SIP呼叫流程分析和Wireshark抓包VIP

SIP呼叫流程介绍 SIP协议简介 SIP协议概念基本SIP协议功能实体SIP协议消息类型Wireshark抓包SIP消息基本结构 SIP协议概念 SIP SessionInitiationProtocol 会话初始协议 是一个应用层的信令控制协议 用于创建 修改和释放一个或多个参与者的会话 SIP协议功能实体 定位服务 LocationService SIP重定位服务器或代理服务器用来获得被叫位置的一种服务 可由定位服务器提供 但SIP协议不规定SIP服务器如何请求定位服务 代理 代理服务器 Proxy Proxysever 用于代表其他用户发出请求的中间程序 它既是客户机也是服务器 用户请求可以直接被代理服务器处理或被转发给别的代理服务器 代理服务器在转发之前要对消息进行解析 必要时还会改写请求 重定向服务器 Redirectserver 用来接收SIP请求 将其地址映射成零个或多个新地址 并把结果返回给客户 与代理服务器 ProxyServer 不同 它不发出自己的SIP请求 与用户助理服务器 UserAgentServer 不同 它不接受呼叫 注册员 Registrar 用来接收REGISTER请求消息的服务器 常与代理或重定向服务器在同一位置 可以提供定位服务 用户助理客户 UserAgentClient 用来发起SIP请求的客户程序 用户助理服务器 UserAgentServer 收到SIP请求后负责与用户联系并代表用户回送响应的服务程序 该响应可以表示接受 拒绝或重定向请求消息 SIP消息类型 SIP消息采用文本方式编码 分为两类 请求消息和响应消息 请求消息 用于客户端为了激活按特定操作而发给服务器的SIP消息 响应消息 用于对请求消息进行响应 指示呼叫的成功或失败状态 请求消息类型 请求消息类型包括 INVITE ACK OPTIONS BYE CANCEL和REGISTER消息等INVITE 用于邀请用户加入一个呼叫 ACK 用于对请求消息的响应消息进行确认 OPTIONS 用于请求能力信息 BYE 用于释放已建立的呼叫 CANCEL 用于释放尚未建立的呼叫 REGISTER 用于向SIP网络服务器登记用户位置信息 响应消息类型 响应消息由状态码来区分 状态码包含三位整数 状态码的第一位用于定义响应类型 另外两位用于进一步对响应进行更加详细的说明 包括 1xx 2xx 3xx 4xx 5xx 6xx1xx 临时响应 表示已经接收到请求消息 正在对其进行处理 2xx 成功响应 表示请求已经被接收 处理并被成功接受3xx 重定向响应 表示为完成请求消息需要采取进一步的行动4xx 客户机错误 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 全局故障 表示请求不能在任何SIP服务器上实现 SIP消息基本结构 SIP消息一般有起始行 消息头两部分组成 起始行一般包含消息名称 URI 版本 请求消息头至少包括From To CSeq Call ID Max Forwards Via六个头字段 它们是构建SIP消息基本单元消息体一般采用SDP SessionDescriptionProtocol 协议 会话描述协议 SIP基本呼叫流程 INVITE 100Trying 100Trying 180Ringing 180Ringing 200OK 200OK INVITE Bye ACK 通话 Bye 200OK 200OK SIPA Proxy SIPB 正常的SIP呼叫 被叫忙的SIP呼叫 SIPA Proxy SIPB INVITE INVITE 100Trying 100Trying 486Busyhere 486Busyhere ACK ACK SIP是一种类似HTTP的基于请求响应的协议 理想情况下 请求被发出后 应该无任何延迟的传回响应 但是这是理想情况 有些时候接收端收到请求后进行处理需要一定的延迟 这个延迟是不一定的 SIP中有一个超时机制 超过某个时延会重发请求 为防止这种处理请求的延迟造成消息重发 接收端在收到请求后会立即发送一个临时的响应 1XX都是临时的 告诉发送端我已收到 正在处理 让发送端的计时器停止 不需要重新发送请求了 CALL ID字段用于标识一个特定邀请以及与这个邀请相关的所有后续事务 即标识一个会话 CSeq字段是用来给同一个会话中的事务进行排序的 可以理解为 会话由CALL ID来标识 会话中的事务则由CSeq标识在INVITE请求中 180Ringing表示电话铃响 200OK表示对方电话已经被接起 并用200OK终结事务 在BYE请求中 200OK表示对话结束 事务终结 什么是STUN服务 我是否需要使用STUN服务 STUN代表UDP数据包简单地穿过NAT SimpleTraversalofUDPoverNAT 这是一个协议 当一个IP电话机在NAT后面时 IP电话机可以使用这个协议检测到NAT的存在 并判断NAT的类型 一个IP电话机如果支持STUN协议 它就可以发送一系列的STUN查询 到公共的因特网上的STUN服务器 这样就可以得到NAT上映射到话机的公网IP地址和端口 IP电话机就可以智能地修改SIP SDP消息中的私有IP地址 这样SIP信令和RTP多媒体数据就可以成功地穿过NAT 而不需要修改NAT的任何配置 SIP基本呼叫流程 INVITE 100Trying 100Trying 180Ringing 180Ringing 200OK 200OK INVITE ACK Cancel ACK 487RequestCanceled 487RequestCanceled SIPA Proxy SIPB 被叫无应答一 被叫无应答二 SIPA Proxy SIPB INVITE INVITE 100Trying 100Trying 180Ringing 180Ringing ACK ACK Cancel 408Requesttimeout 408Requesttimeout 通话实际抓包大概是这样的 被叫端抓包 主叫