SIP协议基本原理
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第2章 SIP协议的报文分析
第3章 SIP呼叫流程
中国电信云南公司网络运行维护部
SIP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.
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SIP消息——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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
SIP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.
v=0 o=HuaweiSS 11 11 IN IP4 190.1.1.1 s=Sip Call c=IN IP4 189.1.208.34 t=0 0 m=audio 50000 RTP/AVP 8 a=rtpmap:8 PCMA/8000
中国电信云南公司网络运行维护部
SIP消息结构
• Start-line：
– 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、TCP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
SIP协议的概念和主要功能——协议族
UA
4
5
8 media Proxy Server 6 7 UA
用户代理 UA（User Agent）
代理、代理服务器（Proxy、Proxy sever）
–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 ）
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SIP消息——扩展请求消息类型
基本请求
• • • • • • INVITE：发起会话 ACK：INVITE的回答 CANCEL：取消会话 BYE：结束会话 REGISTER：注册 OPTIONS：查询服务器能力 • • • • • •
扩展请求
MESSAGE：请求一个即时消息 SUBSCRIBE ：签订一个通知事件 NOTIFY：发送一个通知事件 UPDATE：在建立呼叫阶段修改会话属性 PUBLISH：发送事件状态给状态服务器 PRACK：标识临时响应的可靠性
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
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SIP协议的概念和主要功能——功能
SIP的5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
• 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
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SIP协议的概念和主要功能——会话相关协议
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事务和会话
• 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
• 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
RTP (Real-time Transmission Protocol)
������ ������ ������ ������
用于在IP网上传输经过打包的实时媒体流，例如. 语音，视频 用于反馈媒体传输的质量报告信息
RTCP (Real-time Transmission Control Protocol)
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SIP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
– 请求行Request-line • 消息为 request消息时使用request-line • Request-Line = 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
INVITE sip:6663000@191.1.1.1;user=phone SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 190.1.1.1:5061;branch=z9hG4bKdb30b0fa4 Call-ID: 64367fe1a332d485526c384e9d20199b@190.1.1.1 From: <sip:2220001@190.1.1.1;user=phone>;tag=8f41b5ee To: <sip:6663000@191.1.1.1;user=phone> CSeq: 1 INVITE Contact: <sip:2220001@190.1.1.1:5061;user=phone> Supported: 100rel User-Agent: Huawei SS V300R006 Max-Forwards: 70 Allow: INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,INFO,U PDATE,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE,REFER Content-Length: 136 Content-Type: application/sdp
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SIP消息结构-消息体-1
• 消息体： – 可选 • SDP、ISUP等
范例：
INVITE sip:6663000@191.1.1.1;user=phone SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 190.1.1.1:5061;branch=z9hG4bKdb30b0fa4 Call-ID: 64367fe1a332d485526c384e9d20199b@190.1.1.1 From: <sip:2220001@190.1.1.1;user=phone>;tag=8f41b5ee To: <sip:6663000@191.1.1.1;user=phone> CSeq: 1 INVITE Contact: <sip:2220001@190.1.1.1:5061;user=phone> Supported: 100rel User-Agent: Huawei SS V300R006 Max-Forwards: 70 Allow: INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,I NFO,UPDATE,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE,REFER Content-Length: 136 Content-Type: application/sdp
，INVITE 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
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事务和会话
• 事务
– 一个请求和其所有的相 应
Invite 183
• 对话
– 包含多个事务
• 消息头： – 格式：字段名（field-name）：参数值（field-value） 范例： REGISTER sip:190.1.1.1 SIP/2.0 From: <sip:2225002@190.1.1.1>;tag=714ea7f To: <sip:2225002@190.1.1.1> CSeq: 1 REGISTER Call-ID: 272d79be376a0e5dea753dfd878ee9ea@189.1.1.12 Via: SIP/2.0/UDP 189.1.1.12;branch=z9hG4bK878ee9ea8;rport User-Agent: Huawei-VPhone/1.19 Contact: <sip:2225002@189.1.1.12> Expires: 300 Max-Forwards: 70 Content-Length: 0
举例：INVITE sip:6663000@191.1.1.1;user=phone SIP/2.0
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SIP消息结构
• 状态行Status-line – SIP版本 – 状态码 – 原因短语
举例：SIP/2.0 200 OK
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SIP消息结构
• 例子： – Sip:mike@huawei.com – Sip:28780000@10.10.70.100
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SIP在NGN中的应用
AS SIP/SIP-I
SS
SS
IP承载网
Proxy Server
多媒体终端
OpenEye
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第1章 SIP协议概述
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SIP 基本消息流程
• 会话建立
Client A
INVITE 100 TRYING 100 TRYING 100 TRYING
• 注册
Client B Client A
Register 401 unauthorized Register
Proxy A
INVITE
Proxy B
重定向服务器（Redirect server）
位置寄存器（ Location server) 注册员（Registrar）
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SIP-URL
• 类似于E-mail和HTTP的格式: SIP-URL = sip:[userinfo@]host:port • 通常表示希望访问的用户或者服务的地址
T1
180 Ringing 200 ok
Invite 183 PRACK 200 180 Ringing 200 ACK Bye 200
T1 T2
T3 T4
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SIP的基本网络模型
Redirect Server Location/Register Server 1 2 3
Proxy A
INVITE
180 RINGING 180 RINGING 180 RINGING 200 OK 200 OK 200 OK 200 OK
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SIP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
SIP协议原理
第1章 SIP协议概述
第2章 SIP协议报文分析
第3章 SIP呼叫流程
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SIP协议的概念和主要功能——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
第3章 SIP呼叫流程
中国电信云南公司网络运行维护部
SIP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
SIP消息——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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
SIP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.
v=0 o=HuaweiSS 11 11 IN IP4 190.1.1.1 s=Sip Call c=IN IP4 189.1.208.34 t=0 0 m=audio 50000 RTP/AVP 8 a=rtpmap:8 PCMA/8000
中国电信云南公司网络运行维护部
SIP消息结构
• Start-line：
– 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、TCP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
SIP协议的概念和主要功能——协议族
UA
4
5
8 media Proxy Server 6 7 UA
用户代理 UA（User Agent）
代理、代理服务器（Proxy、Proxy sever）
–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 ）
中国电信云南公司网络运行维护部
SIP消息——扩展请求消息类型
基本请求
• • • • • • INVITE：发起会话 ACK：INVITE的回答 CANCEL：取消会话 BYE：结束会话 REGISTER：注册 OPTIONS：查询服务器能力 • • • • • •
扩展请求
MESSAGE：请求一个即时消息 SUBSCRIBE ：签订一个通知事件 NOTIFY：发送一个通知事件 UPDATE：在建立呼叫阶段修改会话属性 PUBLISH：发送事件状态给状态服务器 PRACK：标识临时响应的可靠性
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
SIP协议的概念和主要功能——功能
SIP的5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
• 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
SIP协议的概念和主要功能——会话相关协议
中国电信云南公司网络运行维护部
事务和会话
• 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
• 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
RTP (Real-time Transmission Protocol)
������ ������ ������ ������
用于在IP网上传输经过打包的实时媒体流，例如. 语音，视频 用于反馈媒体传输的质量报告信息
RTCP (Real-time Transmission Control Protocol)
中国电信云南公司网络运行维护部
SIP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
– 请求行Request-line • 消息为 request消息时使用request-line • Request-Line = 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
INVITE sip:6663000@191.1.1.1;user=phone SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 190.1.1.1:5061;branch=z9hG4bKdb30b0fa4 Call-ID: 64367fe1a332d485526c384e9d20199b@190.1.1.1 From: <sip:2220001@190.1.1.1;user=phone>;tag=8f41b5ee To: <sip:6663000@191.1.1.1;user=phone> CSeq: 1 INVITE Contact: <sip:2220001@190.1.1.1:5061;user=phone> Supported: 100rel User-Agent: Huawei SS V300R006 Max-Forwards: 70 Allow: INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,INFO,U PDATE,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE,REFER Content-Length: 136 Content-Type: application/sdp
中国电信云南公司网络运行维护部
SIP消息结构-消息体-1
• 消息体： – 可选 • SDP、ISUP等
范例：
INVITE sip:6663000@191.1.1.1;user=phone SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 190.1.1.1:5061;branch=z9hG4bKdb30b0fa4 Call-ID: 64367fe1a332d485526c384e9d20199b@190.1.1.1 From: <sip:2220001@190.1.1.1;user=phone>;tag=8f41b5ee To: <sip:6663000@191.1.1.1;user=phone> CSeq: 1 INVITE Contact: <sip:2220001@190.1.1.1:5061;user=phone> Supported: 100rel User-Agent: Huawei SS V300R006 Max-Forwards: 70 Allow: INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,I NFO,UPDATE,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE,REFER Content-Length: 136 Content-Type: application/sdp
，INVITE 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
中国电信云南公司网络运行维护部
事务和会话
• 事务
– 一个请求和其所有的相 应
Invite 183
• 对话
– 包含多个事务
• 消息头： – 格式：字段名（field-name）：参数值（field-value） 范例： REGISTER sip:190.1.1.1 SIP/2.0 From: <sip:2225002@190.1.1.1>;tag=714ea7f To: <sip:2225002@190.1.1.1> CSeq: 1 REGISTER Call-ID: 272d79be376a0e5dea753dfd878ee9ea@189.1.1.12 Via: SIP/2.0/UDP 189.1.1.12;branch=z9hG4bK878ee9ea8;rport User-Agent: Huawei-VPhone/1.19 Contact: <sip:2225002@189.1.1.12> Expires: 300 Max-Forwards: 70 Content-Length: 0
举例：INVITE sip:6663000@191.1.1.1;user=phone SIP/2.0
中国电信云南公司网络运行维护部
SIP消息结构
• 状态行Status-line – SIP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
SIP消息结构
• 例子： – Sip:mike@huawei.com – Sip:28780000@10.10.70.100
中国电信云南公司网络运行维护部
SIP在NGN中的应用
AS SIP/SIP-I
SS
SS
IP承载网
Proxy Server
多媒体终端
OpenEye
中国电信云南公司网络运行维护部
第1章 SIP协议概述
中国电信云南公司网络运行维护部
SIP 基本消息流程
• 会话建立
Client A
INVITE 100 TRYING 100 TRYING 100 TRYING
• 注册
Client B Client A
Register 401 unauthorized Register
Proxy A
INVITE
Proxy B
重定向服务器（Redirect server）
位置寄存器（ Location server) 注册员（Registrar）
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:[userinfo@]host:port • 通常表示希望访问的用户或者服务的地址
T1
180 Ringing 200 ok
Invite 183 PRACK 200 180 Ringing 200 ACK Bye 200
T1 T2
T3 T4
中国电信云南公司网络运行维护部
SIP的基本网络模型
Redirect Server Location/Register Server 1 2 3
Proxy A
INVITE
180 RINGING 180 RINGING 180 RINGING 200 OK 200 OK 200 OK 200 OK
中国电信云南公司网络运行维护部
SIP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
SIP协议原理
第1章 SIP协议概述
第2章 SIP协议报文分析
第3章 SIP呼叫流程
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——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