也谈谈IP电话的SIP协议和SDP协议

时间：2019-11-03 10:26 作者：admin 分享到：

会话启动协议（SIP)是由因特网工程任务组IETF提出的一个在基于IP电话网络屮，特别是在因特网这样一种结构的网络环境屮，实现多媒体实时通信应用的一种信令协议。
在下一代网络体系中，SIP协议主要应用于软交换设备与应用服务器间、不同的软交换设备之间、SIP智能终端与SIP服务器之间，不同的SIP服务器之间。这些实体之间的呼叫控制信令用会话启动协议SIP协议传送，媒体描述由会话描述协议（SDP) 定义。
SIP协议的网络模型采用了 IP网络常用的客户机/服务器（C/S)结构，将发起请求的一方定义为客户机，接受请求完成各种功能的实体定义为服务器。SIP协议的网络模型结构中有两类基本的网络实体：SIP用户代理和SIP网络服务器。用户代理是驻存在终端系统中的功能块，而SIP服务器是处理与多个呼叫相关联信令的网络设备。
用户代理包括客户机程序〔用户代理客户机（UAC)〕和服务器程序〔用户代理服务器 (UAS)〕。在用户发送请求时由客户机程序处理，在用户处理请求，发送应答消息时由服务器程序处理。
SIP系统的网络服务器主要有代理服务器、重定向服务器和注册服务器。
代理服务器是代表其他客户机发起请求，既充当服务器又充当客户机的中间程序。重定向服务器接收请求消息，但不将这些请求消息传递给下一服务器，而是把请求消息中的被叫用户地址映射成零个或更多个新地址，向请求方发送应答以指示被叫用户的地址。当用户接入SIP网络或者到达某个SIP网络的新域时，需要将当前所在位置登记到网络屮的注册服务器上，以便其他用户能够通过位置服务器确定该用户的位置。
SIP协议使用SIP的通用资源定位器（URL)来标识用户，并根据该URL进行寻址。
SIP消息是SIP客户机和服务器之间通信的基本信息单元。SIP消息是一个基于文本的协议。SIP消息有请求消息和状态消息（也称做应答消息）两大类，请求消息是从客户端发送到服务器的，而状态消息是从服务器发送到客户端的。每个消息.不管是请求消息还是状态消息都由一个起始行、零个或多个头部和任选的消息体这几部分组成。
由于SIP仅定义了请求消息和状态消息两种，因此起始行又可分为请求行和状态行两种格式。请求行规定了所提交请求的类型，而状态行则指出某个请求是成功还是失败。如果表示请求失败，状态行则指出失败类型或失败原因。
SIP请求消息使用方法来表达请求服务器执行的操作的类型。在基本的SIP协议屮定义了 6种不同的方法：邀请（INVITE)、证实（ACK)、询问（OPTION)、再见 (BYE)、取消（CANCEL)和登记（REGISTER)。6种方法中，INVITE和ACK用于建立呼叫、完成三次握手，或者用于呼叫建立以后改变会话属性；BYE用于结束会话；OPTIONS 用于对服务器能力的査询；CANCEL 用来取消已经发出，但还未最终结束的请求；REGISTER用于客户机登录服务器，向服务器报告用户位置等信息（包括用户的呼叫处理属性）。
消息头部提供了关于请求或应答的参数。常用的头部有From头部、To头部、Call- ID头部、CSeq头部、Max-Forwards头部和Via头部。
From头字段是指示请求发起方的逻辑标识，它可能是请求发起方用户的注册账号。
To头字段指定请求消息的逻辑接收者或者是用户或资源的注册账号，该地址同样是作为请求消息的目标地址。
Call ID头字段是用来将消息分组的唯一性标识。在我国原信息产业部关于SIP协议的标准中规定，在一个对话中.UA发送的所有请求消息和响应消息都必须有同样的 Call-ID。
消息体通常描述将要建立的会话的类型，包括所交换的媒体的描述。但是SIP并不定义消息体的结构或内容。其结构和内容使用另一个不同的协议来描述，消息体结构可以使用会话描述协议SDP来描述，在与PSTN互通的情况下，消息体结构也可包括 ISUP消息。
会话描述协议SDP提供了描述从会话信息到可能的会话参加者的格式。一个会话 HJ以由个或多个媒体流组成，因此，会话描述包括一个或多个媒体流相关的参数说明，此外还包括与会话整体相关的通用信息。所以，SDP中既包含有会话级参数又包括媒体级参数。会话级参数包括的信息有会话的名称、会话的发起者以及会话活动时间。媒体级信息包括媒体类型、端口号、传输协议以及媒体格式等，包含了与所交换的媒体有关的信息，比如RTP负载类型、地址和端口。
SDP通过使用许多文本行来传递会话信息，每一行使用“字段名=字段值”的格式，这里“字段名”只用一个字符表示，“字段值”与相应的“字段名”对应。
连接字段有3个子字段：网络类型、地址类型和连接地址，网络类型指出将使用的网络的类型，地址类型说明地址的类型，连接地址是接收媒体数据的地址，这个地址可以是点分十进制数值表示的IP地址，也可以是完整的域名地址。
媒体信息（m)有4个子字段：媒体类型、端口、传输协议、格式。媒体类型说明接收媒体的类型（音频、视频、应用程序、数据或控制）；端口指明接收媒体的RTP端口号，对应的RTCP端口是比RTP端口高1号的奇数端口；格式子字段列出了所支持的媒体编码格式。
最后介绍了直接呼叫、用户注册、重定向呼叫和通过代理服务器建立呼叫的信令程序实例和SIP协议在软交换网络中的应用实例，读者应认真阅读这些例子以便建立整体概念。