SIP协议-A-计算机软件及应用

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SIP协议

SessionInitiationProtocol

SIPProtocol

更新日期19-Jul-03V1J1/52

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课程目录

■什么是SIP协议

・SIP的结构

■地址和命名规则

・SIP实例

■SIP消息

・标准的SIP呼叫流程

■SIP同H.323比较

SIPProtocol

更新日期19-Jul-03vTl2/52

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什么是SIP?

SIPProtocol

更新日期19-Jul-03V1J3/52

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SIP的定义

■SIP是一种在IP网络上进行多媒体通信的应

用层控制协议

■应用：

•会话的发起、建立、释放（如应用在Internet

电话呼叫、多媒体会议、远程教学、以及视频

会议等等）

•支持双方或多方会话

SIPProtocol

更新日期19-Jul-03版本V1.1页码4/52

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SIP协议的属性

■基于文本的协议:发送的指令都是简单的文

本

■客户机■服务器模式的协议：SIP使用请求

(Request)响应(Response)模式(类彳以于

HTTP语法)

■基于文本的协议，很容易扩展或增加新的

功能

■SIP将通过把ISUP消息包含在SIP消息中实

现与ISUP的互通

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SIP在NGN网络中应用

SIPProtocol

更新日期19-Jul-03版本V1.1页码6/52

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SIP的结构

SIPProtocol

更新日期19-Jul-03V1J7/52

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协议栈

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SIP基本功能和消息的发送

■SIP基本功能：

•呼叫信令

•用户定位

•基本的注册

■SIP消息的发送：

•UDP（多数情况）：

•TCP

■SIP的工作模式

•Client/Sever模式

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SIP网络组成

■用户代理（UA）:

•UAC（用户代理客户端）:用于发起呼叫

•UAS（用户代理服务器）:用于响应呼叫

■网络服务器：

•代理服务器

•重定向服务器

•注册服务器

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■代理服务器：

将Request和Response转发至U下一台服务

器或UA

请

求

请求叫

应

响

响应

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更新日期19-Jul-03版本

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■重定向服务器：

发送重定向响应(Response)给客户端。在

这个响应里包含有重定向到新的服务器的地址

重定向服务器

UAS

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■注册服务器:

SIPProtocol

页

V11码52

—

更新日期19-Jul-03版本—

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地址和命名规则

SIPProtocol

更新日期19-Jul-03V1J14/52

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SIP用户的地址信息

-SIP用户的地址信息是基于SIP通用资源定

位标记(URL)的：

•SIP:user@domain

e.g.sip:wang.yu@

•Sip:user@host

e.g.sip:wang.yu@

•Sip:user@IPaddress

•Sip:phonenumber@gateway

Sip:+21-59888222@;user=phone

更新日期19-Jul-03

ALC

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■SIP服务器(注册服务器)能将SIP地址智能地

转换为不同的地址：

•根据不同的媒体类型发出的请求(Request)

如:phone、video等等

•根据时间的变化转换不同的地址：

如:每天的晚5点之后将发给用户的请求从用户

的工作号码自动路由到用户的家里的电话号码

■这些呼叫处理的安装/激活特性将在后面详

细解释

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SIP实例

SIPProtocol

更新日期19-Jul-03VIJ17/52

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无代理服务器的SIPCall

请求

■如果UA知道UA的固定IP或者Domain

name,就可以直接及起呼叫

•如果需要的话，可以通过DNS服务器将Domainname

转换为IP地址

•直接发送请求(Message)消息到UA2

•UA晌应UA1

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有代理服务器的SIPCall(1)

代理服务器

巴

■如果UA1想要联系UA2:

•1)首先要获得UA2的地址(比如通过一个web页

或者注册用户)

•2)然后联系事先已配置的代理服务器，让其找到

目标用户UA2在哪里

注意:请求(Request)通过TCP或者UDP来发送

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有代理服务器的SIPCall(2)

•3)SIP服务器收到了请求并定位该用户UA度它的域

(Domain)或者其他的(domain)中。因此，他需要联系

定位服务器(Registrar)

代理服务器注册服务器

三□□

三请求

三O叫

-I—0

-

TH

BT响应

令4a)如果没有找到被订用户，SIP服务器将返回一个响

应(Response)来标示

代理服务器

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有代理服务器的SIPCall(3)

•4b)如果找到了被叫用户，代理服务器将发送进

一步的请求(Request)给UA2和响应(Response)

给UA1

代理服务器

请求

响应

UA2

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更新日期19-Jul-03版本V1.1页码21/52

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有多个代理服务器的SIPCall(1)

■当接受立即请求的代理服务器发现它不能

处理请求(Request)时，他必须把请求前转

(Forward)到其他的代理服务器

■这种前转是通过基于一些可能参数的路由

表来完成的。这些参数有：

•域名(Domainname)

•电话号码(Telephonenumber)

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更新日期19-Jul-03版本VI.1页码22/521

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有多个代理服务器的SIPCall(2)

一多个代理服务器：/

代理服务2/代理服务器

—□

请求

I

D响应

代理服务器

□□二

U鼻

,HDoI

■请求(Request)能顺序或者并发地送到每一个目的

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更新日期19-Jul-03vTl23/52

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代理服务器的状态

■大多数的代理服务器是无状态(stateless)的:

•消息转发后就不保留状态信息

-有时代理服务器是有状态(stateful)的：

•当响应(Request)返回时，对应的请求(Request)

信息仍然被保留着，这样，就可以事先预计到大

多数智能行为(Intelligentaction)

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重定向服务器

UAC

■重定向服务器返回用户的位置信息以便客

户端能够直接联系到该用户

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更新日期19-Jul-03版本V1.1页码25/52

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在SIP终端和PSTN电话之间的呼叫

代理服务器

IIIIlliIIIIIIIIII

■媒体网关在其中被用作接口

•在SIP网络中，一个MG被看做是一个有多用户

的UA

•在MG和ISDN电话交换七号消息

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更新日期19-Jul-03V1.1页码26/52

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SIP消息

SIPProtocol

更新日期19-Jul-03VIJ27/52

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■SIP消息有两种:

•请求(Request):由SIP客户机发出

•响应(Response):由SIP服务器发出

・SIP消息组成：

•一个起始行

•一个消息头

•一个消息体

■所有的消息都是简单的基于文本的消息

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更新日期19-Jul-03版本V1.1页码28/52

ALC

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■加密和鉴权机制能保证SIP信令更加安全

•加密机制:防止其他人能够读消息内容

•鉴权机制:防止其他人能修改消息

■SIP消息能够打包(grouped)到一个UDP包中，

包的最大长度为1500bytes

■在SIP消息中的空行会被自动的忽略

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更新日期19-Jul-03版本V1.1页码29/52

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通用的SIP消息层次

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更新日期19-Jul-03版本V1.1页码30/52

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消息中的开始行(1)

■Startline=requestline

•请求行(Requestline)的固定格式:

MethodSPRequest-URISPSIP-VersionCRLF

.INVITE

统一资源定位标示(URI)是一个紧用来标示目前使用

.BYE

凑的字符串用来标示用户或者服的SIP协议的版本

.ACK

务器的请求.他可以由代理服务器

.CANCEL

重写通常，也可以叫做SIPURL

.OPTIONS

REGISTER

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更新日期19-Jul-03版本V1.1页码31/52

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消息中的开始行（2）

・比如：

INVITEsip:wangyu@SIP/2.0

■请求消息（Reques^

•ACK=确认SIP客户机已经收到了一个响应request请求的终

结（FINAL）消息一response.这个消息仅仅是同INVITE消息组

合使用

•INVITE=用来邀请一个用户加入到某个会话（电话呼叫或者

会议）中

•CANCEL=取消一个没有被完成的请求（request）,对于完成的

请求不能取消

•BYE=用于SI客户机通知SI服务器退出呼叫

•REGISTER=SIP客户机用于登记自己的地址到SI住册服务

器中

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更新日期19-Jul-03版本V1.1页码32/52

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消息中的开始行(3)

•OPTIONS二同request一起使用，向SIP服务器来查询它

的承载能力

■响应消息(Response):

•Startline=responseline

•响应行(Responseline)的固定格式：

SIP-ve「sionSPStatus-CodeSPReason-PhraseCRLF

这个状态码是用3位整数作为结

用来标示目前使用

果码来标示出尝试的发出请求是状态码主要是给软件使用

的SIP协议的版本或者给人(humanuser).空

否被接受

户机不会要求检查或显示

这个字段

•例子：SIP/2.0100Trying

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更新日期19-Jul-03版本V1.1页码33/52

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消息中的状态码(1)

■状态码(StatusCodes)：AXX

•A二第一个字符用来定义响应的类型

1xx=Informational一请求已收到课后继续处理请求.

2xx=success—行动已经成功地收到，理解和接受

3xx=Redirection一为完成呼叫请求，还必须采取进一

步的动作

4xx=ClientError—请求有语法错误或不能被服务器执

行.客户机需要修改请求，然后重发请求.

5xx=ServerError—服务器出错，不能执行合法请求

6xx=GlobalFailure一任何服务器都不能执行请求

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更新日期19-Jul-03版本V1.1页码34/52

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消息中的状态码（2）

■一些例子：

•100Trying

•180Ringing

•200ok

•401Unauthorized

•486BusyHere

•500ServerInternalError

•600BusyEverywhere

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更新日期19-Jul-03版本V1.1页码35/52

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消息头信息(1)

■请求(Request)消息中的消息头只能包括：

•通函头字段(GeneralHeaderFields)

•请求头字段(RequestHeaderFields)

•实体头字段(EntityHeaderFileds)

INVITEsip:niulang@SIP/2.0请求行

Via:SIP/2.0/UDP

From:ZhinKsip:zhinv@>

To:NiuLang<sip:niulang@>通用头字段

Call-ID:1234560707@

Cseq:lINVITE

Subject:Meetingonceyear

Content-Type:application/sdp实体头字段

Content-Length:345

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更新日期19-Jul-03版本V1.1页码36/52

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消息头信息（2）

■响应(Response)消息中的消息头只能包括:

•通用头字段(GeneralHeaderFields)

•响应头字段(ResponseHeaderFields)

•实体头字段(Ent让yHeaderFileds)

SIP/2.0200OK请求行

VIA:SIP/2.0/UDP

Via:SIP/2.0/UDP

From:ZhinKsip:zhinv@>

To:NiuLang<sip:niulang@>通用头字段

Call-ID:1234560707@

Cseq:lINVITE

Subject:Meetingonceyear

Content-Type:application/sdp实体头字段

Content-Length:256

SIPProtocol

更新日期I19-Jul-03IIvTlI137/52

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SIP消息体(1)

■请求(Request)：

•在所有的请求消息中，消息体都是可选的

•ACK、INVITE和OPTIONS消息体通常都使用

SDP来描述一个对话

■响应(Response)：

•对于所有的响应消息，消息体都是可选的，并

且其用途基于不同的状态码

•1xx：在消息［体中包含有关于请求进程的顾问

(advisory)信息

SIPProtocol

更新日期19-Jul-03版本V1.1页码38/52

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SIP消息体（2）

•2xx：在INVIT造息后送出，消息体中含有一

个会话的描述

•3xx:消息体中含有一个到目标用户

(Destinations)或者服务器的选择的描述

•4xx,5xx,6xx:消息体中包含有失败的信息(易

读的格式，如无格式的文本或HTML文本)

SIPProtocol

更新日期19-Jul-03版本V1.1页码39/52

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消息体一SDP

期SIP：用于邀请用户参加到多媒体会议

•仅仅描述了在不同的部分（parties）或者地址之

间如何进行通讯以及用户如何进行定位

■SDP描述了多媒体会话本身（带宽信息，

媒体格式等等，如MPEG）

■关于SDP更多的信息：

•可以参阅（RFO2327）

SIPProtocol

更新日期19-Jul-03VLl40/52

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标准的SIP呼叫流程

SIPProtocol

更新日期19-Jul-03V1J41/52

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SIP客户机注册(Registration)

REGISTER(l)

--------------------------------------►

w401Unauthorized⑵

REGISTER⑶

--------------------------------------►

1200ok⑷

userASIPserver

user@S

SIPProtocol

更新日期19-Jul-O3版本V1.1页码42/52

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SIP客户机注册流程

DNS服务器

|

_

1

昌

Q川川川III川川川

注册服务器

注册请求S

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更新日期19-Jul-03版本V1.1页码43/52

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SIP邀请(Invitation)

SIPProtocol

更新日期19-Jul-03Vkl44/52

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SIP邀请流程

userA@userB@

SIPProtocol

更新日期19-Jul-03版本V1.1页码45/52

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代理服务器模式的SIPCall

定位服务器

INVITE(1)

A想同B联系(2)客户机B名

userB@哪里呢？

.(3)userB@

.(4)正在处理请求

(5)InviteuserB@>

B接受呼叫

⑺200,ok⑹200,ok

(8)ACK(9)ACK

聊不中

userASIPserver@ssl.userB

userA@(ProxyServer)userB@

SIPProtocol

更新日期19-Jul-03版本V1.1页码46/52

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