构来进步网络的健壮性；
下降成本，充分运用节点搁置的处理才能、存储和带宽资源。
P2P SIP网络运用SIP协议的扩展和承载来完结P2P层叠加网络节点的参加、定位、查找和路由，下降P2P私有协议带来的扩展性和兼容性问题，完结不同P2P网络的互通。
P2P SIP网络以SIP协议为根底，无需大规划改动现有设备，而且无需改动VoIP终端设备，只需晋级现有SIP服务器的软件，即可完结SIP网络的P2P化，进步网络的处理才能和可用性。
在P2P SIP网络中，本来办理一个域的单节点SIP服务器变成多台P2P SIP服务器(称为PN节点)，PN之间经过P2P机制互联，互相分管负载，构成一个逻辑上的堆叠网络。每个节点将和它相连的下一节点当作下一跳PN能够承当本来服务中压力最大的部分，比方注册、署理和计费。用户衔接就任一PN，都能够有用运用服务。部分PN的宕机或毛病不会影响到整个P2P SIP网络的正常运转。当需求扩展P2P SIP网络的容量，参加新的PN就能够了[4]。
P2P SIP网络有两个重要操作：一是对P2P节点的操作，包含节点注册和脱离，完结堆叠网络的保护[5]；另一个是用户层面的操作，包含用户的注册、资源定位、会话树立等。
4.1P2PSIP节点操作
P2P节点在地理上散布遍地，逻辑上依据选用的P2P机制的不同能够是环形的(Chord协议)、矩阵的(CAN协议)、网状的(Pastry协议和Tapestry协议)。根本的P2P节点至少包含注册和署理两种功用。从运营视点动身，还需求布置大局认证服务器、大局账务服务器和网管服务器等等，用于办理悉数用户和一切节点。
每个节点在网络中都有一个节点ID号，该ID号由节点IP地址和端口号进行哈希运算取得，节点信息被存储在一张DHT表中。每个节点担任存储对应信息，如用户注册信息等。
当一个节点请求参加网络中时，先定位一个缺省的网络节点，并发送SIP REGISTER音讯给该缺省节点，请求参加网络。假如该缺省节点是担任对应区域的节点，则呼应200OK音讯，并答应新参加节点参加网络。呼应音讯中包含附近节点的信息。
假如缺省节点不是担任对应信息区域的节点，则经过SIP 302呼应供给新参加节点前转的网络节点。新参加节点向前转节点发送SIP REGISTER音讯，请求参加。前转节点依据自己是否是担任该区域的节点对REGISTER音讯进行处理。上述进程一向继续到找到对应的节点中止。
当新参加节点成功参加网络后，新参加节点存储所需求担任的用户信息如用户注册信息，一起告诉网络中其它节点更新自己的信息。
4.2P2PSIP用户注册操作
在P2P SIP网络中，每个用户被看成是一个资源，以资源ID标识，资源ID由资源称号经哈希运算取得。
当用户请求注册时，首要生成对应的资源ID。用户地点的节点经过查找路由表，找到一个资源ID和节点ID最接近的节点，并向该节点发送REGISTER音讯。假如该最近节点是担任该资源ID的节点，它会将用户称号和IP地址存储在注册表中，并回送200OK音讯给用户节点。
假如该最近节点不是担任该资源ID的节点，则经过302音讯告诉用户节点需求注册到下一节点。下一节点依照和上一节点相同的办法进行处理，直至找到对应的处理节点。对应的处理节点发送200OK音讯给用户节点，并存储用户的姓名和IP地址。
4.3P2PSIP会话树立操作
用户注册成功后，能够和其他用户进行会话。在会话前，会议建议方需求确认会话接收方的地址。建议方首要生成接收方的资源ID，并确认一个和资源ID最近的节点。然后发送INVITE音讯给该最近节点，直到查找到担任接收方的节点。假如接收方用户没有注册，则担任节点告诉发送方中止会话；假如接收方已正常注册，担任节点将接收方用户的IP地址经过302呼应经过发送方。
在取得了接收方的IP地址后，建议方和接收方就能够依照传统SIP协议的办法树立会议。
5 结束语
运用P2P技能的散布处理和无中心的架构来建造SIP网络是网络开展的一个重要方向。从现在的P2P SIP网络的运用和实践看，这种结合计划还有许多应战，首要表现在：
P2P技能还不老练，资源动态散布的优化，资源康复技能还在进一步研讨中。现有的P2P运用首要仍是会集在非实时的互联网数据运用上，关于实时的通讯节点，以及资源的快速分配定位，还有许多需求P2PSIP网络研讨的范畴。
P2P的成功运用现在还只是在互联网范畴的非实时运用，关于SIP运用，特别是实时通讯要求高的呼叫处理而言，依据P2P的SIP网络还需求进行优化。P2PSIP网络运用在去中心化的节点群集来替代原SIP网络中的服务器，现有的P2P技能发现，在P2PSIP网络中对等通讯方的查找时刻原大于一般SIP网络的对等通讯方查找时刻。试验发现，两种网络的查找试验时刻比超越4倍。
P2P关于带宽和资源的耗费，路由功率低下是P2P技能取得成功运用的难点。现有的成功的P2P运用大都运用“免费”的互联网资源，包含带宽、存储、核算才能等。关于一个可运营可办理的P2PSIP网络而言，需求进步P2P网络技能对资源的运用功率。
P2PSIP网络结构杂乱，关于运营商的办理带来了很大的困难。怎么完结可运营可办理的P2PSIP网络是现在业界的一个重要课题。
