PJSIP SIP协议细节全解析：头文件与消息体的深度理解


参考资源链接：[PJSIP开发完全指南：从入门到精通](https://wenku.csdn.net/doc/757rb2g03y?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. PJSIP SIP协议基础介绍

SIP（Session Initiation Protocol）是一个信令协议，用于在IP网络上建立、修改和终止多媒体会话。它在VoIP（Voice over Internet Protocol）和其他实时通信应用中扮演着关键角色，允许用户通过互联网进行语音、视频和消息传递等通信。PJSIP是一个开源的SIP库，提供了SIP协议的实现，适用于多种平台，包括嵌入式系统。在深入探讨PJSIP在SIP协议中的实现细节之前，我们需要先了解SIP协议的基本概念，这将为我们后续章节的深入分析打下坚实的基础。

# 2. SIP协议的请求和响应消息结构

### 2.1 SIP消息格式概述

#### 2.1.1 请求消息结构

在SIP（Session Initiation Protocol）协议中，所有的通信都是基于消息的，无论是初始化一个会话还是对现有会话进行管理。SIP请求消息用于初始化一个新的会话或请求对现有会话的操作。一个典型的SIP请求消息格式如下：

INVITE sip:[user@]host.com SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.1.1:5060;branch=z9hG4bK-12345
Max-Forwards: 70
From: "Alice" <sip:alice@atlanta.com>;tag=123456
To: Bob <sip:bob@biloxi.com>
Call-ID: a84b4c76e66710
CSeq: 1 INVITE
Contact: <sip:alice@192.168.1.1>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: ...

v=0
o=alice 2890844526 2890842807 IN IP4 atlanta.com
s=-
c=IN IP4 192.168.1.1
t=0 0
m=audio 49172 RTP/AVP 0
a=rtpmap:0 PCMU/8000

请求消息包含以下主要部分：

- **起始行**：包含方法（如INVITE、ACK、BYE等）、SIP版本和请求的URI。
- **头部字段**：提供了消息的元数据，如地址信息、消息类型等。
- **空行**：由回车换行符（CRLF）组成的分隔符，表示头部字段的结束。
- **消息体**（可选）：包含与消息相关的数据，例如会话描述协议（SDP）数据。

**逻辑分析与参数说明**：
- **起始行**：在本例中为`INVITE sip:[user@]host.com SIP/2.0`，指出了这是一个 INVITE 请求。
- **Via**：指定消息要经过的路径。
- **Max-Forwards**：限制消息最大转发次数。
- **From** 和 **To**：提供会话的发起者和预期接收者的标识。
- **Call-ID**：标识一次特定的SIP会话。
- **CSeq**：表示消息序列号，用于匹配请求和响应。
- **Contact**：包含请求发起者的网络位置信息。
- **Content-Type** 和 **Content-Length**：分别表示消息体的MIME类型和长度。

请求消息通常用于开始一个会话，如发起电话呼叫或多媒体会议。了解其结构对于开发和调试SIP相关应用至关重要。

#### 2.1.2 响应消息结构

响应消息是对请求消息的应答，它提供了请求处理的结果信息。响应消息的格式与请求消息相似，但起始行中包含的是状态码而非方法名称。一个典型的SIP响应消息格式如下：

SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.1.1:5060;branch=z9hG4bK-12345;received=192.168.1.1
From: "Alice" <sip:alice@atlanta.com>;tag=123456
To: Bob <sip:bob@biloxi.com>;tag=654321
Call-ID: a84b4c76e66710
CSeq: 1 INVITE
Content-Type: application/sdp
Content-Length: ...

v=0
o=bob 2890844527 2890842807 IN IP4 biloxi.com
s=-
c=IN IP4 10.1.1.1
t=0 0
m=audio 3456 RTP/AVP 0
a=rtpmap:0 PCMU/8000

响应消息结构的主要部分包括：

- **起始行**：包含SIP版本、状态码和状态码的文本描述。
- **头部字段**：与请求消息相似，但可能包含一些特定于响应的字段，如 `Server`。
- **空行**：表示头部字段的结束。
- **消息体**（可选）：如果存在，通常包含有关请求处理结果的信息，如SDP数据。

**逻辑分析与参数说明**：
- **起始行**：`SIP/2.0 200 OK` 表示请求已被成功处理。
- **Via**：显示消息经过的路径，也包含路由信息。
- **From** 和 **To**：保持不变，表示消息的发送者和接收者。
- **Call-ID** 和 **CSeq**：与请求消息匹配，用于关联响应和请求。
- **Content-Type** 和 **Content-Length**：指定消息体的类型和长度。

响应消息提供请求处理的反馈，这对于SIP通信的可靠性和健壮性至关重要。开发者通常需要对响应消息进行详细的处理，以确保SIP应用能够正确地与网络其他部分进行交互。

### 2.2 SIP头字段详解

#### 2.2.1 标准头字段

SIP协议定义了一系列的标准头字段来支持各种会话和通信功能。这些字段用于提供消息路由、身份验证、媒体协商等必要的信息。以下是一些重要的标准头字段：

- **Via**：追踪消息的传输路径。
- **From** 和 **To**：标识消息的发送者和预期接收者。
- **Call-ID**：为每个会话提供唯一的标识符。
- **CSeq**：为每个请求提供一个序列号，用于请求和响应的关联。
- **Contact**：提供发送者当前的网络位置信息。
- **Content-Type** 和 **Content-Length**：描述消息体的类型和大小。

这些头字段在SIP消息中起到了桥梁的作用，确保消息能够被正确路由和处理。下面是对这些字段更深入的解释：

- **Via**：每一个SIP设备处理消息时，都需要在Via头部中添加自己的地址信息。这样，消息的完整传输路径可以被追踪，有助于调试和错误处理。

- **From** 和 **To**：这两个字段通常以如下格式出现：`<sip:username@domain>`. `From`字段提供了发起者的信息，而`To`字段提供了接收者的信息。这些字段可以包含额外的参数，如显示名称或tag值，后者用于区分同一用户的不同会话。

- **Call-ID**：这是会话的唯一标识符，每个会话内的所有消息都使用相同的Call-ID。它通常由一个随机生成的字符串和主机域名组成。

- **CSeq**：这个字段是一个整数，用于唯一标识每个请求。它由一个序列号和SIP方法组成。例如，在上文的INVITE请求中，`CSeq: 1 INVITE` 表明这是序列号为1的INVITE请求。

- **Contact**：当消息需要被路由到一个SIP终端时，此字段提供了终端的当前网络地址，例如其IP和端口号。

- **Content-Type**：这个字段指示消息体的MIME类型，告诉接收者消息体数据的格式。

- **Content-Length**：这个字段指出了消息体的字节长度。

#### 2.2.2 可扩展头字段

SIP协议允许定义和使用额外的头字段，以满足特定的需求。这些可扩展的头字段在标准中没有预先定义，它们由应用程序或协议扩展来决定。可扩展的头字段可以分为两类：

- **标准注册头字段**：这些头字段在IANA（Internet Assigned Numbers Authority）注册表中注册，并且已经被SIP社区广泛采用。例如，`P-Preferred-Identity` 和 `Privacy` 头字段用于用户隐私的控制。

- **非注册头字段**：开发者或组织可以自由创建这些头字段，用于在私有扩展或特定应用中传递定制信息。例如，一个VoIP提供商可能定义一个自定义的头字段来传递客户端版