会话初始协议入门与提高.ppt

SIP协议培训,2,SIP,H.323andMGCP什么是SIP?SIP协议的使用环境SIP框架组成SIP消息方法和响应SIP地址形式及路由方式SIP建立通讯的过程SDP介绍SIP登记功能简单的SIP呼叫建立和拆除流程图用SIP来设计网络的特点SIP与H.323的比较SIP的发展现况小结,TopicIndex,3,RTCP,RTP,SIP,H.323andMGCP,IP,MGCP,呼叫控制和信令,信令和网关控制,媒体,H.225,Q.931,H.323,H.323Version1and2supportsH.245overTCP,Q.931overTCPandRASoverUDP.H.323Version3and4supportsH.245overUDP/TCPandQ.931overUDP/TCPandRASoverUDP.SIPsupportsTCPandUDP.,TCP,RAS,UDP,SIP,H.245,视频/音频,RTSP,4,什么是SIP?,“,”,SessionInitiationProtocol-是应用层信令协议,定义了用户间交互式媒体会话的发起,修改和终止过程.,IETFRFC2543SessionInitiationProtocol,5,什么是SIP?,“,”,SIP协议最早由是由MMUSICIETF工作组在1995年研究的，由IETF组织在1999年提议成为的一个标准。SIP主要借鉴了Web网的HTTP和SMTP两个协议。目前仍在不断的发展之中，相关设备供应商和业务供应商联合成立了一个关于SIP的论坛：WWW.SIPFORUM.ORG.,IETFRFC2543SessionInitiationProtocol,6,SIP网络,基本会话.多用户之间的会话.交互的媒体应用.,Conferencing,DistanceLearning,Email,VideoConferencing,InstantMessaging,VoiceCalls,MPEG,MP3,Audio,HTML,XML,PersonalMobility,所支持的功能,7,协议使用的环境,基于SIP的IP网络电话系统所用的协议栈结构如图所示,8,RedirectServer,SIP网络-分布式架构,LocationServer,RegistrarServer,UserAgent,ProxyServer,Gateway,PSTN,SIP网络成员,ProxyServer,9,UserAgents-用户代理,一个发起和终止会话的实体，包含两个功能实体.UserAgentClients(UAC)发起呼叫的功能实体.UserAgentServer(UAS)接收呼叫的功能实体.UAC和UAS-都能终止一个呼叫.,10,ProxyServer-代理服务器,为其它的客户机代理，进行SIP消息的转接和转发的功能。消息机制与UAC和UAS相似.对收到的请求消息进行翻译和处理后，传递给其他的服务器.对SIP请求及响应进行路由.,11,LocationServer-位置服务器,为SIP重定向服务器(RedirectServer)或代理服务器(proxyserver)提供被叫用户可能的位置信息.,12,RedirectServer-重定向服务器,接受SIP请求消息，进行地址映射，将映射后的地址（零个或多个）返回给客户机.与代理服务器proxyserver不同的是,redirectserver不会发起自己的呼叫.与useragent不同的是,redirectserver不接受呼叫终止或主动终止呼叫.,13,RegistrarServer-登记服务器,接受REGISTER请求的服务器.可以支持鉴权的功能在典型应用中，可与代理服务器proxysever或重定向服务器redirectserver一起提供用户定位服务,14,SIP消息方法和响应,SIP方法:INVITE通过邀请用户参与来发起一次呼叫.ACK-请求用于证实UAC已收到对于INVITE请求的最终响应，和INVITE消息配套使用.BYE-USERAGENT用此方法指示释放呼叫.CANCEL-该方法用于取消一个尚未完成的请求，对于已完成的请求则无影响.REGISTER客户使用该方法在服务器上登记列于To字段中的地址.OPTIONS用于询问服务其能力.INFO用于承载带外信息,如DTMF信息.,SIPResponses:1xx-正在处理的信息.2xx-成功.3xx-重定向.4xx-Client错误.5xx-Server错误.6xx-Global错误.,SIP网络成员依赖于SIP信息的交互来进行通讯,15,SIP消息头部,SIP消息格式大量借鉴了HTTP的文本和语法.SIP消息看起来类似HTTP消息,如消息格式,头部字段等,也支持MIME.SIP头部实例:-SIPHeader-INVITEsip:512080SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP1:5060From:sip:51211To:Call-ID:c2943000-e0563-2a1ce-2e3239311CSeq:100INVITEExpires:180User-Agent:CiscoIPPhone/Rev.1/SIPenabledAccept:application/sdpContact:sip:51211:5060Content-Type:application/sdp,16,SIP地址形式,SIP地址形式用SIPURL来定义,其格式为:userhost-用户名主机名(或域名).SIPURL实例:sip:sip:hostnamesip17,SDP介绍,SDP会话描述协议简介SDP是传送会话信息的协议，包括会话的地址、时间、媒体和建立等信息。它定义了会话描述的统一格式。,18,SDP介绍,SDP描述的内容应包括：会话名和目的会话激活的时间段构成会话的媒体接收这些媒体所需的信息（地址、端口、格式）会话所用的带宽信息（任选）会话负责人的联系信息（任选）SDP可对会话描述作加密处理，能传送解密密钥及加密方法等信息。,19,SDP介绍,a)两方呼叫C-S:INVITEsip:watsonboston.bell-SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDPkton.bell-From:A.BellTo:T.WatsonCall-ID:662606876kton.bell-CSeq:1INVITEContact:Subject:Mr.Watson,comehere.Content-Type:application/sdpContent-Length:.,20,SDP介绍,v=0o=bell536557652353687637INIP4s=Mr.Watson,comehere.i=ASeminaronthesessiondescriptionprotocolt=31493286000c=INIP4kton.bell-m=audio3456RTP/AVP0345a=rtpmap:0PCMU/8000a=rtpmap:3GSM/8000a=rtpmap:4G723/8000a=rtpmap:5DVI4/8000,21,SDP介绍,媒体参数解读v=0（版本为0）o=bell536557652353687637INIP4(会话源为：用户名bell，会话标识53655765，版本2353687637，网络类型internet,地址类形Ipv4，地址)s=Mr.Watson,comehere.(会话名：Mr.Watson,comehere.)i=ASeminaronthesessiondescriptionprotocol(会话信息：ASeminaronthesessiondescriptionprotocol)e=(MarkHandley)（Email地址和电话号码）,22,SDP介绍,c=INIP4kton.bell-(连接数据：网络类型internet,地址类型Ipv4,连接地址kton.bell-)t=t=31493286000(起始时间：t=3149328600，终止时间：无)m=audio3456RTP/AVP0345(媒体格式：媒体类型audio,端口号3456，传送层RTP/AVP，格式列表为0345)a=rtpmap:0PCMU/8000(净荷类型0，编码名PCMU，抽样速度为8kHZ)a=rtpmap:3GSM/8000(净荷类型0，编码名GSM，抽样速度为8kHZ)a=rtpmap:4G723/8000(净荷类型0，编码名G723，抽样速度为8kHZ)a=rtpmap:5DVI4/8000(净荷类型0，编码名DVI4，抽样速度为8kHZ),23,SIP建立通讯的过程,用SIP来建立通讯通常需要有六个步骤:登记,发起和定位用户.进行媒体协商-通常采用SDP方式来携带媒体参数.由被叫方来决定是否接纳该呼叫.呼叫媒体流建立并交互.呼叫更改或处理.呼叫终止.,24,Registration-登记,每当用户打开SIP终端时(如PC,IPPHONE),将向代理服务器/登记服务器发起登记过程登记过程需要周期刷新登记服务器将把SIP终端所登记的信息传送到位置服务器存放.,SIPMessages:REGISTERRegisterstheaddresslistedintheToheaderfield.200OK.,Proxy/,SIPPhoneUser,Location/RegisterServer,25,Registration-登记,REGISTERsip:bell-SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDPsaturn.bell-From:sip:Watsonbell-To:sip:Watsonbell-Call-ID:70710saturn.bell-CSeq:1REGISTERContact:Expires:7200,26,简单的SIP呼叫建立和拆除流程图,302(MovedTemporarily),ACK,呼叫拆除,媒体通道,呼叫建立,27,实例SIP呼叫建立和拆除流程,BYE,200(OK),呼叫拆除,媒体通道,呼叫建立,ProxyServer,ProxyServer,UserAgent,UserAgent,100(Trying),525,2,19,18,20,17,28,实例SIP呼叫建立和拆除流程,1.INVITEsip:022200025;user=phoneSIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP52From:;tag=1981486230To:Call-ID:373397380052CSeq:1INVITEContact:User-Agent:CiscoATAv2.11ata186(0803a)Expires:300Content-Length:245Content-Type:application/sdpv=0o=02120001573573INIP452s=ATA186Callc=INIP452t=00m=audio10000RTP/AVP048101a=rtpmap:0PCMU/8000/1a=rtpmap:4G723/8000/1a=rtpmap:8PCMA/8000/1a=rtpmap:101telephone-event/8000a=fmtp:1010-15,29,实例SIP呼叫建立和拆除流程,2.SIP/2.0100TryingVia:SIP/2.0/UDP52Call-ID:373397380052From:;tag=1981486230To:CSeq:1INVITEContent-Length:03.INVITEsip:02220002:5060;user=phoneSIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP5:5060;branch=beb4b540-65a2ea80-f79d94fd-6870ff45-1Via:SIP/2.0/UDP52From:;tag=1981486230To:Call-ID:373397380052CSeq:1INVITEContact:User-Agent:CiscoATAv2.11ata186(0803a)Expires:300Content-Length:245Content-Type:application/sdpv=0o=02120001573573INIP452s=ATA186Callc=INIP452t=00m=audio10000RTP/AVP048101a=rtpmap:0PCMU/8000/1a=rtpmap:4G723/8000/1a=rtpmap:8PCMA/8000/1a=rtpmap:101telephone-event/8000a=fmtp:1010-15,30,实例SIP呼叫建立和拆除流程,4.SIP/2.0100TryingVia:SIP/2.0/UDP5:5060;branch=beb4b540-65a2ea80-f79d94fd-6870ff45-1Via:SIP/2.0/UDP52From:;tag=1981486230To:Call-ID:373397380052CSeq:1INVITEContent-Length:05.INVITEsip:02220002:5060SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP:5060Via:SIP/2.0/UDP5:5060;branch=beb4b540-65a2ea80-f79d94fd-6870ff45-1Via:SIP/2.0/UDP52From:;tag=1981486230To:CSeq:1INVITECall-ID:373397380052Content-Length:245Contact:Content-Type:application/sdpExpires:300User-Agent:CiscoATAv2.11ata186(0803a)Record-Route:v=0o=02120001573573INIP452s=ATA186Callc=INIP452t=00m=audio10000RTP/AVP048101a=rtpmap:0PCMU/8000/1a=rtpmap:4G723/8000/1a=rtpmap:8PCMA/8000/1a=rtpmap:101telephone-event/8000a=fmtp:1010-15,31,实例SIP呼叫建立和拆除流程,6.SIP/2.0100TryingFrom:;tag=1981486230To:;tag=14502Call-Id:373397380052Cseq:1INVITEVia:SIP/2.0/UDP:5060Via:SIP/2.0/UDP5:5060;branch=beb4b540-65a2ea80-f79d94fd-6870ff45-1Via:SIP/2.0/UDP52Contact:sip:20002User-Agent:Pingtel/1.1.1(VxWorks)Content-Length:07.SIP/2.0180RingingFrom:;tag=1981486230To:;tag=14502Call-Id:373397380052Cseq:1INVITEVia:SIP/2.0/UDP:5060Via:SIP/2.0/UDP5:5060;branch=beb4b540-65a2ea80-f79d94fd-6870ff45-1Via:SIP/2.0/UDP52Contact:sip:20002User-Agent:Pingtel/1.1.1(VxWorks)Content-Length:08.SIP/2.0180RingingVia:SIP/2.0/UDP5:5060;branch=beb4b540-65a2ea80-f79d94fd-6870ff45-1Via:SIP/2.0/UDP52From:;tag=1981486230To:;tag=14502Cseq:1INVITECall-Id:373397380052Content-Length:0Contact:sip:20002User-Agent:Pingtel/1.1.1(VxWorks),32,实例SIP呼叫建立和拆除流程,9.SIP/2.0180RingingVia:SIP/2.0/UDP52From:;tag=1981486230To:;tag=14502CSeq:1INVITECall-ID:373397380052Content-Length:0Contact:sip:20002User-Agent:Pingtel/1.1.1(VxWorks)10.SIP/2.0200OKFrom:;tag=1981486230To:;tag=14502Call-Id:373397380052Cseq:1INVITEContent-Type:application/sdpContent-Length:193Via:SIP/2.0/UDP:5060Via:SIP/2.0/UDP5:5060;branch=beb4b540-65a2ea80-f79d94fd-6870ff45-1Via:SIP/2.0/UDP52Record-Route:Contact:sip:20002Allow:INVITE,ACK,CANCEL,BYE,REFER,OPTIONS,NOTIFYUser-Agent:Pingtel/1.1.1(VxWorks)v=0o=Pingtel55INIP4s=phone-callc=INIP4t=00m=audio8766RTP/AVP08101a=rtpmap:0pcmu/8000/1a=rtpmap:8pcma/8000/1a=rtpmap:101telephone-event/8000/1,33,实例SIP呼叫建立和拆除流程,11.SIP/2.0200OKVia:SIP/2.0/UDP5:5060;branch=beb4b540-65a2ea80-f79d94fd-6870ff45-1Via:SIP/2.0/UDP52From:;tag=1981486230To:;tag=14502Cseq:1INVITECall-Id:373397380052Content-Length:193Allow:INVITEAllow:ACKAllow:CANCELAllow:BYEAllow:REFERAllow:OPTIONSAllow:NOTIFYContact:sip:20002Content-Type:application/sdpRecord-Route:User-Agent:Pingtel/1.1.1(VxWorks)v=0o=Pingtel55INIP4s=phone-callc=INIP4t=00m=audio8766RTP/AVP08101a=rtpmap:0pcmu/8000/1a=rtpmap:8pcma/8000/1a=rtpmap:101telephone-event/8000/1,34,实例SIP呼叫建立和拆除流程,12.SIP/2.0200OKVia:SIP/2.0/UDP52From:;tag=1981486230To:;tag=14502CSeq:1INVITECall-ID:373397380052Content-Length:193Allow:INVITE,ACK,CANCEL,BYE,REFER,OPTIONS,NOTIFYContact:sip:20002Content-Type:application/sdpRecord-Route:User-Agent:Pingtel/1.1.1(VxWorks)v=0o=Pingtel55INIP4s=phone-callc=INIP4t=00m=audio8766RTP/AVP08101a=rtpmap:0pcmu/8000/1a=rtpmap:8pcma/8000/1a=rtpmap:101telephone-event/8000/113.ACKsip:02220002SIP/2.0Route:Via:SIP/2.0/UDP52From:;tag=1981486230To:;tag=14502Call-ID:373397380052CSeq:1ACKUser-Agent:CiscoATAv2.11ata186(0803a)Content-Length:0,35,实例SIP呼叫建立和拆除流程,14.ACKsip:20002:5060SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP52From:;tag=1981486230To:;tag=14502CSeq:1ACKCall-ID:373397380052Content-Length:0User-Agent:CiscoATAv2.11ata186(0803a)15.OPTIONSsip:02220002:5060;maddr=SIP/2.0Route:From:;tag=14502To:;tag=1981486230Call-Id:373397380052Cseq:1OPTIONSAccept-Language:enSupported:sip-cc,sip-cc-01,timerUser-Agent:Pingtel/1.1.1(VxWorks)Via:SIP/2.0/UDPContent-Length:016.SIP/2.0200OkVia:SIP/2.0/UDPFrom:;tag=14502To:;tag=1981486230Call-ID:373397380052Cseq:1OPTIONSContent-Length:0,36,实例SIP呼叫建立和拆除流程,17.BYEsip:02220002:5060;maddr=SIP/2.0Route:From:;tag=14502To:;tag=1981486230Call-Id:373397380052Cseq:2BYEAccept-Language:enSupported:sip-cc,sip-cc-01,timerUser-Agent:Pingtel/1.1.1(VxWorks)Via:SIP/2.0/UDPContent-Length:018.SIP/2.0200OkVia:SIP/2.0/UDPFrom:;tag=14502To:;tag=1981486230Call-ID:373397380052Cseq:2BYEContent-Length:019.BYEsip:0212000152;transport=udp;user=phoneSIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP:5060Via:SIP/2.0/UDPFrom:;tag=14502To:;tag=1981486230Cseq:2BYECall-Id:373397380052Content-Length:0Supported:sip-ccSupported:sip-cc-01Supported:timerAccept-Language:enUser-Agent:Pingtel/1.1.1(VxWorks),37,实例SIP呼叫建立和拆除流程,20.SIP/2.0200OKVia:SIP/2.0/UDP:5060Via:SIP/2.0/UDPFrom:;tag=14502To:;tag=1981486230Call-Id:373397380052Cseq:2BYEServer:CiscoATAv2.11ata186(0803a)Content-Length:0,38,用SIP来设计网络,SIP网络具备的特征:易与IETF协议集成.简单并易于扩展(Scalabilityandsimplicity)支持移动业务(Mobility)易于业务生成(Easyfeatureandservicecreation.),39,用SIP来设计网络,可以很好地配合Web和Email工作，很容易地开发与Web结合地综合应用，降低成本，缩短开发周期。SIP消息数据及格式与Web消息数据是同样类型的数据SIP采用URL地址格式来进行消息路由和定位用户，URL可以嵌入Web网页，可以利用任何其它类型的URI，如Web等采用DNS选路技术进行路由选择,40,易与IETF协议集成(1),其它IETF协议可用于基于SIP的应用,如:RSVP-网络资源的预留.RTPRealTimeProtocol-传输实时数据,提供QOS反馈.RTSPRealTimeStreamingProtocol-媒体流的播放控制,41,易与IETF协议集成(2),SDPSessionDescriptionProtocol用于描述媒体参数MIMEMultipurposeInternetMailExtension用于在INTERNET上描述和封装信息内容.HTTPHypertextTransferProtocol-HTTP是用于在INTERNET上传送WEB网页的标准协议.,42,易扩充(Scalability),SIP构架是可扩充的,柔韧的和分布的架构.SIP的代理功能,重定向功能,位置定位功能,或登记功能可以驻扎在不同的物理服务器内.分布式架构允许增加新的流程而不会影响其它的网元.,43,简单(Simplicity),设计SIP的出发点就是要:“在核心网中快速和简单地进行消息沟通.”“使边缘接入更加智能化.”基于文本方式的SIP消息更易于运行和调试.,44,支持移动业务(Mobility),SIP通过代理和重定向的方式来定位用户的当前位置,从而支持用户的移动相关业务.用户可以在不同的地点使用各种类型的终端.用户必须将其当前地址进行登记.代理服务器(Theproxyserver)将呼叫请求路由到用户的当前位置.典型的移动应用有presence(报道)和callforking(并行呼叫).,45,易于业务生成(FeatureCreation),基于SIP的系统能支持快速的业务生成.例如业务生成可以采用:CallProcessingLanguage(CPL).CommonGatewayInterface(CGI).,46,易于业务生成(FeatureCreation(2),SIP可以支持如下的业务和应用:基本呼叫业务(callwaiting,callforwarding,callrestriction,etc.)CallforkingClicktodialPresence/InstantmessagingFindme/Followme+colorfulringingMultimediaconferencePre-paidserviceIPCentrexservice,47,SIP与H.323的比较,SIP与H.323的相同点-都提供呼叫控制、呼叫建立和呼叫删除；-都提供基本的呼叫业务：呼叫等待、呼叫保持、呼叫转移、回叫等；-支持呼叫能力的协商功能,48,H.323的特点,H.323原是为支持IP上的语音和图像而开发设计的，因而得到广泛的应用。H.323为了在IP上支持传统的电话业务，制定了一个全覆盖的标准，从而保证了不同的实体之间的高度兼容性。H.323具备了较好的媒体协商能力，支持白板和数据互通的应用。电信企业和软件业在H.323上作了大量的工作来增加功能和提高互操作性，H.323目前仍是一个重要的信令协议。,49,SIP的特点,利用SIP来实现已有业务的思路与原有的传统电信业务不一样，它更加灵活，更易于生成自己的特色业务。SIP的亮点在于它的简单、易于扩展，同时，SIP易于与许多其它协议（如SDP协议，RTP/RTCP/RTSP协议，ISUP协议，MOML/MSML/XML等）协作完成相应的功能。在呼叫建立阶段和呼叫释放阶段，SIP与H.323相比具有更好的效能，所需要的消息更少。SIP协议的一个显著特点是Forking功能和游牧功能。,50,SIP的发展现况,目前SIP协议作为SIP接入设备与软交换之间的互通协议、软交换与软交换之间的互通协议、软交换与应用服务器之间的互通协议得到了较为广泛的应用，而且必将成为NGN网络中非常重要的、主流的协议。目前相关设备供应商和业务供应商联合成立了一个关于SIP的论坛：，为SIP的发展提供一个自由讨论、展现新思维的公共平台。,51,SIP的发展现况,随着SIP协议较为广泛的应用，SIP协议得到了较大的发展，目前与SIP协议相关的标准文件主要有：RFC1809RTP协议RFC2234ABNF语法定义规则RFC2327SDP协议RFC2617HTTP鉴权机制RFC1847SecurityMultipartsforMIME:Multipart/SignedandMultipart/EncryptedRFC2630CryptographicMessageSyntaxRFC2633S/MIMEVersion3MessageSpecification,52,SIP的发展现况,RFC2045MultipurposeInternetMailExtensionsRFC2778AModelforPresenceandInstanceMessagingRFC2779InstantMessaging/PresenceProtocolRequirementRFC2976SIPINFO请求方法RFC3050CommonGatewayInterfaceforSIPRFC3204MIMEMediaTypesforISUPandQSIGObjectsRFC3261基本SIP协议RFC3262临时响应的可靠性机制RFC3263LocatingSIPserversRFC3264SDPOffer/AnswerModel,53,SIP的发展现况,RFC3265事件预订/通知机制RFC3372SIP-T：ContextandArchitectureRFC3398ISUPtoSIPMappingRFC3311SIPUPDAT