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SIPサーバーとは丨仕組みや構築方法、IPPBXとの違いを解説|トラムシステム

SIPサーバーとは、SIPプロトコルという仕組みを利用しているサーバーのことを指します。この記事では、SIPサーバーの仕組みや構築方法について解説します。

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SIPサーバーとは

SIPとはSession Initiation Protocol(セッション イニシエーション プロトコル)の略語で、SIPサーバーとは端的に説明すると「SIPという仕組みを利用しているサーバー」です。
SIP(Session Initiation Protocol)とは、IPネットワーク上で音声通話を利用する際、発着信や応答などの通話制御(呼制御)を行うプロトコル(通信規約)の一つです。つまり、SIPとは音声をネットワークを介して相手に伝える時、どのような方法(ルール)で音声を送信するかを定めたルールのようなものと言えます。

LINEやSkypeなどインターネット回線を利用した通話サービスはすでに広く普及していますが、これらのサービスは発せられた音声を録音してそのまま相手に送信しているわけではなく、実際には、音声データは一度デジタル化され、細かいパケットに分けられて送信されています。
この「音声をデジタル化して送信する」という仕組みを実現するために、SIPサーバーは重要な役割を持っています。
また、SIPサーバーはSIPプロキシやレジストラとも呼ばれることがあります。

SIPサーバーの仕組み

SIPサーバーの主な役割は、「インターネットを利用して通話をする端末同士を繋げる」ことにあります。
具体的には、電話番号やIPアドレス(ネット上の住所)などの記録・検索や、IP電話サービスの管理を行う役割を持っており、端末のインターネット上の情報を認識し、端末同士が直接通信を始めるまでがSIPサーバの担当です。

では、どのようなSIPサーバーや端末同時の通信を実現しているのでしょうか。あなたがLINEやSkypeなどを利用して電話をかける時をイメージしてみましょう。
まず、SIP端末(=電話機)が起動すると、電話番号・IPアドレスの情報がSIPサーバーに送られます。
データを受け取ったSIPサーバーは、それらの情報をデータベースに保管します。保管された情報は、別の電話機から電話番号を指定された発信を受けたときに、利用されます。

次に、通話をしたい相手を選択し発信を行うと、SIPサーバーは電話番号・IPアドレスを元に相手の端末を特定し、信号を送ります。
着信を受けた電話機は応答メッセージをSIPサーバーに送り、発信した電話機に取り次ぎます。最終的に、SIP端末同士(両方の電話機)がSIPサーバーを介さず直接音声通話をする、という仕組みです。
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IP-PBXとSIPサーバーの違い

続いて、IP-PBXとSIPサーバーの違いについて整理しましょう。まず、IP-PBXとSIPサーバーには次のような違いがあります。

・IP-PBX = 電話交換システム
・SIPサーバー = 電話の端末同士が直接通信することを目的としたサーバー

IP-PBXとは、従来のPBXが電話線上で行っていた発着信の制御(電話交換)などを、IPネットワーク上で行う電話交換システムです。発着信の制御に始まり、保留・転送、通話記録・録音、ダイヤルイン、代理応答、通話モニタリング、PC連携、ソフトフォン使用、他拠点/スマホ内線化などを行います。

一方、SIPサーバーとは、その仕組みをすでに上述した通り、IPネットワーク上で電話サービスを実現するために開発されたもので、IPアドレスや電話番号を元に端末同時を繋ぐことが主です。
つまりIP-PBXが従来の主装置と同じ役割を持つ電話交換機で、SIPサーバーはIP-PBXなどインターネット回線を利用した音声通話を実現するためにあるサーバー、ということになります。

両者はとても相性が良いためセットで利用されますが、インターネットを介した音声通話などで用いられるプロトコルはSIPだけではなく、IP-PBXの中にはSIPサーバーを利用していないものもあります。
SIPを扱っているIP-PBXでは、SIPを汎用サーバーに実装してソフトウェアとして利用するものと、SIPサーバーを搭載したハードウェアを利用するものがあります。

SIPサーバーで出来ること

SIPサーバーを構築することで、個人でも内線をかけたりすることが出来るようになります。
ビジネスフォンの場合、SIPサーバーを活用したSIPフォンにはソフトウェアタイプとハードウェアタイプがあります。

・ソフトウェアタイプ:物理的な電話機ではなく、アプリ、パソコンとマイク付きヘッドセットなどを使って通話を行う
・ハードウェアタイプ:物理的な電話機を用いて通話を行う。SIP対応IP電話機には内蔵型ミニハブが備わっているため、SIPフォンのためにネットワークポイントを別途用意する必要がない。

また、SIPサーバー、ビジネスフォンとスマートフォンを組み合わせることで手持ちのスマートフォンをビジネスフォンの子機として利用することができるようになります。
ビジネスフォン(主装置)そのものにSIPサーバーの機能が実装されているタイプもあり、それらの機種を利用している場合はSIPサーバーを構築することなく上記のようなことを実現することができます。
しかしながら、旧タイプのビジネスフォン(主装置)にはそういった機能が搭載されていないものも多く、その場合はビジネスフォンの配下に別途SIPサーバーを配置する必要があります。

今後利用が拡大していくと見られているクラウドPBXを利用すると、物理的な機器
の設置がいらないことによる初期導入費用、メンテナンスコストの削減に加えて、スマートフォンの内線化も容易に実現することができます。
クラウドPBXの仕組み、メリット・デメリットなどについては次の記事で詳しく解説しています。合わせてご覧ください。

SIPサーバーの構築方法

IP-PBXを利用して音声通話を行う場合、全体的な仕組みはIP電話、PoEスイッチ、VoIPゲートウェイ、IP-PBXの4つで構成されます。
ここからはその仕組みの中でのSIPサーバーの位置づけ、構成例について解説します。

SIPサーバー一台のみで構築

SIPサーバーは、複数の拠点を持つ企業であっても、メインとなる拠点に1台のSIPサーバーを設置するだけでIP電話が利用できるようになります。(下図参照)

SIPサーバーの配置 構築例1
出典:https://www.infraexpert.com/study/telephony10.html

しかしながら、一台のみで複数拠点の運用する場合、WAN障害が発生するとSIPサーバーが設置されていない拠点ではIP電話が利用できなくなる、というデメリットがあります。

各拠点にSIPサーバーを設置する

各拠点にSIPサーバーを設置する場合、一台のみで運用する時に発生するデメリットを解消することができますが、一方で管理の煩雑化やコスト面でのデメリットが残ります。(下図参照)

SIPサーバーの配置 構築例2
出典:https://www.infraexpert.com/study/telephony10.html

メイン拠点に2つのSIPサーバーを設置する

SIPサーバーの構築例として適しているのが、メインとなる拠点に2台のSIPサーバーを構築し、そのメイン拠点のWAN回線を冗長化させる、という方法です。(下図参照)

SIPサーバーの配置 良い例
出典:https://www.infraexpert.com/study/telephony10.html

この場合、SIPサーバーを設置していない各拠点ではSIPサーバーの代わりとして、バックアップ冗長化のための機能を有する機器を設置することで、WAN障害時にも音声通話が可能になります。

まとめ

クラウドPBXやSIPサーバー機能を搭載したビジネスフォンの利用が一般化になるにつれて、SIPサーバーのみを独自で構築することは減っていくことでしょう。
しかし、仕組みを理解しておくことはメンテナンスやトラブル解決に役立つこともあるため、この記事を参考にSIPとはどのようなものか、については最低限理解しておくようにしましょう。

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WRITER

トラムシステム(株)メディア編集担当 鈴木 康人

広告代理店にて、雑誌の編集、広告の営業、TV番組の制作、イベントの企画/運営と多岐に携わり、2017年よりトラムシステムに加わる。現在は、通信/音声は一からとなるが、だからこそ「よくわからない」の気持ちを理解して記事執筆を行う。


UNIVOICEが東京MXの「ええじゃないか」という番組に取り上げられました。

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