SIP 协议详解
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了SIP 协议详解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
SIP 协议详解
一、Sip协议简介：
SIP（Session Initiation Protocol，会话初始协议）是由IETF（Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组）制定的多媒体通信协议。广泛应用于CS（Circuit Switched，电路交换）、NGN（Next Generation Network，下一代网络）以及IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统）的网络中，可以支持并应用于语音、视频、数据等多媒体业务，同时也可以应用于Presence（呈现）、Instant Message（即时消息）等特色业务。可以说，有IP网络的地方就有SIP协议的存在。
SIP是类似于HTTP。SIP可以减少应用特别是高级应用的开发时间。由于基于IP协议的SIP利用了IP网络，固定网运营商也会逐渐认识到SIP技术对于他们的远意义。
1.1、 SIP协议会话建立的基本过程
主叫方A呼叫被叫方B：
- 步骤1：
主叫方A发送INVITE请求到代理服务器； - 步骤1：
代理服务器发送100 Trying 响应主叫方A； - 步骤3~6：
代理服务器搜索被叫方B的地址，获取地址后转发INVITE请求； - 步骤7~9：
被叫方B生成的180 振铃响应，返回给主叫方A； - 步骤10~12：
被叫方B生成的200 OK响应，返回给主叫方A； - 步骤13~17：
主叫方A收到被叫方B200 OK响应后，向被叫方B发送一个ACK，会话建立； - 步骤18~20：会话结束后，任何参与者（A或B）都可以发送一个BYE请求来终止会话；
- 步骤21~23：
主叫方A发送200 OK响应来确认BYE，会话终止。
二、SIP消息体格式
SIP消息与Http相似，其由三部分组成：
- 请求行(request-line) or 状态行(status-line)
- 消息头(header)
- 正文(body)
2.1、请求行
请求行格式：Method Request-URI SIP-Version CRLF
请求行举例：INVITE sip:bob@zte.com SIP/2.0 /r/n
Method
以下列出了六种消息Method方法：
| Method | 方法说明 |
|---|---|
| REGISTER | 注册联系信息 |
| INVITE | 发起会话请求 |
| ACK | INVITE 请求的响应的确认 |
| CANCEL | 取消请求 |
| BYE | 终结会话 |
| OPTIONS | 查询服务器能力 |
Request-URI
指示请求的用户或者服务的地址信息
SIP-Version
请求和响应消息都需要包含SIP版本信息
2.2、状态行
状态行格式： SIP-Version Status-Code Reason-Phrase CRLF
状态行举例：SIP/2.0 200 OK /r/n
Status-Code状态码：
状态代码由3位数字组成，表示请求是否被理解或被满足。
状态代码的第一个数字定义了响应的类别，后面两位没有具体的分类。
第一个数字有五种可能的取值：
| 状态码 | 含义 |
|---|---|
| 1xx: | 临时响应、表示请求消息正在被处理 |
| 2xx | 成功响应、表示请求已被成功接收完全理解并接收 |
| 3xx | 重定向响应、表示需采取进一步完成请求 |
| 4xx | 客户机错误、表示请求消息中包含语法错误信息或服务器无法完成客户机的请求 |
| 5xx | 服务器错误、表示服务器无法合法完成请求 |
| 6xx | 全局故障 、表示任何服务器都无法完成该请求 |
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 |
2.3、消息头
发送MESSAGE请求消息给192.168.100.02的2222端口
MESSAGE sip:1897778888@192.168.100.02:2222 SIP/2.0
Call-ID: 8e12c17121ac4121bf927f6fd8013358@192.168.100.1
From: <sip:01052237300@192.168.100.1>;tag=-0037-708c9a5cba8dd878
To: <sip:1897778888@192.168.100.1>
CSeq: 1 MESSAGE
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.100.1:1111;branch=z9hG4bK--22bd7222
Max-Forwards: 30
Allow: INVITE,ACK,OPTIONS,BYE,CANCEL,REGISTER,INFO,UPDATE,PRACK,REFER,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE
Contact: <sip:192.168.100.1:1111>
Content-Type: text/plain
Content-Length: 5
Hello| 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: 8e12c17121ac4121bf927f6fd8013358@192.168.100.1 |
| From | 表示请求的发起者 | From: sip:01052237300@192.168.100.1;tag=-0037-708c9a5cba8dd878 |
| To | 表示请求的接收者 | To: sip:1897778888@192.168.100.1 |
| 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/UDP 192.168.100.1:1111;branch=z9hG4bK--22bd7222 |
| 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: 30 |
| 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-Length | 指明消息体的字节大小 | Content-Length: 5 |
三、SIP消息举例
这里举两个例子：
- MESSAGE消息
- REGISTER消息
3.1、MESSAGE消息
发送MESSAGE请求消息给192.168.100.02的2222端口：
MESSAGE sip:1897778888@192.168.100.02:6010 SIP/2.0
Call-ID: 8e12c17121ac4121bf927f6fd8013358@192.168.100.1
From: <sip:01052237300@192.168.100.1>;tag=-0037-708c9a5cba8dd878
To: <sip:1897778888@192.168.100.1>
CSeq: 1 MESSAGE
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.100.1:1111;branch=z9hG4bK--22bd7222
Max-Forwards: 30
Allow: INVITE,ACK,OPTIONS,BYE,CANCEL,REGISTER,INFO,UPDATE,PRACK,REFER,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE
Contact: <sip:192.168.100.1:1111>
Content-Type: text/plain
Content-Length: 5
Hello收到来自192.168.100.02的2222端口的返回消息：
SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.100.1:1111;branch=z9hG4bK--22bd7222
From: <sip:01052237300@192.168.100.1>;tag=-0037-708c9a5cba8dd878
To: <sip:1897778888@192.168.100.1>;tag=-002-3c18e810ab17c76f
Call-ID: 8e12c17121ac4121bf927f6fd8013358@192.168.100.1
CSeq: 1 MESSAGE
Allow: INVITE,ACK,OPTIONS,BYE,CANCEL,REGISTER,INFO,UPDATE,PRACK,REFER,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE
Contact: <sip:192.168.100.02:54010>
Content-Type: text/plain
Content-Length: 11
Hello Hello3.2、REGISTER消息
3.2.1 非鉴权注册消息
192.168.2.161机器发送注册消息给192.168.2.89服务器：
REGISTER sip:192.168.2.89 SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.2.161:10586
Max-Forwards: 70
From: <sip:01062237496@192.168.2.89>;tag=ca04c1391af3429491f2c4dfbe5e1b2e;epid=4f2e395931
To: <sip:01062237496@192.168.2.89>
Call-ID: da56b0fab5c54398b16c0d9f9c0ffcf2@192.168.2.161
CSeq: 1 REGISTER
Contact: <sip:192.168.2.161:10586>;methods="INVITE, MESSAGE, INFO, SUBSCRIBE, OPTIONS, BYE, CANCEL, NOTIFY, ACK, REFER"
User-Agent: RTC/1.2.4949 (BOL SIP Phone 1005)
Event: registration
Allow-Events: presence
Content-Length: 0当注册成功（回送200 OK）时，服务器发送的res消息参考如下：
SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.2.161:10586
From: <sip:01062237496@192.168.2.89>;tag=ca04c1391af3429491f2c4dfbe5e1b2e;epid=4f2e395931
To: <sip:01062237496@192.168.2.89>;tag=-00834-14d0805b62bc026d
Call-ID: da56b0fab5c54398b16c0d9f9c0ffcf2@192.168.2.161
CSeq: 1 REGISTER
Allow: INVITE,ACK,OPTIONS,BYE,CANCEL,REGISTER,INFO,UPDATE,PRACK,REFER,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE
Contact: sip:192.168.2.161:10586
Content-Length: 0
Expires: 36003.2.2 鉴权注册消息
当需要鉴权注册时
- 请求端192.168.2.161发送注册消息给192.168.2.89服务器
- 服务器对192.168.2.161发送“401 Unauthorized”信息给请求端，提示请求端需要带上鉴权信息重新注册
- 请求端带上鉴权信息后（带有“Authorization”头字段）重新向服务器注册
- 服务器验证鉴权头的正确性，如果鉴权成功，给请求端发送200 OK消息。若失败，继续发送401消息。
请求端192.168.2.161发送注册消息给192.168.2.89服务器
REGISTER sip:192.168.2.89 SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.2.161:8021
Max-Forwards: 70
From: <sip:01062237493@192.168.2.89>;tag=efca469543ce4788a6a6a2c7b66cd01f;epid=de4504430d
To: <sip:01062237493@192.168.2.89>
Call-ID: c88a247a74b54a8c9e676bdde3bba6c9@192.168.2.161
CSeq: 1 REGISTER
Contact: <sip:192.168.2.161:8021>;methods="INVITE, MESSAGE, INFO, SUBSCRIBE, OPTIONS, BYE, CANCEL, NOTIFY, ACK, REFER"
User-Agent: RTC/1.2.4949 (BOL SIP Phone 1005)
Event: registration
Allow-Events: presence
Content-Length: 0服务器对192.168.2.161发送401 Unauthorized信息给请求端，提示请求端需要带上鉴权信息重新注册：
SIP/2.0 401 Unauthorized
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.2.161:8021
From: <sip:01062237493@192.168.2.89>;tag=efca469543ce4788a6a6a2c7b66cd01f;epid=de4504430d
To: <sip:01062237493@192.168.2.89>;tag=-001893-38ba013ba3dde36e
Call-ID: c88a247a74b54a8c9e676bdde3bba6c9@192.168.2.161
CSeq: 1 REGISTER
Allow: INVITE,ACK,OPTIONS,BYE,CANCEL,REGISTER,INFO,UPDATE,PRACK,REFER,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE
Contact: <sip:192.168.2.89:14010>
Content-Length: 0
WWW-Authenticate: Digest realm="192.168.2.89", qop="auth", nonce="e17d377c3d2d9c343e26576a7fd04738481dfc10", opaque="", stale=FALSE, algorithm=MD5请求端192.168.2.161通过Authorization头字段带上鉴权头信息，发送一个新的REGISTER消息：
REGISTER sip:192.168.2.89 SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.2.161:8021
Max-Forwards: 70
From: <sip:01062237493@192.168.2.89>;tag=efca469543ce4788a6a6a2c7b66cd01f;epid=de4504430d
To: <sip:01062237493@192.168.2.89>
Call-ID: c88a247a74b54a8c9e676bdde3bba6c9@192.168.2.161
CSeq: 2 REGISTER
Contact: <sip:192.168.2.161:8021>;methods="INVITE, MESSAGE, INFO, SUBSCRIBE, OPTIONS, BYE, CANCEL, NOTIFY, ACK, REFER"
User-Agent: RTC/1.2.4949 (BOL SIP Phone 1005)
Authorization: Digest username="01062237493", realm="192.168.2.89", qop=auth, algorithm=MD5, uri="sip:192.168.2.89", nonce="e17d377c3d2d9c343e26576a7fd04738481dfc10", nc=00000001, cnonce="12660455546344082314666316435946", response="f57e47ce03162293b9ced07362ce2b79"
Event: registration
Allow-Events: presence
Content-Length: 0服务器验证鉴权头的正确性，如果鉴权成功，给请求端发送200 OK消息。若失败，继续发送401消息
SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.2.161:8021
From: <sip:01062237493@192.168.2.89>;tag=efca469543ce4788a6a6a2c7b66cd01f;epid=de4504430d
To: <sip:01062237493@192.168.2.89>;tag=-001894-a5eb977c8969aa51
Call-ID: c88a247a74b54a8c9e676bdde3bba6c9@192.168.2.161
CSeq: 2 REGISTER
Allow: INVITE,ACK,OPTIONS,BYE,CANCEL,REGISTER,INFO,UPDATE,PRACK,REFER,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE
Contact: sip:192.168.2.161:8021
Content-Length: 0
Expires: 3600四、CPIM消息格式
SIP协议中MESSAGE消息的扩展使得SIP能够支持IM通信。
MESSAGE消息的消息体可以是任何MIME类型的消息体，包括message/cpim（见RFC3860）格式
五、参考：
CPIM消息格式
https://www.xuebuyuan.com/1929719.html
========== THE END ==========
以上是关于SIP 协议详解的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章