SIP协议原理.ppt

中国电信云南公司网络运行维护部,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,SIP协议的概念和主要功能概念,SIP：SessionInitiationProtocol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,SIP协议的概念和主要功能协议族,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,SIP协议的概念和主要功能会话相关协议,RTP(Real-timeTransmissionProtocol)用于在IP网上传输经过打包的实时媒体流，例如.语音，视频RTCP(Real-timeTransmissionControlProtocol)用于反馈媒体传输的质量报告信息SDP(SessionDescriptionProtocol)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,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（UserLocation）：决定哪个终端系统参加通信用户能力（UserCapabilities）：决定通信所采用的媒体和媒体参数用户可用性（UserAvailability）：决定被叫方是否愿意加入通信过程呼叫建立（Callsetup）：振铃、主叫方和被叫方的连接和参数的建立呼叫处理（Callhandling）：前转或终结呼叫,事务和会话,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，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,LocalTagandRemoteTag等参数来标识一个对话可以包括多个事务,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,事务和会话,事务一个请求和其所有的相应,对话包含多个事务,SIP的基本网络模型,用户代理UA（UserAgent）用户代理客户UAC（UserAgentClient）用户代理服务器UAS（UserAgentServer)背靠背用户代理B2BUA（Back-to-BackUserAgent）,代理、代理服务器（Proxy、Proxysever）重定向服务器（Redirectserver）位置寄存器（Locationserver)注册员（Registrar）,UA,SIP-URL,类似于E-mail和HTTP的格式:SIP-URL=sip:userinfohost:port通常表示希望访问的用户或者服务的地址例子：Sip:mikeSip:2878000000,SIP在NGN中的应用,第1章SIP协议概述第2章SIP协议的报文分析第3章SIP呼叫流程,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.,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,SIP消息扩展请求消息类型,基本请求,扩展请求,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,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,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,SIP基本消息流程,会话建立,注册,ClientA,ProxyA,ProxyB,ClientB,INVITE,INVITE,INVITE,100TRYING,100TRYING,180RINGING,180RINGING,180RINGING,200OK,200OK,200OK,ClientA,ProxyA,Register,401unauthorized,Register,200OK,100TRYING,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,INVITEsip:6663000;user=phoneSIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP:5061;branch=z9hG4bKdb30b0fa4Call-ID:64367fe1a332d485526c384e9d20199bFrom:;tag=8f41b5eeTo:CSeq:1INVITEContact:Supported:100relUser-Agent:HuaweiSSV300R006Max-Forwards:70Allow:INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,INFO,UPDATE,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE,REFERContent-Length:136Content-Type:application/sdpv=0o=HuaweiSS1111INIP4s=SipCallc=INIP44t=00m=audio50000RTP/AVP8a=rtpmap:8PCMA/8000,SIP消息结构,Start-line：请求行Request-line消息为request消息时使用request-lineRequest-Line=MethodSPRequest-URISPSIP-VersionCRLF状态行Status-line消息为响应消息时使用Status-lineStatus-Line=SIP-VersionSPStatus-CodeSPReason-PhraseCRLF,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.,举例：INVITEsip:6663000;user=phoneSIP/2.0,SIP消息结构,状态行Status-lineSIP版本状态码原因短语,举例：SIP/2.0200OK,SIP消息结构,消息头：格式：字段名（field-name）：参数值（field-value）,REGISTERsip:SIP/2.0From:;tag=714ea7fTo:CSeq:1REGISTERCall-ID:272d79be376a0e5dea753dfd878ee9ea2Via:SIP/2.0/UDP2;branch=z9hG4bK878ee9ea8;rportUser-Agent:Huawei-VPhone/1.19Contact:Expires:300Max-Forwards:70Content-Length:0,范例：,SIP消息结构-消息体-1,消息体：可选SDP、ISUP等,范例：INVITEsip:6663000;user=phoneSIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP:5061;branch=z9hG4bKdb30b0fa4Call-ID:64367fe1a332d485526c384e9d20199bFrom:;tag=8f41b5eeTo:CSeq:1INVITEContact:Supported:100relUser-Agent:HuaweiSSV300R006Max-Forwards:70Allow:INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,INFO,UPDATE,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE,REFERContent-Length:136Content-Type:application/sdpv=0o=HuaweiSS1111INIP4s=SipCallc=INIP44t=00m=audio50000RTP/AVP8a=rtpmap:8PCMA/8000,INVITEsip:1280001;user=phoneSIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP:5061;branch=z9hG4bK26defe061Call-ID:ef59466b4c823944e6fe27b50c6236e9From:;tag=2fe3ec58To:CSeq:1INVITEContact:Supported:100relUser-Agent:HuaweiSSV300R006Max-Forwards:70Allow:INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,INFO,UPDATE,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE,REFERContent-Length:337Content-Type:multipart/mixed;boundary=ssboundary-ssboundaryContent-Length:136Content-Type:application/sdpv=0o=HuaweiSS2121INIP4s=SipCallc=INIP44t=00m=audio50000RTP/AVP8a=rtpmap:8PCMA/8000-ssboundaryContent-Length:30Content-Type:application/isup;version=itu-t92+010060000A030208068110210800010801000A0681132202000165010000-ssboundary-,SIP消息结构-消息体-2,SIP消息结构-消息体-3,消息体可以为任何协议大多数情况使用：SDPSDP：会话描述协议，是一个用来描述多媒体会话的应用层控制协议，它是一个基于文本的协议，用于会话建立过程中的媒体类型和编码方案的协商等。SDP包含：用户使用的媒体类型，媒体目的地址（IP、端口），编码方式等。,SIP消息结构SDP举例,v=0o=HuaweiSS868868INIP400s=SipCallc=INIP408t=00m=audio17368RTP/AVP8a=rtpmap：8PCMA/8000,v=（协议版本）o=（所有者/创建者和会话标识符）s=（会话名称）c=（连接信息）t=（会话活动时间）m=（媒体名称和传输地址）a=*（0个或多个媒体属性行）,头域基本头,INVITEsip:6663000;user=phoneSIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP:5061;branch=z9hG4bKdb30b0fa4Call-ID:64367fe1a332d485526c384e9d20199bFrom:;tag=8f41b5eeTo:CSeq:1INVITEContact:Supported:100relUser-Agent:HuaweiSSV300R006Max-Forwards:70Allow:INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,INFO,UPDATE,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE,REFERContent-Length:136Content-Type:application/sdp,SIP头域From、To,TO：指明请求的接收者FROM：指示请求的发起者,范例：INVITEsip:6669999SIP/2.0From:;tag=84902cceTo:SIP/2.0100TryingFrom:;tag=84902cceTo:,SIP头域Fromtag=5345eb6fTo:,REGISTER,INVITEsip:6669999SIP/2.0To:From:;tag=84902cce,目的地,用户,被叫,主叫,SIP头域Contact,Contact提供一个地址与用户直接通话呈现于INVITE，ACK，和REGISTER请求，成功响应，呼叫处理响应，重定向响应,范例:REGISTERsip:SIP/2.0Contact:,范例:INVITEsip:2223402SIP/2.0Contact:,SIP头域Call-ID,Cseq,Call-ID：唯一的标识符Call-ID用来标识一个会话.Cseq：命令序号，在Call-ID范围内唯一确定包含序列号和SIP方法两部分SIP方法必须和request请求中的方法保持一致,范例：INVITEsip:2223402SIP/2.0CSeq:7INVITECall-ID:8e30211941a0dfe3a6086c0489988bab2,范例：SIP/2.0100TryingCall-ID:8e30211941a0dfe3a6086c0489988bab2CSeq:7INVITE,SIP头域Via,Via：Via消息头用以保存请求历经的路径。它可以防止请求消息传送产生环路，并确保响应和请求消息选择同样的路径,范例：SIP/2.0200OKVia：SIP/2.0/UDP;branch=z9hG4bKnashds8;received=Via：SIP/2.0/UDP;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1;received=Via：SIP/2.0/UDP;branch=z9hG4bK776asdhds;received=,SIP头域Max-Forwards,Max-Forwards：用于定义一个请求到达其目的地址所允许经过的中转站的最大值错误时返回483响应(toomanyhops).只用于请求消息,Example：INVITEsip:2223402SIP/2.0Max-Forwards：70,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,注册流程-1,注：1）如果终端没有配置认证功能，则无401过程。2）注销的过程同注册的过程，但参数不同。,REGISTERsip:SIP/2.0From:;tag=714ea7fTo:CSeq:1REGISTERCall-ID:272d79be376a0e5dea753dfd878ee9ea2Via:SIP/2.0/UDP2;branch=z9hG4bK878ee9ea8;rportUser-Agent:Huawei-VPhone/1.19Contact:Expires:300Max-Forwards:70Content-Length:0,注册流程-2,注册流程-3,0,51,REGISTERsip:SIP/2.0From:;tag=714ea7fTo:CSeq:2REGISTERCall-ID:272d79be376a0e5dea753dfd878ee9ea2Via:SIP/2.0/UDP2;branch=z9hG4bKb61082135;rportUser-Agent:Huawei-VPhone/1.19Contact:Expires:300Max-Forwards:70Authorization:Digestusername=2225002,realm=huawei,nonce=05ddf8d6d532a56d4e646df59cff9f2c,uri=sip:,response=78b9724720c5c08aed343e48365068d1Content-Length:0,SS,注册流程-4,,2,SIP/2.0200OKVia:SIP/2.0/UDP2;branch=z9hG4bK701082139;rport=5060Call-ID:e12d79bef16a0e5d2c753dfd418ee9ea2From:;tag=5345eb6fTo:;tag=6d274a46CSeq:2REGISTERExpires:300Contact:;expires=300Server:HuaweiSSV300R006Content-Length:0,SS,用户呼叫流程-1,INVITEsip:2225007SIP/2.0From:;tag=3e87ecd5To:CSeq:1INVITECall-ID:55a55994c78df3a947cc95fd945e37152Via:SIP/2.0/UDP2:5060;branch=z9hG4bK945e37154User-Agent:Huawei-VPhone/1.19Contact:Max-Forwards:70Allow:INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,UPDATE,INFOContent-Length:455Content-Type:application/sdpv=0o=Huawei2746401199369429INIP42s=SipCallc=INIP42t=00m=audio3334RTP/AVP80497m=video10004RTP/AVP343135.,用户呼叫流程-2,SIP/2.0100TryingVia:SIP/2.0/UDP2:5060;branch=z9hG4bK945e37154Call-ID:55a55994c78df3a947cc95fd945e37152From:;tag=3e87ecd5To:CSeq:1INVITEContent-Length:0,用户呼叫流程-3,SIP/2.0407ProxyAuthenticationRequiredVia:SIP/2.0/UDP2:5060;branch=z9hG4bK945e37154Call-ID:55a55994c78df3a947cc95fd945e37152From:;tag=3e87ecd5To:;tag=de949fa9CSeq:1INVITEProxy-Authenticate:Digestrealm=,nonce=14:11:12:12,stale=false,algorithm=MD5Reason:Q.850;cause=0;text=unknownContent-Length:0,用户呼叫流程-4,ACKsip:2225007SIP/2.0From:;tag=3e87ecd5To:;tag=de949fa9CSeq:1ACKCall-ID:55a55994c78df3a947cc95fd945e37152Via:SIP/2.0/UDP2:5060;branch=z9hG4bK945e37154Max-Forwards:70Content-Length:0,用户呼叫流程-5,INVITEsip:2225007SIP/2.0From:;tag=3e87ecd5To