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随着信息技术的发展和IP网络的应用普及,能够接入网络并且接受远程监控的网络用具逐渐走进人们的生活。网络用具涵盖范围非常广泛,包括数字化、智能化了的各种电器或增加了控制器的普通设备,如家用电器、办公设备、停车场设备、商场设备、消防设施、交通设施等等。据预测,互联网应用的下一个高潮将是网络用具的广泛应用。各种设备之所以要网络化,根本目的还是要通过网络对这些设备进行控制和监视,网络用具的监控系统也已成为研究热点。
与此同时,会话初始化协议(SIP, Session Initiation Protocol)也在迅速发展。SIP协议是一种应用层的信令协议,最初用来建立和维护多媒体会话,主要用于IP电话、视频会议等系统,但由于它的扩展性非常好,应用范围也在拓展。SIP协议以其先进的思想和轻巧、灵活、开放的优良特性越来越受到工业界的重视,协议本身的发展和支持SIP的产品线发展都非常快,而且SIP已经成为下一代网络的核心协议之一。网络用具作为下一代网络的重要设备,与SIP的结合将有着广阔的应用前景。
传统的网络用具监控系统模型主要有基于WEB的,基于CORBA的以及基于串口的,这些模型都在一个小范围(比如家庭)之内搭建了一个网关,主控端通过网关对网络用具进行监控。传统的模型依赖网关的存在,容易造成流量瓶颈,同时提高了监控系统的成本和维护量,而且通用性差,并不适合大面积使用。现在已经有少量的研究将SIP协议应用于网络监控系统模型中,但也存在着依赖网关、扩展不充分、没有考虑下一代网络环境等问题。
本文对现有的几种网络用具监控系统的模型和SIP协议进行了研究和分析,在此基础上,对现有的网络用具监控系统的不足之处进行了一些改进,设计并部分实现了一个具有通用性、扩展性、实用性的网络用具监控系统模型。
该系统综合已有的与网络用具通信相关的三个SIP方法扩展(DO、SUBSCRIBE、NOTIFY),提出一个SIP消息头扩展(Frequency),形成了较为完整的针对网络用具监控的SIP扩展方案。方案较好地体现了网络用具监控需要的控制、查询和监视三种功能,并减少了监控功能产生的网络流量。该系统还充分考虑了网络用具可能工作在IPv4/IPv6共存的环境中,将SIP代理服务器部署在IPv4/IPv6网络边界处,使其不仅是SIP代理服务器,而且也是脱离NAT-PT设备的应用层网关,我们称之为“SIP边界代理服务器(SBPS,SIP Boundary Proxy Server)”。
本文实现了被控端用户代理(UA,User Agent)和主控端UA,并且分别部署在网络IPv6和IPv4网络中,通过SBPS进行跨网监控。实验系统运行正常,结果表明我们对SIP协议的扩展是成功的,为网络用具及其监控系统的发展,为SIP协议的丰富和完善,提供了新的理论和实践支持。