SIP原理分析与详解.ppt

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1、SIP原理与应用,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,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。,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/多媒体会议协议。用于建立、修改并终止多媒体会

2、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,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,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 Server)，前者发起呼叫请求，后者响应呼叫请求。,(2)SIP 网络服务器 S

3、IP 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。,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.,通过代理服务器的呼叫,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.,通过重定向服务器

4、的呼叫,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,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,第一层:语法和编码 第二层:传输层。第三层:事务层。第四层:事务用户层。,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,

5、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。,SIP请求消息的操作共有以下请求方法：,状态码分为以下六类：,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。消息头字段的格式如下：Headername：HeaderValue,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

6、了3级信息,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。,SIP消息头实例：-SIP Header-INVITE sip:5120192.168.36.180 SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP 192.168.6.21:5060To:CSeq:100 INVITEExpires:180User-Agent:Cisco IP Phone/Rev.1/SIP enabledAccept:application/sdpContact:sip:5121192.168.6.21:5060Content-Type:applicati

7、on/sdp,SIP请求消息实例：Request-Line:INVITE sip:888210110.77.226.41 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：说明本消息是送给谁的）（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:application/sdp（Content-Type：用来说明消息

8、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：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：记录消息的地址路径）Session Description Protocol（SDP）Session Description,version(v):0（SDP版本号）（描述源端信息）Session Name(s):phone-call（SDP本

9、次呼叫名字）（本端IP信息）Time Description,active time(t):0 0 Media Description,name and address(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

10、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。,SIP响应消息实例：Status-Line:SIP/2.0 100 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INVIT

11、E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Content-Length为0。,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.,1.注册流程,2.注销流程,3.基本呼叫建立过程,4.会话更改流程,5.正常呼叫释放过程,6.被叫忙呼叫释放,7.被叫无应答流程一,8.被叫无应答流程二,9.遇忙呼叫前转,10.无应答呼叫前转流程,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,体系结构的比较,在H.32

12、3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。,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器。协议栈结构,可靠性,H.32

13、3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,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。,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。,会议规模,H.323进行集中、层次式控制。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

14、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。,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。,SIP 协议是基于文本的协议，类似于 HTTP 协议，这样它的实现方式就简单、高效，并可以借鉴许多 IP 网络中基于文本的协议的研究成果。SIP 协议所采用的 C/S 工作模式，是 IP 网络的典型工作模式，为 SIP 在网络中的应用创建了必要的前提条件。SIP 采取分散、对等的控制方式，能将网络设备的复杂性推向网络边缘，更适合 NGN的需求，是未来软交换体系结构中重要的组成协议之一。SIP 协议具有可扩展强的特点，通过与其它协议的结合可以更容易地建立起很多新的增值服务。,SIP协议的优点,谢谢！,