EPON技術(shù)及應(yīng)用課件：VOIP-SIP

SIP協(xié)議原理及應(yīng)用

課程目標(biāo)通過學(xué)習(xí)本章內(nèi)容，您將能夠：掌握SIP協(xié)議的基本概念掌握SIP協(xié)議消息結(jié)構(gòu)和類型掌握SIP基本消息流程掌握SIP協(xié)議的跟蹤，分析內(nèi)容簡(jiǎn)介SIP協(xié)議概述SIP消息結(jié)構(gòu)和類型SIP基本消息流程SIP消息實(shí)例分析什么是SIP“”SessionInitiationProtocol-會(huì)話發(fā)起協(xié)議是IETF制定的多媒體通信協(xié)議，它是一個(gè)基于文本的應(yīng)用層控制協(xié)議，獨(dú)立于底層協(xié)議，用于建立、修改和終止IP網(wǎng)上的雙方或多方的多媒體會(huì)話SIP協(xié)議支持代理、重定向、登記定位用戶等功能，支持用戶移動(dòng)，與RTP/RTCP、SDP、RTSP、DNS等協(xié)議配合，可支持和應(yīng)用于語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)等多媒體業(yè)務(wù)，同時(shí)可以應(yīng)用于Presence（呈現(xiàn)）、Instant

Message（即時(shí)消息，類似QQ）等特色業(yè)務(wù)。“”ConferencingConferencingDistanceLearningDistanceLearningEmailEmailVideoConferencingVideoConferencingInstantMessagingInstantMessagingVoiceCallsVoiceCallsPersonalMobilityPersonalMobilitySIP的應(yīng)用RedirectServerSIP網(wǎng)絡(luò)基本構(gòu)成--分布式架構(gòu)LocationServerRegistrarServerUserAgentProxyServerGatewayPSTNSIP網(wǎng)絡(luò)成員ProxyServer用戶代理代理服務(wù)器SIPSIPSIPSIPSIPLDAPLDAP位置服務(wù)器重定向服務(wù)器登記理服務(wù)器用戶代理UserAgents-用戶代理一個(gè)發(fā)起和終止會(huì)話的實(shí)體，包含兩個(gè)功能實(shí)體.UserAgentClients(UAC)–發(fā)起SIP事務(wù)請(qǐng)求的功能實(shí)體.UserAgentServer(UAS)–接收SIP事務(wù)請(qǐng)求的功能實(shí)體.UAC和UAS-都能終止一個(gè)呼叫.SIPTerminalSIPTerminal主叫(UAC)客戶被叫(UAS)服務(wù)器代理服務(wù)器ProxyServer-代理服務(wù)器與重定向服務(wù)器（RedirectServer）及位置服務(wù)器（LocationServer）有聯(lián)系為其它的客戶機(jī)代理，進(jìn)行SIP消息的路由轉(zhuǎn)發(fā)功能。消息機(jī)制與UAC和UAS相似。重定向服務(wù)器RedirectServer-重定向服務(wù)器與位置服務(wù)器（LocationServer）有聯(lián)系，使用的協(xié)議為L(zhǎng)DAP（輕量目錄訪問協(xié)議）將用戶新的位置返回給呼叫方。呼叫方可根據(jù)得到的新位置重新呼叫與代理服務(wù)器proxyserver不同的是,redirectserver不會(huì)發(fā)起自己的呼叫與useragent不同的是,redirectserver不接受呼叫終止或主動(dòng)終止呼叫

位置服務(wù)器LocationServer-位置服務(wù)器是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存放終端用戶當(dāng)前的位置信息，為SIP重定向服務(wù)器(RedirectServer)或代理服務(wù)器(proxyserver)提供被叫用戶可能的位置信息.登記服務(wù)器RegistrarServer-登記服務(wù)器接受REGISTER請(qǐng)求完成用戶地址的注冊(cè)可以支持鑒權(quán)的功能在ZXSS10軟交換體系中，SS1A/B充當(dāng)著登記服務(wù)器和代理服務(wù)器的功能。SIP網(wǎng)絡(luò)特征SIPProxyServer、RedirectServer、RegisterServer、LocationServer可共存于一個(gè)設(shè)備，也可以分布在不同的物理實(shí)體中。SIP服務(wù)器完全是純軟件實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)需要運(yùn)行于各種相關(guān)設(shè)備中，體現(xiàn)了SIP網(wǎng)絡(luò)的靈活性；

LocationServer是一個(gè)SIP網(wǎng)絡(luò)公共資源，對(duì)它的信息咨詢所采用的協(xié)議不是SIP，而是其它協(xié)議，如LDAP（LightDirectoryAccessProtocol）；UAC、UAS、ProxyServer、RedirectServer角色不是固定不變的，一個(gè)UA在一個(gè)呼叫中可以是UAC，也可以是UAS。SIP協(xié)議基本網(wǎng)絡(luò)模型SIP的結(jié)構(gòu)圖SIP軟交換體系中的作用CorePacketNetworkZXSS10SS1A/B代理服務(wù)器登記服務(wù)器ZXSS10SS1A/B代理服務(wù)器登記服務(wù)器Soft-phoneVideo-phoneSIP在SS中的軟件結(jié)構(gòu)內(nèi)容簡(jiǎn)介SIP協(xié)議概述SIP消息結(jié)構(gòu)和類型SIP基本消息流程SIP消息實(shí)例分析SIP消息基本模式采用Client/Server和HTTP協(xié)議模型請(qǐng)求和響應(yīng)構(gòu)成一個(gè)事務(wù)，事務(wù)之間相互獨(dú)立，一個(gè)完整的呼叫包含多個(gè)事務(wù)；消息中可攜帶任意類型的消息體。SIP請(qǐng)求消息SIP請(qǐng)求消息:INVITE–通過邀請(qǐng)用戶參與來發(fā)起一次呼叫.ACK-請(qǐng)求用于證實(shí)UAC已收到對(duì)于INVITE請(qǐng)求的最終響應(yīng)，和INVITE消息配套使用.BYE-USERAGENT用此方法指示釋放呼叫.CANCEL-該方法用于取消一個(gè)尚未完成的請(qǐng)求，對(duì)于已完成的請(qǐng)求則無影響.REGISTER–客戶使用該方法在服務(wù)器上登記列于To字段中的地址.OPTIONS–用于詢問服務(wù)其能力.INFO–用于承載帶外信息,如DTMF信息.SIP響應(yīng)消息SIP響應(yīng)消息:1xx-正在處理的信息.2xx-成功.3xx-重定向.4xx-Client錯(cuò)誤.5xx-Server錯(cuò)誤.6xx-Global錯(cuò)誤.SIP消息支持的基本功能為SIP終端用戶提供定位功能

定位方式：SIPURL，類似Email地址形式進(jìn)行媒體屬性協(xié)商

封裝協(xié)議：SDP（會(huì)話描述協(xié)議－SessionDescriptionProtocol）發(fā)起會(huì)話

采用請(qǐng)求消息：INVITE（邀請(qǐng)）改變會(huì)話

采用請(qǐng)求消息：Re－INVITE（重發(fā)邀請(qǐng)，Cseq增加）結(jié)束會(huì)話

采用請(qǐng)求消息：BYE，CANCELSIPURL結(jié)構(gòu)URL格式：SIP:用戶名:口令@主機(jī):端口;傳送參數(shù);用戶參數(shù);方法參數(shù);生存期參數(shù);服務(wù)器地址參數(shù)。URL形式：USER@HOST;用途：代表主機(jī)上的某個(gè)用戶，可指示From,To,RequestURI,Contact等SIP頭部字段。URL應(yīng)用舉例： Sip:j.doe@ Sip:j.doe:secret@;transport=tcp;subject=project Sip:+1-212-555-1212:1234@;user=phone Sip:alice@ Sip:alice@;method=REGISTERSIP協(xié)議的主要消息頭字段

SIP消息： 起始行/狀態(tài)行

消息頭部

CRLF(空行)

〖消息體〗

命令名稱對(duì)端URI協(xié)議版本

Via：值To：值From：值Call-ID：值Cseq：值Contact：值Max-Forward：值Content-type：值Content-Length：值WhiteSpace：值SDP：值Via字段Via:該字段用以指示請(qǐng)求經(jīng)歷的路徑。它可以防止請(qǐng)求消息傳送產(chǎn)生環(huán)路，并確保響應(yīng)和請(qǐng)求的消息選擇同樣的路徑。該字段的一般格式為： Via：發(fā)送協(xié)議發(fā)送方；參數(shù)其中，發(fā)送協(xié)議的格式為：協(xié)議名/協(xié)議版本/傳送層，發(fā)送方為發(fā)送方主機(jī)和端口號(hào)。Via字段的示例可為： Via:SIP/2.0/UDP:5060From&To字段From:所有請(qǐng)求和響應(yīng)消息必須包含此字段，以指示請(qǐng)求的發(fā)起者。服務(wù)器將此字段從請(qǐng)求消息復(fù)制到響應(yīng)消息。該字段的一般格式為： From:顯示名〈SIPURL〉；tag=xxxFrom字段的示例有： From:"iwf"<sip:6136000@>;tag=aab7090044b2-195254e9To:該字段指明請(qǐng)求的接收者，其格式與From相同，僅第一個(gè)關(guān)鍵詞代之以To。所有請(qǐng)求和響應(yīng)都必須包含此字段。To:<sip:6130001@>CallID字段CallID:該字段用以唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)特定的邀請(qǐng)（或唯一表示一個(gè)會(huì)話）。該字段的一般格式為： CallID：本地標(biāo)識(shí)@主機(jī)，其中，主機(jī)應(yīng)為全局定義域名或全局可選路IP地址。CallID的示例可為： Call-ID:0009b7aa-124f0006-2050db78-7fded6f5@Cseq字段Cseq:命令序號(hào)?？蛻粼诿總€(gè)請(qǐng)求中應(yīng)加入此字段，它由請(qǐng)求方法和一個(gè)十進(jìn)制序號(hào)組成。序號(hào)初值可為任意值，其后具有相同的CallID值，但不同請(qǐng)求方法、頭部或消息體的請(qǐng)求，其Cseq序號(hào)應(yīng)加1。重發(fā)請(qǐng)求的序號(hào)保持不變。ACK和CANCEL請(qǐng)求的Cseq值與對(duì)應(yīng)的INVITE請(qǐng)求相同，BYE請(qǐng)求的Cseq值應(yīng)大于INVITE請(qǐng)求，由代理服務(wù)器并行分發(fā)的請(qǐng)求，其Cseq值相同。服務(wù)器將請(qǐng)求中的Cseq值復(fù)制到響應(yīng)消息中去。Cseq的示例為： CSeq:101INVITEContact字段Contact:該字段用于INVITE、ACK和REGISTER請(qǐng)求以及成功響應(yīng)、呼叫進(jìn)展響應(yīng)和重定向響應(yīng)消息，其作用是給出其后和用戶直接通信的地址。Contact字段的一般格式為： Contact：地址；參數(shù)其中，Contact字段中給定的地址不限于SIPURL，也可以是電話、傳真等URL。其示例可為： Contact:sip:6130000@:5060SIP協(xié)議消息頭實(shí)例SIP協(xié)議傳送方式CorePacketNetworkZXSS10SS1BIP:Soft-phoneIP:SIPport:5060Number:6130000Video-phoneIP:1SIPport:5060Number:6130001SIP的消息結(jié)構(gòu)

SDP消息體

起始行INVITEsip:6130001@SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP:5060From:"iwf"<sip:6130000@>;tag=aab7090044b2-195254e9To:<sip:6130001@>Call-ID:0009b7aa-124f0006-2050db78-7fded6f5@CSeq:101INVITEExpires:180User-Agent:Cisco-SIP-IP-Phone/2Accept:application/sdpContact:sip:6136000@:5060Content-Type:application/sdpContent-Length:224v=0o=CiscoSystemsSIP-IPPhone-UserAgent1705215931INIP4s=SIPCallc=INIP4t=00m=audio17522RTP/AVP0101a=rtpmap:0pcmu/8000a=rtpmap:101telephone-event/8000

消息頭SIP請(qǐng)求消息格式

起始行SIP/2.0180RingingVia:SIP/2.0/UDP:5060To:<sip:6130001@>;tag=caca1501-15112From:"iwf"<sip:6136000@>;tag=aab7090044b2-195254e9Call-ID:0009b7aa-124f0006-2050db78-7fded6f5@CSeq:101INVITEContent-Length:0消息頭SIP響應(yīng)消息格式內(nèi)容簡(jiǎn)介SIP協(xié)議概述SIP消息結(jié)構(gòu)和類型SIP基本消息流程SIP消息實(shí)例分析SIP建立通訊的過程用SIP來建立通訊通常需要有六個(gè)步驟:登記,發(fā)起和定位用戶.進(jìn)行媒體協(xié)商--通常采用SDP方式來攜帶媒體參數(shù).由被叫方來決定是否接納該呼叫.呼叫媒體流建立并交互.呼叫更改或處理如呼叫轉(zhuǎn)移.呼叫終止.Registration-登記每當(dāng)用戶打開SIP終端時(shí)(如PC,IPPHONE),將向代理服務(wù)器/登記服務(wù)器發(fā)起登記過程

登記過程需要周期刷新登記服務(wù)器將把SIP終端所登記的信息傳送到位置服務(wù)器存放.SIPMessages:REGISTER–RegisterstheaddresslistedintheToheaderfield.200–OK.ProxyServerSIPPhoneUserLocation/RegistrationServerREGISTERREGISTER200200注冊(cè)注銷流程SIP基本流程INVITE(發(fā)起呼叫)100(收到了，正在接續(xù))180(振鈴/回鈴音)200(摘機(jī))ACK(知道摘機(jī)了)媒體流BYE(掛機(jī))200(知道掛機(jī)了)主叫摘機(jī)撥號(hào)被叫振鈴主叫回鈴音被叫摘機(jī)通話通話被叫掛機(jī)主叫忙音ZXECSIBX1000ZXECSIBX1000SIP呼叫建立和釋放－消息交互網(wǎng)元RTPMEDIAPATHBYE200(OK)呼叫拆除媒體通道呼叫建立ProxyServer1ProxyServer2UserAgentBUserAgentA100(Trying)

525

INVITE12INVITE3INVITE5100(Trying)4ACK15200(OK)10200(OK)12200(OK)11180(Ringing)8180(Ringing)92318180(Ringing)76100(Trying)OPTIONS16200(OK)17事務(wù)1事務(wù)2事務(wù)3會(huì)話ACK13ACK14BYE19BYE20200(OK)21200(OK)22內(nèi)容簡(jiǎn)介SIP協(xié)議概述SIP消息結(jié)構(gòu)和類型SIP基本消息流程SIP消息實(shí)例分析SIP協(xié)議應(yīng)用實(shí)例CorePacketNetworkZXSS10SS1BIP:Soft-phoneIP:36(TIANJUN)SIPport:5060Number:#0*109316I704IP:370755-26778086PSTNSwitchsipH.248序號(hào):12INVITEsip:0755526778086@SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP36:5060;branch=z9hG4bK3af571e7266aTo:"0755526778086"<sip:0755526778086@>From:"#0*109316"<sip:#0*109316@>;tag=884a420a-7062206315162668Call-ID:072a13acfdc2669-884a420a@36CSeq:23944INVITEContact:<sip:#0*109316@36:5060>Max-Forwards:70User-Agent:ZTEMULTIMEDIASIPPHONE/V1.004-01-10Content-Type:application/sdpContent-Length:288v=0o=#0*10931635077611793608424475INIP436s=sessionSDPc=INIP436t=00m=audio10000RTP/AVP04818a=ptime:20a=rtpmap:0PCMU/8000a=rtpmap:4G723/8000a=rtpmap:8PCMA/8000a=rtpmap:18G729/8000m=video10002RTP/AVP34a=rtpmap:34H263/90000INVITESIP協(xié)議跟蹤>INVITE序號(hào):14SIP/2.0180SessionProgressVia:SIP/2.0/UDP36:5060;branch=z9hG4bK3af571e7266a

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