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1、SIP协议，什么是SIP协议？

2、SIP是NGN的一个重要协议，越来越受到业界的重视。

3、一、SIP协议的背景和功能

4、开发SIP(会话发起协议)是为了帮助在互联网上提供高级电话服务。互联网(IP电话)正在向正式的商务电话模式演进，而SIP是NGN(下一代网络)系列协议中的重要成员，需要保证这一演进的实现。

5、SIP是IETF标准流程的一部分，建立在SMTP(简单邮件传输协议)和HTTP(超文本传输协议)的基础上。它用于建立、更改和终止基于IP网络的用户之间的呼叫。为了提供电话服务，它还需要结合不同的标准和协议：尤其需要保证传输(RTP)、与当前电话网络的信号互联、保证语音质量(RSVP)、提供目录(LDAP)、认证用户(RADIUS)等等。

6、SIP被描述为用于生成、修改和终止一个或多个参与者之间的会话。这些对话包括互联网多媒体会议、互联网(或任何IP网络)电话和多媒体出版。会话中的成员可以通过多播或单播网络进行通信。SIP支持会话描述，这允许参与者就一组兼容的媒体类型达成一致。同时，它通过代理和将请求重定向到用户的当前位置来支持用户移动性。SIP不依赖于任何特定的会议控制协议。

7、本质上，SIP提供了以下功能：

8、姓名翻译和用户定位：无论被叫方在哪里，都要确保呼叫到达被叫方。执行任何描述信息到定位信息的映射。确保支持电话(会话)的重要细节。

9、协商：它允许与呼叫相关的组(这可以是多方呼叫)就所支持的功能达成一致(注意：并非所有各方都可以支持相同级别的功能)。例如，可能支持也可能不支持视频。简而言之，有许多领域需要谈判。

10、呼叫参与者管理：呼叫参与者可以介绍其他用户加入呼叫或取消与其他用户的连接。此外，用户可以被转接或置于呼叫保持状态。

11、通话特性的改变：用户应该能够在通话过程中改变通话特性。例如，可以将通话设置为“仅语音”，但在通话过程中，用户可能需要打开视频功能。也就是说，加入呼叫的第三方可以为了加入呼叫而开启不同的功能。

12、二。SIP网络元素

13、SIP中有两个元素。SIP用户代理和SIP web服务器。代理是呼叫的终端系统单元，而SIP服务器是处理与多个呼叫相关的信令的网络设备。

14、用户本身有一个客户端元素(用户代理客户端UAC)和一个服务器元素(用户代理服务器UAS)。当服务器单元应答呼叫时，客户端单元发起呼叫。这允许通过客户端-服务器协议进行点对点呼叫。

15、SIP服务器元素提供多种类型的服务器。网络中有三种类型的服务器- SIP有状态代理服务器、SIP无状态代理服务器和SIP重定向服务器。由于主叫方可能不知道被叫方的IP地址或主机名，SIP服务器的主要功能是提供名称解析和用户位置。可以获得的是与被叫方相关联的电子邮件形式的地址或电话号码。使用这个信息，呼叫者的用户代理可以确定一个特定的服务器来解析地址信息——这可能涉及网络中的许多服务器。

16、SIP代理服务器接收请求，决定将它们发送到哪里，并将它们发送到下一个服务器(使用下一跳路由原则)。网络中可以有多跳。

17、有状态代理服务器和无状态代理服务器的区别在于，有状态代理服务器会记住它收到的传入请求，以及它发送回的响应和转发的传出请求。一旦无状态代理服务器转发了请求，它就会忘记所有的信息。这允许有状态代理服务器生成请求，并行尝试多个可能的用户位置，并发回最佳响应。无状态代理服务器可能是最快的，也是SIP架构的主干。有状态代理服务器可能是离用户代理最近的本地设备，用户代理控制用户域，是应用服务的主要平台。

18、重定向服务器接收请求，但不是将它们传递给下一个服务器，而是向调用者发送一个响应来指示被调用用户的地址。这允许呼叫者直接联系下一个服务器上的被叫方的地址。

19、3.SIP协议的实现机制

20、SIP是一种分层协议，这意味着它的行为是根据一组平等而独立的处理阶段来描述的，每个阶段只是松散耦合的。协议的分层描述是为了表达，因此允许功能的描述跨越一个部分中的几个元素。它没有指定任何实现方式。当我们说一个元素包含一个层时，我们的意思是它遵守由该层定义的规则集。

21、并非协议中规定的每个要素都包含所有层次。此外，SIP指定的元素是逻辑元素，而不是物理元素。物理实现可以被选择为不同的逻辑元素，即使是在逐个事务的基础上。

22、SIP的底层是语法和编码。它的编码由增强型巴克斯-纳伊尔形式语法(BNF)规定。

23、第二层是传输层。它定义了客户端如何发送请求和接收响应，以及服务器如何在网络上接收请求和发送响应。的所有SIP元素都包括传输层。

24、第三层是事务层。是事务SIP的基本元素。事务由客户端事务发送给服务器事务的请求(使用传输层)和从服务器事务发送回客户端的所有响应组成。事务层处理应用层重新传输、匹配请求响应和应用层超时。任何用户代理客户端(UAC)完成的任务都是由一组事务生成的。代理包含一个事务层，有状态代理也有。无状态代理不包含事务层。事务层有客户端组件(称为客户端事务)和服务器组件(称为服务器事务)，每个组件代表一个有限状态机。

25、　　事务层之上的层称为事务用户(TU)。每个SIP实体，除了无状态代理，都是事务用户。当一个TU希望发送请求，它生成一个客户机事务实例并且向它传递请求和IP地址，端口，和用来发送请求的传输机制。一个TU生成客户机事务也能够删除它。当客户机取消一个事务时，它请求服务器停止进一步的处理，将状态恢复到事务初始化之前，并且生成特定的错误响应到该事务。这由CANCEL请求完成，它构成自己的事务，但涉及要取消的事务。

26、　　SIP通过EMAIL形式的地址来标明用户地址。每一用户通过一等级化的URL来标识，它通过诸如用户电话号码或主机名等元素来构造(例如：SIP:usercompany.com)。因为它与EMAIL地址的相似性，SIP URLs容易于用户的EMAIL地址关联。

27、　　SIP提供它自己的可靠性机制从而独立于分组层，并且只需不可靠的数据包服务即可。SIP可典型地用于UDP或TCP之上。

28、　　SIP提供必要的协议机制以保证终端系统和代理服务器提供以下业务：

29、　　● 用户定位

30、　　● 用户能力

31、　　● 用户可用性

32、　　● 呼叫建立

33、　　● 呼叫处理

34、　　● 呼叫前转，包括：(1)等效800类型的呼叫，(2)无应答呼叫前转，(3)遇忙呼叫前转，(4)无条件呼叫前转

35、　　● 呼叫号码传递，该号码可以是任何命名机制。

36、　　● 个人移动性，例如通过一个单一的、位置无关的地址来到达被呼叫方，即使被呼叫方改变了终端。

37、　　● 终端类型的协商和选择：呼叫者可以给出选择如何到达对方，例如通过因特网电话，移动电话或应答业务等。

38、　　● 终端能力协商

39、　　● 呼叫者和被呼叫者鉴权

40、　　● 不知情和指导式的呼叫转移

41、　　● 多播会议的邀请

42、　　当一用户希望呼叫另一用户，呼叫者用INVITE请求初始呼叫，请求包含足够的信息用以被呼叫方参与会话。如果客户机知道另一方的位置它能够直接将请求发送到另一方的IP地址。如果不知道，客户机将请求发送到本地配置的SIP网络服务器。如果服务器是代理服务器它将解析被呼叫用户的位置并且将请求发送给它们。有很多方法完成上步，例如搜索DNS或访问数据库。服务器也可以是重定向服务器，它可以返回被呼叫用户的位置到呼叫客户机用以它直接与用户联系。在定位用户的过程中，SIP网络服务器当然能够代理或重定向呼叫到其它的服务器，直到到达一个明确地知道被呼叫用户IP地址的服务器。

43、　　一旦发现用户地址，请求就发送给该用户，此时将产生几种选择。在最简单的情况，用户电话客户机接收请求——也就是，用户的电话振铃。如果用户接受呼叫，客户机用客户机软件的指定能力响应请求并且建立连接。如果用户拒绝呼叫，会话将被重定向到语音邮箱服务器或另一用户。“指定能力”参照用户想启用的功能。例如，客户机软件可以支持视频会议，但用户只想使用音频会议，那则只会启用音频功能。

44、　　SIP还具有另外两个有重要意义的特征。第一个是有状态SIP代理服务器具有分割入呼叫或复制入呼叫的能力，从而可以同时运行几个扩展分支。第一个应答的分支接受呼叫。该特征在用户工作在两位置之间(例如实验室和办公室)或者同时对经理和其秘书振铃时是非常便利的。

45、　　第二个特征是SIP独特的返回不同媒体类型的能力。举个用户联系公司的例子。当SIP服务器接收到客户机的连接请求，它能够通过WEB交互式语音响应页面来返回到顾客的客户机，该页面具有可获得的部门分支或提供在列表上的用户。点击适当的链接后将发送一请求到所点击选择的用户从而建立起呼叫。

46、　　四、SIP消息的组成

47、　　有两种类型的SIP消息：

48、　　● 请求：从客户机发到服务器

49、　　● 响应：从服务器发到客户机

50、　　SIP请求消息包含三个元素：请求行、头、消息体。

51、　　SIP响应消息包含三个元素：状态行、头、消息体。

52、　　请求行和头域根据业务、地址和协议特征定义了呼叫的本质，消息体独立于SIP协议并且可包含任何内容。

53、　　SIP定义了下述方法：

54、　　INVITE——邀请用户加入呼叫。

55、　　BYE——终止一呼叫上的两个用户之间的呼叫。

56、　　OPTIONS——请求关于服务器能力的信息。

57、　　ACK——确认客户机已经接收到对INVITE的最终响应。

58、　　REGISTER——提供地址解析的映射，让服务器知道其它用户的位置。

59、　　INFO——用于会话中信令。

60、　　SIP协议的特性和优势

61、　　与SIP兼容的协议

62、　　SIP协议可以单独地工作，也可以与下面的协议一起工作。

63、　　SIP协议凭借其简单、易于扩展、便于实现等诸多优点越来越得到业界的青睐，它正逐步成为NGN(下一代网络)和3G多媒体子系统域中的重要协议，并且市场上出现越来越多的支持SIP的客户端软件和智能多媒体终端，以及用SIP协议实现的服务器和软交换设备。虽然SIP协议目前还不成熟，但可以预见SIP必定是将来网络多媒体通信中的明星。

本文讲解到此结束，希望对大家有所帮助。