Sip基础三

SIP是基于一个类似HTTP协议的请求应答的通讯模式，每一个通讯都包含对某个功能的请求，并且起码需要一个应答。

通过简单的例子介绍sip协议

INVITE sip:[e-mail] SIP/2.0 
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bK776asdhds 
Max-Forwards: 70 
To: Bob <sip:[e-mail]> 
From: Alice <sip:[e-mail]>;tag=1928301774 
Call-ID: [e-mail] 
CSeq: 314159 INVITE 
Contact: <sip:[e-mail]> 
Content-Type: application/sdp 
Content-Length: 142 
(Alice’s SDP not shown) 

在文本消息的第一行，包含了请求的类型（INVITE）。在这行之后的是这个请求
的头域。这个例子中包含了最少需要的头域集合。简单介绍一下：

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：[e-mail]）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:[e-mail]）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地址混和产生的。

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（消息正文在本范例中没有列出）
Content-length:包含消息正文的长度（字节数）

完整的SIP包头域的定义在20节。会话的细节，比如媒体的类型，codec，或者采样速率，没有通过SIP来描述。这个可以通过SIP的消息正文来描述，可以通过其他定义的协议在正文中进行描述。有一种是会话描述协议（Session Descripotion Protocol SDP）（RFC2327[1]）。这个SDP消息（没有在例子中列出）通过SIP的消息中传送，就像通过附件发送EMAIL一样，或者说通过HTTP传输的网页一样。

Alice和Bob两个用户间的SIP消息交换例子：

Alice通过Bob的SIP标志"呼叫"Bob，这个SIP标志是统一分配的资源(URI)

由于software并不知道bob或者bob的sip服务器在哪里，所以software发送INVITE请求到Alice的sip服务器atlanta.com，这个atlanta.com服务器应该在software中已经配置了。atlanta是一台代理服务器，代理服务器接收SIP请求并根据请求转发。在这个例子中，代理服务器接收到INVITE请求，并且回送一个100（Trying）应答给Alice的softphone。100（Trying）应答表示INVITE请求已经收到，并且代理服务器正在转发INVITE请求。atlanta.com代理服务器收到INVITE请求之后，就去找biloxi.com可能通过DNS服务来找提供这个biloxi.com的SIP服务器。在转发请求之前，atlanta.com代理服务器会在via头上增加一个一段包含自己地址的值（INVITE已经包含了Alice的的地址VIA域）。最后，转发INVITE请求到biloxi.com或者能到达biloxi.com的代理服务器。biloxi.com代理服务器收到这个INVITE请求并且返回一个100（Trying）应答给atlanta.com代理服务器标志这它已经收到这个请求并且正在处理这个请求。这个代理服务器通过查询数据库，通常叫做地址服务，这个服务中包含了bob的当前ip地址。biloxi.com代理服务增加另一段包含自己地址的VIA头域并且发送它到bob的sip 电话。

Bob的SIP电话接收到INVITE请求并且提醒bob有一个从Alice的呼入，这样bob可以决定是否响应这个呼入。这个意思就是：bob的电话响了。bob的sip电话发送一个180（Ringing）回应，这个回应将通过两个代理服务器原路返回给Alice。每一个代理服务器通过via头域决定该把这个应答发送给哪里，并且在发送之前把自己的地址从头上拿走。虽然DNS和定位服务在路由最初的INVITE请求，180（ringing）响应可以简单返回给发起者而不需要查找发起者在哪里，并且不需要在代理服务器保留状态，同时，每一个转发INVITE的代理也可以得到INVITE的每一个应答，这样的特性也非常有用。

当Alice的softphone收到180（Ringing）应答的时候，它提示Alice,可能是通过一个回铃音，或者屏幕上的一个消息提示。

Bob决定响应这个呼叫。当他拿起电话，他的SIP电话发送200（OK）回应给发送者，表示这个电话已经接起来了。这个200（OK）包含了一个消息体，这个消息体包含SDP媒体描述，这个媒体描述包含Bob希望和Alice建立何种媒体连接。同样，SDP消息也是两段交换：Alice发送一个给Bob，Bob发送一个回给Alice。这个两段的交换提供基本的兼容性协商，并且基于简单的SDP提出/应答交换模型。如果Bob不想响应这个呼叫或者正在响应别的呼叫，一个错误的响应会代替正常的200（OK）回送出去，这样，就不会有连接建立。
SIP完整的返回代码在21节有介绍。Bob发出的200（OK）（图F9消息）可能长得像这样的：

SIP/2.0 200 OK 
Via: SIP/2.0/UDP server10.biloxi.com ;branch=z9hG4bKnashds8;received=192.0.2.3 
Via: SIP/2.0/UDP bigbox3.site3.atlanta.com ;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1;received=192.0.2.2 
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com ;branch=z9hG4bK776asdhds ;received=192.0.2.1 
To: Bob <sip:[e-mail]>;tag=a6c85cf 
From: Alice <sip:[e-mail]>;tag=1928301774 
Call-ID: [e-mail] 
CSeq: 314159 INVITE 
Contact: <sip:bob@192.0.2.4> 
Content-Type: application/sdp 
Content-Length: 131 
(Bob’s SDP not shown) 
应答的第一行包含了应答代码（200）和原因（ok）。剩下的行包含了包头域。VIA,TO,FROM,CALL-ID, Cseq包头域是从INVITE请求包中直接拷贝过来的。（有三个VIA域值－一个是Alice SIP电话增加的，一个是atlanta.com代理加的，一个是biloxi.com代理加的）。

200（OK）应答通过两个代理并且发送到Alice的softphone上，Alice的softphone收到这个应答，停止振铃，并且标志电话Bob已经接听。最后，Alice的电话发送一个确认消息，ACK，到Bob的SIP电话来确认接收到了这个最后的200（ok）应答。ACK信号是直接由Alice的softphone发送到Bob的SIP phone上，跨过了两个代理服务器。这是因为两个端点（Alice和Bob）通过INVITE/200(OK)的请求应答包中的Contact包头域都知道互相之间的地址了，这个地址是最开始发起INVITE请求的时候所不知道的。所以，不需要两个代理服务器再查找对方的地址了，所以代理服务器不参与接下来的通话流了。这就完成了一个完整的使用INVITE/200/ACK 三方握手来建立SIP会话的过程。

在通话结束的时候，Bob首先断开（挂机hangs up），并且发送一个BYE的消息。这个BYE的消息将直接送到Alice的softphone，同样是跳过代理的。Alice通过发送200（OK）应答来确认收到了这个BYE消息，这个消息终止了会话并且应答了BYE的请求。ACK在这里不需要发送－一个ACK信号只在响应一个INVITE的响应的时候被发送。我们稍晚一点会讨论这个INVITE的特别处理，但是基于SIP的可靠性的机制，一个通话的时间可以认为包含电话振铃和挂机的时间。基于这样的原因，SIP请求的处理通常根据是否INVITE请求进行分类，INVITE类和非INVITE类请求分开处理。

下面是描述建立会话的细节：

F1 INVITE Alice->atlanta.com proxy

INVITE sip:[e-mail] SIP/2.0 
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8 
Max-Forwards: 70 
To: Bob <sip:[e-mail]> 
From: Alice <sip:[e-mail]>;tag=1928301774 
Call-ID: a84b4c76e66710 
CSeq: 314159 INVITE 
Contact: <sip:[e-mail]> 
Content-Type: application/sdp 
Content-Length: 142 

(Alice's SDP not shown)

F2 100 Trying atlanta.com proxy -> Alice

SIP/2.0 100 Trying 
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8 ;received=192.0.2.1 

To: Bob <sip:[e-mail]> 
From: Alice <sip:[e-mail]>;tag=1928301774 
Call-ID: a84b4c76e66710 
CSeq: 314159 INVITE 
Content-Length: 0 

F3 INVITE atlanta.com proxy -> biloxi.com proxy 

INVITE sip:[e-mail] SIP/2.0 
Via: SIP/2.0/UDP bigbox3.site3.atlanta.com;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1 
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8 ;received=192.0.2.1 
Max-Forwards: 69 
To: Bob <sip:[e-mail]> 
From: Alice <sip:[e-mail]>;tag=1928301774 
Call-ID: a84b4c76e66710 
CSeq: 314159 INVITE 
Contact: <sip:[e-mail]> 
Content-Type: application/sdp 
Content-Length: 142 

(Alice’s SDP not shown) 

F4 100 Trying biloxi.com proxy -> atlanta.com proxy

SIP/2.0 100 Trying 
Via: SIP/2.0/UDP 
bigbox3.site3.atlanta.com;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1 ;received=192.0.2.2 

Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8 ;received=192.0.2.1 
To: Bob <sip:[e-mail]> 
From: Alice <sip:[e-mail]>;tag=1928301774 
Call-ID: a84b4c76e66710 
CSeq: 314159 INVITE 
Content-Length: 0 

F5 INVITE biloxi.com proxy -> Bob 

INVITE sip:bob@192.0.2.4 SIP/2.0 
Via: SIP/2.0/UDP server10.biloxi.com;branch=z9hG4bK4b43c2ff8.1 
Via: SIP/2.0/UDP bigbox3.site3.atlanta.com;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1 ;received=192.0.2.2 
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8 ;received=192.0.2.1 
Max-Forwards: 68 
To: Bob <sip:[e-mail]> 
From: Alice <sip:[e-mail]>;tag=1928301774 
Call-ID: a84b4c76e66710 
CSeq: 314159 INVITE 
Contact: <sip:[e-mail]> 
Content-Type: application/sdp 
Content-Length: 142 
(Alice’s SDP not shown)

F6 180 Ringing Bob -> biloxi.com proxy

SIP/2.0 180 Ringing 
Via: SIP/2.0/UDP server10.biloxi.com;branch=z9hG4bK4b43c2ff8.1;received=192.0.2.3 
Via: SIP/2.0/UDP 
bigbox3.site3.atlanta.com;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1 ;received=192.0.2.2 
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8 ;received=192.0.2.1 
To: Bob <sip:[e-mail]>;tag=a6c85cf 
From: Alice <sip:[e-mail]>;tag=1928301774 
Call-ID: a84b4c76e66710 
Contact: <sip:bob@192.0.2.4> 
CSeq: 314159 INVITE 
Content-Length: 0 

F7 180 Ringing biloxi.com proxy -> atlanta.com proxy 

SIP/2.0 180 Ringing 
Via: SIP/2.0/UDP 
bigbox3.site3.atlanta.com;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1 ;received=192.0.2.2 
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8 ;received=192.0.2.1 
To: Bob <sip:[e-mail]>;tag=a6c85cf 
From: Alice <sip:[e-mail]>;tag=1928301774 
Call-ID: a84b4c76e66710 
Contact: <sip:bob@192.0.2.4> 250
CSeq: 314159 INVITE 
Content-Length: 0 

F8 180 Ringing atlanta.com proxy -> Alice 

SIP/2.0 180 Ringing 
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8;received=192.0.2.1 
To: Bob <sip:[e-mail]>;tag=a6c85cf 
From: Alice <sip:[e-mail]>;tag=1928301774 
Call-ID: a84b4c76e66710 
Contact: <sip:bob@192.0.2.4> 
CSeq: 314159 INVITE 
Content-Length: 0 

F9 200 OK Bob -> biloxi.com proxy 

SIP/2.0 200 OK 
Via: SIP/2.0/UDP server10.biloxi.com;branch=z9hG4bK4b43c2ff8.1 ;received=192.0.2.3 
Via: SIP/2.0/UDP bigbox3.site3.atlanta.com;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1 ;received=192.0.2.2 
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8 ;received=192.0.2.1 
To: Bob <sip:[e-mail]>;tag=a6c85cf 
From: Alice <sip:[e-mail]>;tag=1928301774 
Call-ID: a84b4c76e66710 
CSeq: 314159 INVITE 251
Contact: <sip:bob@192.0.2.4> 
Content-Type: application/sdp 
Content-Length: 131 
(Bob’s SDP not shown) 

F10 200 OK biloxi.com proxy -> atlanta.com proxy 

SIP/2.0 200 OK 
Via: SIP/2.0/UDP 
bigbox3.site3.atlanta.com;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1 ;received=192.0.2.2 
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8 ;received=192.0.2.1 
To: Bob <sip:[e-mail]>;tag=a6c85cf 
From: Alice <sip:[e-mail]>;tag=1928301774 
Call-ID: a84b4c76e66710 
CSeq: 314159 INVITE 
Contact: <sip:bob@192.0.2.4> 
Content-Type: application/sdp 
Content-Length: 131 
(Bob’s SDP not shown) 

F11 200 OK atlanta.com proxy -> Alice 

SIP/2.0 200 OK 
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8 ;received=192.0.2.1 252
To: Bob <sip:[e-mail]>;tag=a6c85cf 
From: Alice <sip:[e-mail]>;tag=1928301774 
Call-ID: a84b4c76e66710 
CSeq: 314159 INVITE 
Contact: <sip:bob@192.0.2.4> 
Content-Type: application/sdp 
Content-Length: 131 
(Bob’s SDP not shown) 

F12 ACK Alice -> Bob 

ACK sip:bob@192.0.2.4 SIP/2.0 
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds9 
Max-Forwards: 70 
To: Bob <sip:[e-mail]>;tag=a6c85cf 
From: Alice <sip:[e-mail]>;tag=1928301774 
Call-ID: a84b4c76e66710 
CSeq: 314159 ACK 
Content-Length: 0 

在Alice和Bob之间的媒体会话现在建立了。Bob首先挂机。注意Bob的SIP

电话维持它自己的Cseq号码空间，在这里，是231开始的。由于Bob发起请
求，那么To和From URI和tags交换了。

F13 BYE Bob -> Alice 

BYE sip:[e-mail] SIP/2.0 
Via: SIP/2.0/UDP 192.0.2.4;branch=z9hG4bKnashds10 253
Max-Forwards: 70 
From: Bob <sip:[e-mail]>;tag=a6c85cf 
To: Alice <sip:[e-mail]>;tag=1928301774 
Call-ID: a84b4c76e66710 
CSeq: 231 BYE 
Content-Length: 0 
F14 200 OK Alice -> Bob 
SIP/2.0 200 OK 
Via: SIP/2.0/UDP 192.0.2.4;branch=z9hG4bKnashds10 
From: Bob <sip:[e-mail]>;tag=a6c85cf 
To: Alice <sip:[e-mail]>;tag=1928301774 
Call-ID: a84b4c76e66710 
CSeq: 231 BYE 
Content-Length: 0