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1、SIP 协议介绍
Internet 的许多应用都需要建立和管理一个会话,会话在这里的含义是在参与者之间的
数据的交换。由于考虑到参与者的实际情况,这些应用的实现往往是很复杂的:参与
者可能是在代理间移动,他们可能可以有多个名字,他们中间的通讯可能是基于不同
的媒介(比如文本,多媒体,视频,音频等)-有时候是多种媒介一起交互。人们创
造了无数种通讯协议应用于实时的多媒体会话数据比如声音,影像,或者文本。本
SIP(会话初始协议)和这些协议一样,同样允许使用 Internet 端点(用户代理)来寻
找参与者并且允许建立一个可共享的会话描述。为了能够定位精确的会话参与者,并
且也为了其他的目的,SIP 允许创建基础的 network hosts(叫做代理服务器),并且
允许终端用户注册上去,发出会话邀请,或者发出其他请求。SIP 是一个轻形的,多用
途的工具,可以用来创建,修改和终止会话,它独立运作于通讯协议之下,并且不依
赖建立的会话类型。
2、SIP 协议功能概况
SIP 是一个应用层的控制协议,可以用来建立、修改、和终止多媒体会话(或者会议)
例如 Internet 电话。SIP 也可以邀请参与者参加已经存在的会话,比如多方会议。媒体
可以在一个已经存在的会话中方便的增加(或者删除)。SIP 显示的支持名字映射和重
定向服务,这个用于支持个人移动业务-用户可以使用一个唯一的外部标志而不用关
系他们的实际网络地点。SIP 在建立和维持终止多媒体会话协议上,支持 5 个方面:
1. 用户定位: 检查终端用户的位置,用于通讯。
2. 用户有效性:检查用户参与会话的意愿程度。
3. 用户能力:检查媒体和媒体的参数。
4. 建立会话:”ringing”,建立会话参数在呼叫方和被叫方。
5. 会话管理:包括发送和终止会话,修改会话参数,激活服务等等。
SIP 不是一个垂直集成的通讯系统。SIP 可能叫做是一个部件更合适,它可以用作其
他 IETF 协议的一个部分,用来构造完整的多媒体架构。比如,这些架构将会包含实时
数据传输协议(RTP)(RFC 1889)用来传输实时的数据并且提供 QoS 反馈,实时流
协议(RSTP)(RFC 2326)用于控制流媒体的的传输,媒体网关控制协议(MEGACO)
(RFC 3015)用来控制到公共电话交换网(PSTN)的网关,还有会话描述协议(SDP)
(RFC 2327)用于描述多媒体会话。因此,SIP 应该和其他的协议一起工作,才能提供
完整的对终端用户的服务。虽然基本的 SIP 协议的功能组件并不依赖于这些协议。
SIP 本身并不提供服务。但是,SIP 提供了一个基础,可以用来实现不同的服务。比如,
SIP 可以定位用户和传输一个封装好的对象到对方的当前位置。并且如果我们利用这点
来通过 SDP 传输会话的描述,立刻,对方的用户代理可以得到这个会话的参数。如果
我们用这个像传输会话描述(SESSION DESCRIPTION SD)一样呼叫方的照片,一个”呼
叫 ID”服务很容易就建立了。这个简单的例子说明了,SIP 作为一个基础,可以在其上
提供很多不同的服务。
SIP 并不提供会议控制服务(比如议席控制或者投票系统),并且并没有建议会议应该
则那样管理。可以通过在 SIP 上建立其他的会议控制协议来发起一个会议。由于 SIP 可
以管理参与会议的各方的会话,所以会议可以跨异构的网络,SIP 并不能,也不打算提
供任何形式的网络资源预留管理。
安全对于提供的服务来说特别重要。要达到理想的安全程度,SIP 提供了一套安全服务,
包括防止拒绝服务,认证服务(用户到用户,代理到用户),完整性保证,加密和隐
私服务。
SIP 可以基于 IPV4 也可以基于 IPV6
3、术语
在这个文档中,关键词”必须”,”不允许”,”要求”,”可以”,”不可以”,”应该”,”不应该”,”建
议”,”不建议”,”可能”,”可选” 是根据 BCP14,RFC 2119[2]的规范描述 SIP 实现需要的不同
层次
4、实施概览
这节通过简单的示例介绍了 SIP 的基本实现。本节是通过自然的而非正则的示例来介
绍的。
第一个例子说明了 SIP 的基本功能:定位一个断点,发出通讯请求,通过协商会话参
数建立会话,拆卸刚才建立的会话。
图一表示一个典型的 Alice 和 Bob 两个用户间的 SIP 消息交易交换例子.(每一个消息
采用字母”F”和一个用来指向正文的一个数字做标记)在这个例子里,Alice 在她的 PC
上使用一个 SIP 的应用程序(比如说一个软的电话),呼叫 Bob 在 Internet 上的一个
SIP 电话。这个例子也掩饰了两个 SIP 代理之间,怎样为 Alice 和 Bob 建立会话连接。
This typical arrangement is often referred to as the "SIP trapezoid" as shown by the
geometric shape of the dotted lines in Figure 1.
Alice 通过 Bob 的 SIP 标志 “呼叫” Bob,这个 SIP 标志是统一分配的资源(Uniform
Resource Identifier URI)称作 SIP URI。SIP URI 在 19.1 节中定义。它很像一个 email
地址,典型的 SIP URI 包括一个用户名和一个主机名。在这个范例中,SIP URI 是
sip:bob@biloxi.com,biloxi.com 是 Bob 的 SIP 服务提供商。Alice 有一个 SIP URI:
sip:alice@atlanta.com。 Alice 可以输入 Bob 的 URI,也可以直接在地址本的一个超级
链接上点击一下 Bob 的 URI。SIP 也提供保密 URI,称作 SIPS URI。例如:sips:
bob@biloxi.com。 一个基于 SIPS URI 的通话保证这个通话是安全的,并且对呼叫者和
被叫的所有的 SIP 消息是加密传输的(叫做 TLS)。在 TLS 中,请求是通过加密方式传
输给被叫方,但是这个加密机制是基于被叫方宿主服务器的实现的。
SIP 是基于一个类似 HTTP 协议的请求应答的通讯模式。每一个通讯都包含对某个功能
的请求,并且起码需要一个应答。在这个应答中,Alice 的软电话发送一个含有 Bbo 的
SIP URI 抵制的 INVITE 通讯请求。INVITE 是一个 SIP 请求的例子,表示请求方
(Alice)希望服务方(Bob)应答。INVTE 请求包含一系列的包头域(Header
fields)。包头中包含很多属性并且包含了传输消息的附加信息。在 INVITE 中有如下
的字段:呼叫的唯一标志,目的抵制,Alice 的地址,Alice 和 Bob 建立会话的类型。
INVITE 请求(图 1 中的 F1)可能看起来像这样的:
INVITE sip:bob@biloxi.com SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bK776asdhds
Max-Forwards: 70
To: Bob <sip:bob@biloxi.com>
From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.atlanta.com
CSeq: 314159 INVITE
Contact: <sip:alice@pc33.atlanta.com>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 142
(Alice’s SDP not shown)
atlanta.com . . . biloxi.com
. proxy proxy .
. .
Alice’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . Bob’s
softphone SIP Phone
| | | |
| INVITE F1 | | |
|---------------> | INVITE F2 | |
| 100 Trying F3 |---------------> | INVITE F4 |
|<--------------- | 100 Trying F5 |---------------> |
| |<-------------- | 180 Ringing F6 |
| | 180 Ringing F7 |<--------------- |
| 180 Ringing F8 |<--------------- | 200 OK F9 |
|<--------------- | 200 OK F10 |<--------------- |
| 200 OK F11 |<--------------- | |
|<--------------- | | |
| ACK F12 |
| -------------------------------------------------> |
| Media Session |
|<================================================> |
| BYE F13 |
| <------------------------------------------------- |
| 200 OK F14 |
| -------------------------------------------------> |
| |
图一:SIP 矩形表达的 SIP 会话建立例子。
在文本消息的第一行,包含了请求的类型(INVITE)。在这行之后的是这个请求的头
域。这个例子中包含了最少需要的头域集合。简单介绍一下:
VIA 域包含了 Alice 接收发送请求的服务器地址(pc33.atlanta.com)。同样这个包含了
一个分支参数来标志 Alice 和这个服务器的会话事务。
TO 域包含了显示姓名(Bob)和一个 SIP 或者 SIPS URI(sip:bob@biloxi.com)请求
将首先传输到这个 URI 中。显示姓名(Display names)在 RFC 2822 中描述。
From 域也同样包含一个显示姓名(Alice)和一个 SIP 或者 SIPS
URI(sip:alice@atlanta.com)这个 URI 用来标志请求的原始发起者。
这个域也包含了一个 TAG 参数,这个 TAG 参数是一个随机字串(1928301774),是
软电话(softphone)在 URI 上增加的一个随机串。用来做标志用途的。
Call_ID 包含一个全局的唯一标志,用来唯一标志这个呼叫,通过随机字串和 softphone
的自己名字或者 IP 抵制混和产生的。通过 TO TAG, FROM TAG 和 CALL-ID 完整定义了
Alice 和 Bob 之间的端到端的 SIP 关系,并且表示这个是一个对话性质的关系。
CSEQ 或者 Command Sequence 包含了一个整数和一个请求名字。这个 Cseq 数字是顺
序递增的。每当对话中发起一个新的请求都会引起这个数字的顺序递增。
Contact 域包含一个 SIP 或者 SIPS URI 用来表示访问 Alice 的直接方式,通常由用户名
和一个主机的全名(Fully Qualified Domain Name FQDN)组成。当 FQDN 作为首选的
时候,许多终端用户由于不会由名字登记(而导致不能访问 Alice 的主机),所以 IP
地址是可选的。
VIA 域告诉大家本请求发送到哪里并且应答到哪里,Contract 域告诉大家将来的请求将
发送到哪里(奇怪…不是 Alice 发起的么,将来的请求应该是 Bob 才对啊)。
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