SIP协议基本原理

1、SIP协议原理协议原理中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部第第2章章 SIP协议报文分析协议报文分析第第3章章 SIP呼叫流程呼叫流程中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP协议的概念和主要功能协议的概念和主要功能概念概念 SIP：Session Initiation Protocol 用于建立，控制和释放会话 SIP是 IETF 为多媒体会话而开发制定的协议 这里的会话包括文本，视频，游戏和传统的语音 SIP 是为Internet 而制定设计的协议 象HTTP协议一样是基于文本的 询问/应答机制 广泛应用于internet 可以基于UDP、T

2、CP和SCTP传输，目前最常用UDP中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP协议的概念和主要功能协议的概念和主要功能协议族协议族信令协议注册、定位用户、路由建立，修改，释放会话媒体传输协议用于传输语音/视频包SIP 信令协议 会话的管理（SIP）和会话的描述（SDP）是分离的中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP协议的概念和主要功能协议的概念和主要功能会话相关协议会话相关协议RTP (Real-time Transmission Protocol)RTP (Real-time Transmission Protocol)用于在IP网上传输经

3、过打包的实时媒体流，例如. 语音，视频RTCP (Real-time Transmission Control Protocol)RTCP (Real-time Transmission Control Protocol)用于反馈媒体传输的质量报告信息SDP (Session Description Protocol)SDP (Session Description Protocol) 总是做为SIP消息体出现 会话描述协议和会话管理（SIP）协议是互相独立的中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP协议的概念和主要功能协议的概念和主要功能功能功能SIPSIP的的5 5

4、个方面基本功能个方面基本功能：用户定位（User Location）：决定哪个终端系统参加通信用户能力（User Capabilities）：决定通信所采用的媒体和媒体参数用户可用性（User Availability）：决定被叫方是否愿意加入通信过程呼叫建立（Call setup）：振铃、主叫方和被叫方的连接和参数的建立呼叫处理（Call handling）：前转或终结呼叫中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部事务和会话事务和会话 对话 是两个UE之间为建立、更改和释放媒体会话所需要建立的信令关系，对话起始于INVITE请求，并终止于BYE请求的200（OK）响应，IN

5、VITE 是唯一可以创建一个对话的命令. 一个对话由头域中的Call-ID, Local Tag and Remote Tag 等参数来标识 一个对话可以包括多个事务 事务事务是指客户端发送到服务器的请求以及服务器回送至客户端的所有响应 包括一个请求和一个或多个响应 包含一个最终响应 (非1xx 响应) 使用 via域中的branch参数来定义一个事务中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部事务和会话事务和会话 事务事务 一个请求和其所有的相应 对话对话 包含多个事务Invite180 Ringing200 ok183Invite180 RingingACKPRACK183

6、200200200 Bye中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP的基本网络模型的基本网络模型RedirectServerProxyServerLocation/RegisterServer17media382546UA用户代理 UA（User Agent） 用户代理客户 UAC（User Agent Client）用户代理服务器 UAS（User Agent Server)背靠背用户代理 B2BUA （ Back-to-Back UserAgent）代理、代理服务器（Proxy、Proxy sever）重定向服务器（Redirect server）位置寄存器（ Lo

7、cation server)注册员（Registrar）UA中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP-URL类似于E-mail和HTTP的格式: SIP-URL = sip:userinfohost:port通常表示希望访问的用户或者服务的地址例子： Sip: Sip:2878000000中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP在在NGN中的应用中的应用SSSSAS多媒体终端多媒体终端OpenEyeProxy ServerSIP/SIP-ISIPSIPSIPSIPSIPIP承载网承载网中国电信云南公司网络运行维护部中国电信

8、云南公司网络运行维护部第第1章章 SIP协议概述协议概述第第3章章 SIP呼叫流程呼叫流程中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP消息类型消息类型 SIP 消息可以被分为两类： 请求 发起一个会话 响应 对请求的响应.中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP消息消息请求消息类型请求消息类型INVITE：发起会话请求ACK：对 INVITE 请求的响应的确认CANCEL：取消尚未完成的请求BYE：结束会话REGISTER：注册，完成地址绑定OPTIONS：查询服务器能力中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP消息消息扩

9、展请求消息类型扩展请求消息类型基本请求基本请求扩展请求扩展请求INVITEINVITE：发起会话ACKACK：INVITE的回答CANCELCANCEL：取消会话BYEBYE：结束会话REGISTERREGISTER：注册OPTIONSOPTIONS：查询服务器能力MESSAGEMESSAGE：请求一个即时消息 SUBSCRIBESUBSCRIBE ：签订一个通知事件NOTIFYNOTIFY：发送一个通知事件 UPDATEUPDATE：在建立呼叫阶段修改会话属性 PUBLISHPUBLISH：发送事件状态给状态服务器 PRACKPRACK：标识临时响应的可靠性中国电信云南公司网络运行维护部中国

10、电信云南公司网络运行维护部SIP消息消息响应消息响应消息SIP 消息响应消息 1xx：临时响应 表示已经接收到请求消息，正在对其进行处理 2xx：成功 表示请求已经被成功接受、处理 3xx：重定向 -表示需要采取进一步动作，以完成该请求 4xx：客户端错误 表示请求消息中包含语法错误或者SIP服务器不能完成对该请求消息的处理。 ; 5xx：服务器端错误 -表示SIP服务器故障不能完成对正确消息的处理 。 6xx：全局错误 -表示请求不能在任何SIP服务器上实现 中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP 基本消息流程基本消息流程 会话建立会话建立 注册注册Client

11、AProxy AProxy BClient BINVITEINVITEINVITE100 TRYING100 TRYING180 RINGING180 RINGING180 RINGING200 OK200 OK200 OKClient AProxy ARegister401 unauthorizedRegister200 OK100 TRYING中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP消息结构消息结构SIP 消息基于文本，包含3部分 Start-Line首行 Header头域 Body消息体INVITE sip:6663000;user=phone

12、 SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP :5061;branch=z9hG4bKdb30b0fa4Call-ID: 64367fe1a332d485526c384e9d20199bFrom: ;tag=8f41b5eeTo: CSeq: 1 INVITEContact: Supported: 100relUser-Agent: Huawei SS V300R006Max-Forwards: 70Allow: INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,INFO,UPDATE,SUBSCRIBE,NOTI

13、FY,MESSAGE,REFERContent-Length: 136Content-Type: application/sdpv=0o=HuaweiSS 11 11 IN IP4 s=Sip Callc=IN IP4 4t=0 0m=audio 50000 RTP/AVP 8a=rtpmap:8 PCMA/8000中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP消息结构消息结构 Start-lineStart-line： 请求行Request-line 消息为 request消息时使用request-line Request-Line

14、 = Method SP Request-URI SP SIP-Version CRLF 状态行Status-line 消息为响应消息时使用Status-line Status-Line = SIP-Version SP Status-Code SP Reason-Phrase CRLF中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP消息结构消息结构请求行Request-line 消息方法：以下列出了六种消息方法 REGISTER：注册联系信息 INVITE：发起会话请求 ACK：对 INVITE 请求的响应的确认 CANCEL：取消请求 BYE：结束会话 OPTIONS：查

15、询服务器能力 Request-URI：指示请求的用户或者服务的地址信息. SIP-version：请求和响应消息都需要包含SIP版本信息.举例：INVITE sip:6663000;user=phone SIP/2.0中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP消息结构消息结构 状态行Status-lineSIP版本状态码原因短语举例：SIP/2.0 200 OK中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP消息结构消息结构消息头： 格式：字段名（field-name）：参数值（field-value）REGISTER sip:190

16、.1.1.1 SIP/2.0From: ;tag=714ea7fTo: CSeq: 1 REGISTERCall-ID: 272d79be376a0e5dea753dfd878ee9ea2Via: SIP/2.0/UDP 2;branch=z9hG4bK878ee9ea8;rportUser-Agent: Huawei-VPhone/1.19Contact: Expires: 300Max-Forwards: 70Content-Length: 0范例：中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP消息结构消息结构-消息体消息体-1消息体

17、： 可选 SDP、ISUP等范例：INVITE sip:6663000;user=phone SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP :5061;branch=z9hG4bKdb30b0fa4Call-ID: 64367fe1a332d485526c384e9d20199bFrom: ;tag=8f41b5eeTo: CSeq: 1 INVITEContact: Supported: 100relUser-Agent: Huawei SS V300R006Max-Forwards: 70Allow: INVITE,ACK,CANCE

18、L,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,INFO,UPDATE,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE,REFERContent-Length: 136Content-Type: application/sdpv=0o=HuaweiSS 11 11 IN IP4 s=Sip Callc=IN IP4 4t=0 0m=audio 50000 RTP/AVP 8a=rtpmap:8 PCMA/8000中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部INVITE sip:1280001;user=pho

19、ne SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP :5061;branch=z9hG4bK26defe061Call-ID: ef59466b4c823944e6fe27b50c6236e9From: ;tag=2fe3ec58To: CSeq: 1 INVITEContact: Supported: 100relUser-Agent: Huawei SS V300R006Max-Forwards: 70Allow: INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,INFO,UPDATE,SUBSCRIBE,NO

20、TIFY,MESSAGE,REFERContent-Length: 337Content-Type: multipart/mixed;boundary=ssboundary-ssboundaryContent-Length: 136Content-Type: application/sdpv=0o=HuaweiSS 21 21 IN IP4 s=Sip Callc=IN IP4 4t=0 0m=audio 50000 RTP/AVP 8a=rtpmap:8 PCMA/8000-ssboundaryContent-Length: 30Content-Typ

21、e: application/isup;version=itu-t92+01 00 60 00 0A 03 02 08 06 81 10 21 08 00 01 08 01 00 0A 06 81 13 22 02 00 01 65 01 00 00 -ssboundary-SIP消息结构消息结构-消息体消息体-2中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP 消息结构消息结构-消息体消息体-3消息体可以为任何协议大多数情况使用：SDP SDP：会话描述协议，是一个用来描述多媒体会话的应用层控制协议，它是一个基于文本的协议，用于会话建立过程中的媒体类型和编码方案的协商等。

22、SDP 包含：用户使用的媒体类型，媒体目的地址（IP、端口），编码方式等。中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP消息结构消息结构SDP 举例举例v=0 o=HuaweiSS 868 868 IN IP4 00 s=Sip Call c=IN IP4 08 t=0 0 m=audio 17368 RTP/AVP 8 a=rtpmap：8 PCMA/8000 v = （协议版本） o = （所有者/创建者和会话标识符） s = （会话名称） c = （连接信息） t = （会话活动时间） m = （媒体名称和传输地址） a = *

23、 （0 个或多个媒体属性行）中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部头域头域基本头基本头INVITE sip:6663000;user=phone SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP :5061;branch=z9hG4bKdb30b0fa4Call-ID: 64367fe1a332d485526c384e9d20199bFrom: ;tag=8f41b5eeTo: CSeq: 1 INVITEContact: Supported: 100relUser-Agent: Huawei SS V300R006Ma

24、x-Forwards: 70Allow: INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,INFO,UPDATE,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE,REFERContent-Length: 136Content-Type: application/sdp中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP头域头域From、ToTO ：指明请求的接收者FROM ：指示请求的发起者范例：INVITE sip:6669999 SIP/2.0From: ;tag=84902cceTo: SIP/2.0 100 T

25、ryingFrom: ;tag=84902cceTo: 中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP头域头域 From & To (续续)Request URI & From & ToREGISTER sip: SIP/2.0From: ;tag=5345eb6fTo: INVITE sip:6669999 SIP/2.0To: From: ;tag=84902cce目的地目的地用户用户被叫被叫主叫主叫中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP头域头域 ContactContact 提供一

26、个地址与用户直接通话 呈现于INVITE，ACK，和REGISTER请求，成功响应，呼叫处理响应，重定向响应范例:REGISTER sip: SIP/2.0Contact: 范例:INVITE sip:2223402 SIP/2.0 Contact: 中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP头域头域Call-ID, CseqCall-ID：唯一的标识符 Call-ID 用来标识一个会话.Cseq：命令序号，在Call-ID范围内唯一确定 包含序列号和SIP方法两部分 SIP方法必须和request请求中的方法保持一致范例：INVIT

27、E sip:2223402 SIP/2.0 CSeq: 7 INVITE Call-ID: 8e30211941a0dfe3a6086c0489988bab2范例：SIP/2.0 100 Trying Call-ID: 8e30211941a0dfe3a6086c0489988bab2 CSeq: 7 INVITE中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP头域头域ViaVia：Via消息头用以保存请求历经的路径。它可以防止请求消息传送产生环路，并确保响应和请求消息选择同样的路径 范例：SIP/2.0 200 OKVi

28、a：SIP/2.0/UDP ; branch=z9hG4bKnashds8;received=Via：SIP/2.0/UDP ; branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1;received=Via：SIP/2.0/UDP ; branch=z9hG4bK776asdhds ;received=中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部SIP头域头域 Max-ForwardsMax-Forwards：用于定义一个请求到达其目的地址所允许经过的中转站的最大值 错误时返回483响应 (too many hops

29、). 只用于请求消息Example：INVITE sip:2223402 SIP/2.0Max-Forwards：70中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部第第1章章 SIP协议概述协议概述第第2章章 SIP协议报文分析协议报文分析中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部注册流程注册流程-1注：1）如果终端没有配置认证功能，则无401过程。 2）注销的过程同注册的过程，但参数不同。 2 SSREGISTER sip: SIP/2.0From: ;tag=714ea7fTo: CSe

30、q: 1 REGISTERCall-ID: 272d79be376a0e5dea753dfd878ee9ea2Via: SIP/2.0/UDP 2;branch=z9hG4bK878ee9ea8;rportUser-Agent: Huawei-VPhone/1.19Contact: Expires: 300Max-Forwards: 70Content-Length: 0中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部注册流程注册流程-2 2 SSSIP/2.0 401 UnauthorizedVia: SIP

31、/2.0/UDP 2;branch=z9hG4bK878ee9ea8;rport=5060Call-ID: 272d79be376a0e5dea753dfd878ee9ea2From: ;tag=714ea7fTo: ;tag=8985a357CSeq: 1 REGISTERWWW-Authenticate: Digest realm=huawei, nonce=05ddf8d6d532a56d4e646df59cff9f2c,domain=sip:, stale=false,algorithm=MD5Server: Huawei SS V300R006Co

32、ntent-Length: 0中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部注册流程注册流程-30 51 REGISTER sip: SIP/2.0From: ;tag=714ea7fTo: CSeq: 2 REGISTERCall-ID: 272d79be376a0e5dea753dfd878ee9ea2Via: SIP/2.0/UDP 2;branch=z9hG4bKb61082135;rportUser-Agent: Huawei-VPhone/1.19Contact:

33、 Expires: 300Max-Forwards: 70Authorization: Digest username=2225002,realm=huawei, nonce=05ddf8d6d532a56d4e646df59cff9f2c,uri=sip:, response=78b9724720c5c08aed343e48365068d1Content-Length: 0SS中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部注册流程注册流程-42 SIP/2.0 200 OKVia: SIP/2.0/UDP

34、2;branch=z9hG4bK701082139;rport=5060Call-ID: e12d79bef16a0e5d2c753dfd418ee9ea2From: ;tag=5345eb6fTo: ;tag=6d274a46CSeq: 2 REGISTERExpires: 300Contact: ;expires=300Server: Huawei SS V300R006Content-Length: 0SS中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部用户呼叫流程用户呼叫流程-1 SSSIP PhoneASIP PhoneBINVITE5100 Tryin

35、g6INVITE7100 Trying8180 Ringing9180 Ringing10200 OK12200 OK11INVITE1100 Trying24073ACK4INVITE sip:2225007 SIP/2.0From: ;tag=3e87ecd5To: CSeq: 1 INVITECall-ID: 55a55994c78df3a947cc95fd945e37152Via: SIP/2.0/UDP 2:5060;branch=z9hG4bK945e37154User-Agent: Huawei-VPhone/1.19Cont

36、act: Max-Forwards: 70Allow: INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,UPDATE,INFOContent-Length: 455Content-Type: application/sdpv=0o=Huawei 27464 01199369429 IN IP4 2s=Sip Callc=IN IP4 2t=0 0m=audio 3334 RTP/AVP 8 0 4 97m=video 10004 RTP/AVP 34 31 35.中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行

37、维护部用户呼叫流程用户呼叫流程-2 SSSIP PhoneASIP PhoneBINVITE5100 Trying6INVITE7100 Trying8180 Ringing9180 Ringing10200 OK12200 OK11INVITE1100 Trying24073ACK4SIP/2.0 100 TryingVia: SIP/2.0/UDP 2:5060;branch=z9hG4bK945e37154Call-ID: 55a55994c78df3a947cc95fd945e37152From: ;tag=3e87ecd5To: CSeq: 1 I

38、NVITEContent-Length: 0中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部用户呼叫流程用户呼叫流程-3 SSSIP PhoneASIP PhoneBINVITE5100 Trying6INVITE7100 Trying8180 Ringing9180 Ringing10200 OK12200 OK11INVITE1100 Trying24073ACK4SIP/2.0 407 Proxy Authentication RequiredVia: SIP/2.0/UDP 2:5060;branch=z9hG4bK945e37154Call-ID: 55

39、a55994c78df3a947cc95fd945e37152From: ;tag=3e87ecd5To: ;tag=de949fa9CSeq: 1 INVITEProxy-Authenticate: Digest realm=,nonce=14:11:12:12, stale=false,algorithm=MD5Reason: Q.850;cause=0;text=unknownContent-Length: 0中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部用户呼叫流程用户呼叫流程-4 SSSIP PhoneASIP PhoneBINVITE5100 Try

40、ing6INVITE7100 Trying8180 Ringing9180 Ringing10200 OK12200 OK11INVITE1100 Trying24073ACK4ACK sip:2225007 SIP/2.0From: ;tag=3e87ecd5To: ;tag=de949fa9CSeq: 1 ACKCall-ID: 55a55994c78df3a947cc95fd945e37152Via: SIP/2.0/UDP 2:5060;branch=z9hG4bK945e37154Max-Forwards: 70Content-L

41、ength: 0中国电信云南公司网络运行维护部中国电信云南公司网络运行维护部用户呼叫流程用户呼叫流程-5 SSSIP PhoneASIP PhoneBINVITE5100 Trying6INVITE7100 Trying8180 Ringing9180 Ringing10200 OK12200 OK11INVITE1100 Trying24073ACK4INVITE sip:2225007 SIP/2.0From: ;tag=3e87ecd5To: CSeq: 2 INVITECall-ID: 55a55994c78df3a947cc95fd945e3715

42、2Via: SIP/2.0/UDP 2:5060;branch=z9hG4bK1475e0543User-Agent: Huawei-VPhone/1.19Contact: Max-Forwards: 70Proxy-Authorization: Digest username=2225002,realm=, nonce=14:11:12:12,uri=sip:2225007, response=18f4702d4fe9193c05d41564d5f94a18Allow: INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,UPDATE,INFOContent-Length: 455Content-Type: application/sdpv=0o=Huawei 2