SIP原理分析与详解.ppt

1、a,1,SIP原理与应用,a,2,内容简介:,历史回顾和概述 SIP的结构和消息 SIP的呼叫流程 SIP与H.323的比较,a,3,历史回顾,SIP 出现于二十世纪九十年代中期，源于哥伦比亚大学计算机系副教授Henning Schulzrinne 及其研究小组的研究。 1996 年，他向 IETF 提交了一个草案，其中包含了 SIP 的重要内容。 IETF 继续进行这项工作，于 2001 年发布了 SIP 规范 RFC 3261。标志着 SIP 的基础已经确立。,a,4,SIP（Session Initiation Protocol，即初始会话协议）是IETF提出的基于文本编码的IP电话/多

2、媒体会议协议。用于建立、修改并终止多媒体会话。SIP协议可用于发起会话，也可以用于邀请成员加入已经用其它方式建立的会话。,SIP概述,a,5,SIP协议支持多媒体通信的五个方面 用户定位 用户能力 用户可达性 呼叫建立 呼叫处理,a,6,SIP 是基于客户/服务器的体系结构， 网络组件基本分为用户代理（User Agent）和网络服务器（Network Server）。 (1) SIP 的用户代理 SIP 的用户代理是 SIP 系统中的终端用户，根据它们在会话中扮演的角色又可分为用户代理客户机(UAC，User Agent Client)和用户代理服务器(UAS，User Agent Serv

3、er)，前者发起呼叫请求，后者响应呼叫请求。,a,7,(2) SIP 网络服务器 SIP 网络服务器的主要功能是名字解析和用户定位。主要分为代理服务器、重定向服务器、注册服务器三类。,a,8,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.,a,9,通过代理服务器的呼叫,a,10,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proxy server不同的是, redirect server不会发起自

4、己的呼叫. 与user agent 不同的是, redirect server不接受呼叫终止或主动终止呼叫.,a,11,通过重定向服务器的呼叫,a,12,注册服务器： 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proxy sever或重定向服务器redirect server一起提供用户定位服务,a,13,SIP结构和消息,SIP 是一个分层结构的协议，它的行为根据一组平等独立的处理阶段来描述，由 SIP 规定的元素是逻辑元素，不是物理元素。,SIP协议层次,a,14,第一层 :语法和编码 第二层 : 传输层。 第三层 : 事务层。 第四层 :事务用户

5、层。,a,15,SIP消息由三部分组成，即消息行、消息头和消息体。 SIP 消息的具体格式如下： Message=start-line *Message-header CRLF message-body,a,16,1、消息行 通过识别首行来判断一个SIP消息是请求还是响应。 请求的首行被称为请求行，由方法名、请求UIR和协议版本三部分组成。 响应的首行被称为状态行，由协议版本、状 态码和原因短语三部分组成。,a,17,SIP请求消息的操作共有以下请求方法：,a,18,状态码分为以下六类：,a,19,2、消息头字段 消息头字段包含与请求有关的信息，例如请求的发起者，请求的接收者和呼叫标识。 消息

6、头字段的格式如下： Headername：HeaderValue,a,20,a,21,3、消息体 消息体可携带任何基于文本的信息，而请求方法和响应的状态码决定消息正文该如何解释。 SDP是一个用来描述会话的应用层协议，是一个基于文本的协议，采用提供/应答模型。 SDP主要包含了3级信息,a,22,会话级描述 时间描述 媒体类型和格式 SDP描述有两个目的：告知某会话的存在和给出参与该会话所必须的信息。,a,23,SIP消息头实例： - SIP Header - INVITE sip:5120192.168.36.180 SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 192.168.6.21

7、:5060 From: sip:5121192.168.6.21 To: Call-ID: c2943000-e0563-2a1ce-2e323931192.168.6.21 CSeq: 100 INVITE Expires: 180 User-Agent: Cisco IP Phone/ Rev. 1/ SIP enabled Accept: application/sdp Contact: sip:5121192.168.6.21:5060 Content-Type: application/sdp,a,24,SIP请求消息实例： Request-Line: INVITE sip:8882

8、10110.77.226.41 SIP/2.0（开始行：INVITE URLSIP的版本号） Message Header（消息头） From: sip:888210010.77.226.41;tag=1c13959（From：说明本次会话是由谁发起的） To: sip:888210110.77.226.41（To：说明本消息是送给谁的） Call-Id: call-973574765-410.77.226.121（CALL-ID：用来唯一标识一次SIP呼叫的编号） Cseq: 1 INVITE（Cseq：用来区分同一个呼叫不同INVITE消息的编号） Content-Type: applic

9、ation/sdp（Content-Type：用来说明消息体的类型） Content-Length: 199（Content-Length：用来说明消息体的长度） Accept-Language: en（Accept-Language：用来说明消息体语言类型） Contact: sip:888210010.77.226.121（Contact：用来告诉对方回信息给谁） User-Agent: Pingtel/1.0.0 (VxWorks)（User-Agent：指明UA的用户类型） Via: SIP/2.0/UDP 10.77.226.121（Via：记录消息的地址路径） Session De

10、scription Protocol（SDP） Session Description, version (v): 0（SDP版本号） Owner/Creator, Session Id (o): IN IP4 10.77.226.121（描述源端信息） Session Name (s): phone-call（SDP本次呼叫名字） Connection Information (c): IN IP4 10.77.226.121（本端IP信息） Time Description, active time (t): 0 0 Media Description, name and address

11、(m): audio 8766 RTP/AVP 0 96 8（RTP媒体类型描述） Media Attribute (a): rtpmap:0 pcmu/8000/1（支持PCMU率压缩编码方式） Media Attribute (a): rtpmap:96 telephone-event/8000/1（支持telephone-event) Media Attribute (a): rtpmap:8 pcma/8000/1（支持PCMA率压缩编码方式） 该消息用来指明本次呼叫需要由谁和谁参与，采用那种媒体类型。,a,25,SIP响应消息实例： Status-Line: SIP/2.0 100

12、Trying Message Header Call-ID:call-973574765-410.77.226.121 CSeq:1 INVITE （注意CSeq没有变，说明本消息是对INVITE的响应） From:sip:888210010.77.226.41;tag=1c13959 To:sip:888210110.77.226.41 Via:SIP/2.0/UDP 10.77.226.121 Content-Length:0 该消息只是表明已接收方接受INVITE消息并正在处理中，其Call-ID、CSeq、From、To、Via是INVITE消息中的复制，由于没有SDP，所以Conte

13、nt-Length为0。,a,26,SIP的呼叫流程,注册流程 注销流程 基本呼叫建立过程 会话更改流程 正常呼叫建立过程 被叫忙呼叫释放 .,a,27,1.注册流程,a,28,2.注销流程,a,29,3.基本呼叫建立过程,a,30,4.会话更改流程,a,31,5.正常呼叫释放过程,a,32,6.被叫忙呼叫释放,a,33,7.被叫无应答流程一,a,34,8.被叫无应答流程二,a,35,9.遇忙呼叫前转,a,36,10.无应答呼叫前转流程,a,37,SIP与H.323的比较,体系结构的比较 复杂性的比较 可靠性及服务质量的比较 对视频和语音的编码格式的支持 会议规模 各自优点,a,38,体系结构

14、的比较,在H.323系统中，终端主要为媒体通信提供数据，功能比较简单，而对呼叫的控制、媒体传输控制等功能的实现则主要由网守来完成。H.323系统体现了一种集中式、层次式的控制模式。 SIP采用Client/Server结构的消息机制，对呼叫的控制是将控制信息封装到消息的头域中，通过消息的传递来实现。因此SIP系统的终端就比较智能化，它不只提供数据，还提供呼叫控制信息。,a,39,复杂性的比较,消息的组成：H.323定义了上百个基本元素；而SIP只有37个头部。 消息的表示：H.323采用基于ASN.1和PER的二进制方法表示其消息。SIP以文本方式表示消息，只需要相对简单的生成器和词法语法分析

15、器。 协议栈结构,a,40,可靠性,H.323定义了很多功能来处理中间网络设备故障问题。 SIP则不具备处理中间实体故障的能力,a,41,服务质量,在H.323中，网守提供一组丰富的控制和管理功能，包括地址翻译、接纳控制、带宽控制和地域管理。 SIP自身不支持管理和控制功能，而是依赖于别的协议。,a,42,对视频和语音的编码格式的支持,目前存在的编码格式有数百种之多，SIP支持任何编码格式，不同应用实现也可以根据符串名字识别编码格式并从IANA得到有关信息。 H.323支持的每种编码格式都必须是ITU标准化的，这也成为推广IP电话应用的一个障碍。,a,43,会议规模,H.323进行集中、层次式

16、控制。尽管集中控制便于管理，但当用于控制大型会议电话时，H.323中执行会议控制功能的多点控制单元很可能成为瓶颈。 而SIP能支持任何规模的通话，SIP信令系统不需要集中控制的MC，而是采用完全分布式的控制方式，因此提高了通信规模和复杂情况的适应能力。,a,44,h.323优点,H.323是一个整套的协议栈用来在IP和包交换网络中传输标准的电话语音服务。 除了在设计时独立于其它标准，H.323的基本功能里也包括很多电话的辅助功能，例如会议和呼叫转移。这种实现的优点是，它给希望开发高级特性和服务的开发者留下了很明确的接口，这样就保证了高度的兼容性。 整个行业都在为H.323增加功能和增进互通性方面作了很多的工作。H.323会成为下一代网络中的一个重要的信令协议。,a,45,SIP 协