非常详细的SIP协议总结

1.SIP概念

SIP（Session Initiation Protocol，会话发起协议）是一个用于建立，更改和终止多媒体会话的应用层控制协议，其中的会话可以是IP电话、多媒体分发及多媒体会议。SIP协议采用Client/Server模型，主要通过与Proxy Server之间的通信来完成用户呼叫的建立过程。

SIP终端通过发送“邀请”消息给会话目的终端，消息中携带了自己的描述信息。目的终端可以根据“邀请”信息和自身的能力接受或拒绝请求。SIP可以通过称为“代理服务器”的实体来转发“邀请”消息。代理服务器可以完成确定目的终端的位置、查找路由的工作，根据会话终端的要求进行认证和授权，还能提供会话终端的呼叫路由策略。SIP通过“注册服务器”记录各终端的描述信息，包括地址信息，路由信息，号码信息等，各SIP终端可以通过发送“注册”消息给注册服务器，以登记或更新其描述信息。

另外，SIP作为应用层协议，在传输层上可以使用TCP，也可以使用UDP。SIP可以支持IPv4和IPv6。

2.SIP的功能和特点

SIP主要有五个基本功能：

确定用户位置：确定被叫SIP终端所在的位置。SIP的最强大之处就是用户定位功能。SIP本身含有向注册服务器注册的功能，也可以利用其他定位服务器如DNS、LDAP等提供的定位服务器来增强其定位功能。
确定用户可用性：确定被叫会话终端是否可以参加此会话。SIP支持多种地址描述和寻址，包括：用户名@主机地址、被叫号码@PSTN网关地址和普通电话号码（如Tel：01012345678）的描述等。这样，SIP主叫按照被叫地址，就可以识别出被叫是否在传统电话网上，然后通过一个与传统电话网相连的网关向被叫发起并建立呼叫。
确定用户能力：确定被叫终端可用于参加会话的媒体类型及媒体参数。SIP终端在消息交互过程中携带自身的媒体类型和媒体参数，这使得会话都可以明确对方的会话能力。
建立会话：建立主被叫双方的会话参数。SIP会话双方通过协商媒体类型和媒体参数，最终选择双方都具有的能力建立起会话。
管理会话：可以更改会话参数或中止会话。

3.SIP方法
SIP定义了6种基本方法，如下：
REGISTER：注册联系信息。
INVITE：初始化一个会话。
ACK：对INVITE消息的最终响应。
CANCEL：终止一个等待处理或正在处理的请求。
BYE：终止一个会话。
OPTIONS：查询服务器的性能。

SIP还定义一些扩展方法
SUBSCRIBE：订阅方法
NOTIFY：事件通知方法
MESSAGE：即时消息方法

4.SIP响应码
SIP状态码定义如下：
100～199：报告，表明请求已经收到、继续处理请求
200～299：成功，表明行为已经成功收到，理解和接受
300～399：重定向，表明为完成呼叫请求，还需要采取的进一步动作
400～499：客户端错误，表明请求有语法或不能被服务器执行。客户端需要修改请求，然后重发请求
500～599：服务端错误，表明服务器出错，不能执行合法请求
600～699：全局性错误

1xx	进展相应	临时相应
2xx	成功	最终相应
3xx	重定向错误	最终相应
4xx	客户端错误	最终相应
5xx	服务端错误	最终相应
6xx	全局错误	最终相应

5.SIP请求的标题头

6个必须标题头：　From、To、Call-ID、CSeq、Via、Max-Forwards

标题头的解释：

Header	含义说明	举例
Call-ID	由本地设备(Client)生成，全局唯一，每次呼叫这个值唯一不变	Call-ID: asd88asd77a@1.2.3.4
From	表示请求的发起者	From: sip:user1@domain.com;tag=49583
To	表示请求的接收者	To: sip:user2@domain.com
Via	Via头域是被服务器插入request中，用来检查路由环的，并且可以使response根据via找到返回的路	Via: SIP/2.0/TCP user1pc.domain.com;branch=z9hG4bK776sgdkse
Max-Forwards	用于表示这个包最多可以传送多少跳，每经过一跳都会减一当Max-Forwards==0系统会返回483。默认为70	Max-Forwards: 70
Contact	包含源的URI信息，用来给响应方直接和源建立连接用	Contact: sip:192.168.100.1:1111
Content-Type	指明消息体的类型 (SDP会话描述协议)	Content-Type: text/plain；Content-Type: application/sdp; Content-Type: application/cpim;
Content-Length	指明消息体的字节大小	Content-Length: 18

6.注册信令消息示范：

VIA域：包含了Alice接收发送请求的服务器地址（pc33.atlanta.com）。同样这个包含了一个分支参数来标志Alice和这个服务器的会话事务。

TO域：包含了显示姓名（Bob）和一个SIP或者SIPS URI（sip：bob@biloxi.com）请求将首先传输到这个URI中。显示姓名（Display names）在RFC 2822中描述。

From域：也同样包含一个显示姓名（Alice）和一个SIP或者SIPS URI（sip:alice@atlanta.com）这个URI用来标志请求的原始发起者。

这个域也包含了一个TAG参数，这个TAG参数是一个随机字串（1928301774），是软电话（softphone）在URI上增加的一个随机串。用来做标志用途的。

Call_ID：包含一个全局的唯一标志，用来唯一标志这个呼叫，通过随机字串和softphone的自己名字或者IP抵制混和产生的。通过TO TAG, FROM TAG和CALL-ID完整定义了Alice和Bob之间的端到端的SIP关系，并且表示这个是一个对话性质的关系。

CSEQ或者Command Sequence：包含了一个整数和一个请求名字。这个Cseq数字是顺序递增的。每当对话中发起一个新的请求都会引起这个数字的顺序递增。

Contact：域包含一个SIP或者SIPS URI用来表示访问Alice的直接方式，通常由用户名和一个主机的全名（Fully Qualified Domain Name FQDN）组成。当FQDN作为首选的时候，许多终端用户由于不会由名字登记（而导致不能访问Alice的主机），所以IP地址是可选的。

VIA域告诉大家本请求发送到哪里并且应答到哪里，Contract域告诉大家将来的请求将发送到哪里（奇怪…不是Alice发起的么，将来的请求应该是Bob才对啊）。

Max-Forwards:最大转发数量限制了通讯中转发的数量。它是由一个整数组成，每转发一次，整数减一。

Content－type：包含了消息正文的描述（比如前面提到的application/sdp）

Content-length:包含消息正文的长度（字节数）

Via:SIP/2.0/UDP 源域名或者IP地址端口

From:<sip:SIP设备编码@源域名>;tag=185328220

To: <sip:SIP设备编码@源域名>

Call-ID:ms1214-322164-681262131542511620107-0@172.18.16.3

CSeq:1 Register

Contact: <sip:SIP设备编码@源IP地址端口>

Max-Forwords:70

Expires: 7200

Content-Length: 0

SIP/2.0 401 Unauthorized

To: sip:SIP设备编码@源域名

Content-Length: 0

CSeq:1 Register

Call-ID:ms1214-322164-681262131542511620107-0@172.18.16.3

From:<sip:SIP设备编码@源域名>;tag=185328220

Via:SIP/2.0/UDP 源域名或者IP地址端口

WWW-Authenticate: Digest realm=”64010000”,nonce=”6fe9ba44a76be22a”

Via:SIP/2.0/UDP 源域名或者IP地址端口

From:<sip:SIP设备编码@源域名>;tag=185328220

To: <sip:SIP设备编码@源域名>

Call-ID:ms1214-322164-681262131542511620107-0@172.18.16.3

CSeq:2 Register

Contact: <sip:SIP设备编码@源IP地址端口>

Authorization: Digest username=”64010000002020000001”,realm=”64010000”, nonce=”6fe9ba44a76be22a”,uri=”sip:64010000002020000001@172.18.16.5:5060”,response=”9625d92d1bddea7a911926e0db054968”,algorithm=”MD5”

Max-Forwords:70

Expires: 7200

Content-Length: 0

SIP/2.0 200 OK

To: <sip:SIP设备编码@源域名>;tag=69113a2a

Contact: sip:SIP设备编码@源IP地址端口

Content-Length: 0

CSeq:2 Register

Call-ID:ms1214-322164-681262131542511620107-0@172.18.16.3

From:<sip:SIP设备编码@源域名>;tag=185328220

Via:SIP/2.0/UDP 源域名或者IP地址端口

Date:2010-11-02T15:01:26.115

Expires: 7200

7.常用的状态码举例：

状态码	msg	含义
100	Trying	试呼叫
180	Ringing	振铃
181	Call is Being Forwarded	呼叫正在前转
200	OK	成功响应
302	Moved Temporarily	临时迁移
400	Bad Request	错误请求
401	Unauthorized	未授权
403	Forbidden	禁止
404	Not Found	用户不存在
408	Request Timeout	请求超时
480	Temporarily Unavailable	暂时无人接听
486	Busy Here	线路忙
504	Server Time-out	服务器超时
600	Busy Everywhere	全忙

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