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为了解决传统基于会话初始化协议SIP(Session Initiation Protocol)的VoIP系统普遍存在的扩展性差和性能瓶颈的问题,人们提出了P2PSIP(Peer-to-Peer SIP)技术,用分布式的方法来管理多媒体会话。然而,现有的P2PSIP技术过分地强调系统整体的去中心化和分布式,即便在某种程度上,系统具有一定的可靠性和可控性,但节点高度自治的特点使整个系统的性能得不到持续稳定的保障,在可管理的角度上也不能够满足运营商的需求。基于P2PSIP技术的VoIP系统是一种层次化的网络架构,该网络架构分为三个层次,分别为:超级节点、SIP客户端节点和全局管理服务器。超级节点之间通过结构化的P2P覆盖网组成P2PSIP网络,超级节点相当于传统SIP网络中的SIP服务器。多个超级节点间分担负载,分工合作取代传统SIP服务中单台服务器的作用。SIP客户端节点采用客户端/服务器的模式连接到超级节点,通过超级节点登陆到P2PSIP网络,完成资源发布和定位。全局服务器节点用于用户信息的管理和通话计费,并且为超级节点提供接入服务。在P2PSIP网络中,资源发布和定位算法是基于Kademlia DHT来实现的。SIP客户端节点注册后,由超级节点作为代理服务器把该用户的信息发布到P2PSIP网络中距离该注册用户最近的K个节点上面。当其他SIP客户端呼叫该用户时,也是由超级节点作为代理在P2PSIP网络发起搜索,定位用户的地址信息,并且把呼叫请求发送到被叫。根据实际部署测试和基于NS2(Network Simulation Version 2)网络模拟的结果,本系统具有良好的扩展性,N个超级节点的服务能力约等于N个服务器服务能力的总和。当整个系统的服务能力不足时,只需要添加新的超级节点就可以了。呼叫建立过程中,由SIP服务器查找操作引起的平均查找时延为1985ms,前95%的查找时延小于2917ms,考虑到SIP消息的时延,系统在Internet环境下绝大多数呼叫建立时延都不超过6.6秒,符合国际电信联盟对网络电话的推荐标准(前95%的呼叫建立时延小于11秒),同时也说明提出的系统架构是具有可行性和良好的扩展性的。