sip體系架構(gòu)講義及消息交互演示

1、SIP 體系架構(gòu),,Agenda,對(duì)SIP方方面面的回顧 SIP在協(xié)議棧中的位置 SIP梯形和SIP實(shí)體 SIP URI tel URI SIP 分層方法 dialog session 安全,SIP標(biāo)準(zhǔn),核心標(biāo)準(zhǔn)：RFC 3261 SIP: Session Initiation Protocol SIP擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)：RFC 2976 The SIP INFO Me

2、thod RFC 3263 Locating SIP Servers RFC 3265 SIP-Specific Event Notification RFC 3311 UPDATE MethodRFC 3326 The Reason Header Field RFC 3372 SIP for Telephones (SIP-T): Context and ArchitecturesRFC 3398 ISUP to SIP

3、MappingRFC 3428 SIP Extension for Instant Messaging……,SIP在協(xié)議棧中的位置,一個(gè)典型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，SIP trapezoid,SIP梯形,SIP UA或終端構(gòu)成對(duì)話的端點(diǎn)：它發(fā)送或接收SIP請(qǐng)求和響應(yīng)。UA由以下兩部分構(gòu)成：UA Client： 發(fā)起請(qǐng)求的主叫方應(yīng)用；UA Server：接收、重定向或拒絕請(qǐng)求，代表用戶給到來(lái)的請(qǐng)求發(fā)送響應(yīng)。SIP中間服務(wù)器是SIP消息在到

4、達(dá)其最終目的地前所經(jīng)過(guò)的邏輯實(shí)體，這些中間服務(wù)器用于對(duì)請(qǐng)求路由和重定向。服務(wù)器包括代理服務(wù)器(Proxy Server)，重定向服務(wù)器(Redirect Server)和注冊(cè)服務(wù)器(Registrar)。,目的：為了減少負(fù)責(zé)路由請(qǐng)求的代理服務(wù)器的負(fù)荷，提高信令路徑的魯棒性,SIP實(shí)體-重定向服務(wù)器,重定向服務(wù)器(Redirect Server),實(shí)現(xiàn)：只是返回用戶有可能出現(xiàn)的位置列表，由用戶代理去進(jìn)行用戶定位的所有嘗試。 位置列表

5、將放置在Contact頭域中。 響應(yīng)的3XX類有："300" ; Multiple Choices"301" ; Moved Permanently"302" ; Moved Temporarily"305" ; Use Proxy"380" ; Alternative Service,SIP

6、實(shí)體-重定向服務(wù)器,,sip:helen@chinamobile.com,INVITE sip:victor@ultrapower.com.cn SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP wt100.chinamobile.com:5060From: helen li To: zheng Call-ID: 12345678@wt100.chinamobile.comCSeq: 1 INVITEContact: hel

7、en li ,,查詢,,victor@add.ultrapower.com.cn,,SIP/2.0 302 Moved TemporarilyVia: SIP/2.0/UDP 192.168.0.10Via: SIP/2.0/UDP wt100.chinamobile.com:5060Call-ID: 12345678@wt100.chinamobile.comCSeq: 1 INVITEContact: victor ; e

8、xpires=3600,INVITE sip:victor@add.ultrapower.com.cn SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP wt100.chinamobile.com:5060From: helen li To: zheng Call-ID: 12345678@wt100.chinamobile.comCSeq: 1 INVITEContact: helen li ,,,SIP Request,S

9、IP Response,,非SIP協(xié)議包,目的：接收請(qǐng)求，決定將這些請(qǐng)求傳送到何處，并且將它們傳送到下一服務(wù)器（使用下一跳路由原理）。,SIP實(shí)體-代理服務(wù)器,代理服務(wù)器(Proxy Server),3類代理： 保留呼叫狀態(tài)代理(Call Stateful Proxy): 存儲(chǔ)從INVITE到BYE的一個(gè)會(huì)話所有狀態(tài)信息; 保留狀態(tài)代理((Transaction) Stateful Proxy):

10、 事務(wù)狀態(tài)代理，存儲(chǔ)一個(gè)指定事務(wù)相關(guān)的狀態(tài)信息直到這個(gè)事務(wù)結(jié)束; 不保留狀態(tài)代理,INVITE sip:victor@211.136.85.58 SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 211.136.1.110:5060 Via: SIP/2.0/UDP 218.80.0.10:5060From: flora To: zheng Call-ID: 12345678@211.808.0.10CSeq: 1

11、 INVITEContact: flora Content-Type: application/sdpv=0o=flora 2891293921 2891293921 IN IP4 192.168.0.10s=meeting,INVITE sip:victor@bjums.com SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 218.80.0.10:5060From: flora To: zheng Call-ID

12、: 12345678@211.80.0.10CSeq: 1 INVITEContact: flora Content-Type: application/sdpv=0o=flora 2891293921 2891293921 IN IP4 211.80.0.10s=meeting,SIP/2.0 200 OK Via: SIP/2.0/UDP 218.80.0.10:5060,ACK sip:victor@211.136

13、.85.58 SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 218.80.0.10:5060From: flora To: zheng ;tag=314159Call-ID: 12345678@211.80.0.10CSeq: 1 ACKContact: flora ,SIP/2.0 200 OKVia: SIP/2.0/UDP 211.136.1.110:5060 Via: SIP/2.0/UDP 218.80.0.

14、10:5060 From: flora To: zheng ;tag=314159Call-ID: 12345678@wt100.chinamobile.comCSeq: 1 INVITEContact: victor Content-Type: application/sdp,SIP/2.0 180 RingingVia: SIP/2.0/UDP 211.136.1.110:5060 Via: SIP/2.0/UDP

15、218.80.0.10:5060 From: flora To: zheng ;tag=314159Call-ID: 12345678@wt100.chinamobile.comCSeq: 1 INVITEContact: victor ,SIP實(shí)體-代理服務(wù)器,,,,,SIP/2.0 180 RingingVia: SIP/2.0/UDP 218.80.0.10:5060,,,,,,SIP Request,SIP Resp

16、onse,,非SIP協(xié)議包,BYE sip:victor@211.136.85.58 SIP/2.0CSeq: 2 BYE,,SIP/2.0 200 OK CSeq: 2 BYE,,SIP實(shí)體-注冊(cè)服務(wù)器(Registrar),SIP特性User Mobility:用戶通過(guò)將自己的AOR與某個(gè)主機(jī)地址進(jìn)行明確綁定，使自己可以被聯(lián)絡(luò)到，從而使用戶移動(dòng)性成為可能。,目的：接收UA的注冊(cè)/注銷請(qǐng)求，從位置服務(wù)器中將UA的地址信息添加/刪除

17、。,注冊(cè)機(jī)制 當(dāng)UA要向注冊(cè)服務(wù)器添加一個(gè)地址映射記錄時(shí)，Contact域包含要增加的聯(lián)系地址信息，通過(guò)Expires頭部域或該地址信息的expires 參數(shù)來(lái)聲明該聯(lián)系地址的生命期。用戶可通過(guò)一個(gè)REGISTER請(qǐng)求消息同時(shí)增加多個(gè)地址映射記錄。 注銷機(jī)制 當(dāng)UA要?jiǎng)h除一個(gè)映射記錄時(shí)，可在Contact域中填寫要?jiǎng)h除的聯(lián)系地址信息，并將expires參數(shù)置0， 注冊(cè)服務(wù)器收到后就會(huì)刪除該映射記錄。 如果

18、將Contact域設(shè)為“*”，且Expires頭部域設(shè)為0，將會(huì)刪除該用戶的所有聯(lián)系地址映射記錄。,SIP實(shí)體-注冊(cè)服務(wù)器(Registrar),刷新機(jī)制：Contact頭域指明了過(guò)期參數(shù)，默認(rèn)是1小時(shí)。UA應(yīng)該每隔一段時(shí)間后重注冊(cè)。如果UA沒(méi)有刷新或明確清除該綁定，則當(dāng)綁定過(guò)期時(shí)，Registrar將其直接刪除。,創(chuàng)建多個(gè)綁定的方法：從每一個(gè)設(shè)備發(fā)送一個(gè)REGISTER請(qǐng)求；從同一個(gè)設(shè)備發(fā)送一個(gè)與AOR有多個(gè)綁定的REGISTE

19、R請(qǐng)求。,構(gòu)造注冊(cè)請(qǐng)求消息：Request-URI: 包含注冊(cè)服務(wù)器的域名信息；To : 要注冊(cè)或注銷的用戶的邏輯地址；From: 發(fā)送注冊(cè)消息者的地址記錄；Contact: 要注冊(cè)的聯(lián)系地址信息。,SIP實(shí)體-注冊(cè)服務(wù)器(Registrar),REGISTER sip:add.ultrapower.com.cn SIP/2.0Via: SIP/2.0/TCP 192.168.5.39:15926Max-Forwards

20、: 70From: ;tag=98ef1;epid=ea8To: Call-ID: 7d0ec36123594451967f7e74cbee9c43CSeq: 1 REGISTERContact: Content-Length: 0,,SIP/2.0 401 UnauthorizedWWW-Authenticate: NTLM realm="SIP Communications Service", ta

21、rgetname="helen.add.ultrapower.com.cn"WWW-Authenticate: Kerberos realm="SIP Communications Service", targetname="sip/helen.add.ultrapower.com.cn"Via: SIP/2.0/TCP 192.168.5.39:15926From: ;

22、tag=98ef1;epid=ea8To: ;tag=C48A21874Call-ID: 7d0ec36123594451967f7e74cbee9c43CSeq: 1 REGISTERContent-Length: 0,,SIP/2.0 200 OKVia: SIP/2.0/TCP 192.168.5.39:15926;ms-received-port=1048;ms-received-cid=4100From: ;tag

23、=98ef1;epid=ea8To: ;Call-ID: 7d0ec36123594451967f7e74cbee9c43CSeq: 2 REGISTERContact: ;expires=7200,,,非SIP協(xié)議；比如采用LDAP，添加用戶的綁定信息到位置服務(wù)器,,,SIP Response,,非SIP協(xié)議包,SIP Request,SIP安全機(jī)制協(xié)定部分略去，將在以后章節(jié)演示,,,SIP URI,兩種SIP URI：

24、 Address-of-Record(AOR): 用于標(biāo)示一個(gè)用戶，例如sip:bob@nokia.com(需要DNS SRV記錄來(lái)定位nokia.com域的SIP服務(wù)器) 主機(jī)的FQDN或IP地址：例如，sip:bob@211.136.85.58，或sip:bob@workstation1.nokia.com(不需要路由解析),格式：sip:用戶信息@主機(jī)端口[參數(shù)][消息頭]用戶信息：用戶名或電話號(hào)碼主機(jī)端口：域

25、名或數(shù)字形式的網(wǎng)絡(luò)地址和端口參數(shù)：定義具體的URI參數(shù)，例如傳輸協(xié)議、生存時(shí)間等消息頭：用來(lái)傳遞額外信息,tel URI,例如： 全球號(hào)碼：tel:+358-9-123-45678 具有域名上下文的本地號(hào)碼：tel:45678;phone-context=example.com 具有全球號(hào)碼上下文的本地號(hào)碼：tel:45678;phone-context=+358-9-123,格式：一個(gè)全球號(hào)碼或者本地

26、號(hào)碼全球號(hào)碼：遵從E.164號(hào)碼規(guī)則，以”+”開(kāi)始本地號(hào)碼：需要有電話上下文(phone-context)參數(shù)來(lái)標(biāo)識(shí)號(hào)碼范圍,,,,SIP分層方法,IETF堅(jiān)持分層，不同模塊功能相對(duì)獨(dú)立，各層之間松散耦合,,事務(wù)用戶層(Transaction User),事務(wù)層(Transaction),傳輸層(Transport),語(yǔ)法和編碼層(Syntax and Encoding),SIP分層方法-事務(wù)層,事務(wù)的定義：指客戶端發(fā)送到服務(wù)器的一

27、條請(qǐng)求，以及服務(wù)器回送客戶端的所有對(duì)該請(qǐng)求的響應(yīng)。目的：事務(wù)層處理應(yīng)用層重傳，匹配響應(yīng)到請(qǐng)求，以及應(yīng)用 層超時(shí)，以實(shí)現(xiàn)消息的可靠傳輸。,四個(gè)事務(wù)狀態(tài)機(jī)：INVITE客戶端事務(wù)非INVITE客戶端事務(wù)INVITE服務(wù)端事務(wù)非INVITE服務(wù)端事務(wù),SIP分層方法-事務(wù)層-INVITE事務(wù),UA和Proxy都有責(zé)任保證INVITE到達(dá)下一跳。臨時(shí)應(yīng)答用于阻止逐跳INVITE重傳。,,,,,,,,,,,,（1）I

28、NVITE,（2）100嘗試,（3）INVITE,（4）INVITE,（5） 100嘗試,重傳INVITE直到臨時(shí)應(yīng)答到來(lái),SIP分層方法-事務(wù)層-INVITE事務(wù),對(duì)于非成功最終應(yīng)答，每個(gè)服務(wù)器保證前一跳接收到應(yīng)答并且前一跳保證承擔(dān)處理應(yīng)答的責(zé)任。,,,,,,,,,,,,（1）404 Not Found,（3）404 Not Found,（2）ACK,（4） 404 Not Found,（5） ACK,重傳404直到ACK到來(lái),SIP

29、分層方法-事務(wù)用戶層,目的：當(dāng)一個(gè)TU希望發(fā)送SIP請(qǐng)求時(shí)，它創(chuàng)建一個(gè)客戶端事務(wù)實(shí)例，并把目的IP地址、端口號(hào)和傳輸協(xié)議等放在請(qǐng)求中一起發(fā)送。TU負(fù)責(zé)把消息可靠地發(fā)送到目的地。,dialog,定義：a peer-to-peer SIP relationship between two user agents that persists for some time。,目的：提供在通信雙方之間進(jìn)行路由和消息排序時(shí)所依據(jù)的必要的狀態(tài)信

30、息。,標(biāo)識(shí)：由 call identifier、local tag和remote tag組成。對(duì)于UAC來(lái)說(shuō)，本地標(biāo)簽就是創(chuàng)建對(duì)話的初始請(qǐng)求的From頭中的tag，遠(yuǎn)端標(biāo)簽就是創(chuàng)建對(duì)話的響應(yīng)的From頭中的tag。UAS則相反。,session,定義：A multimedia session is a set of multimedia senders and receivers and the data streams flow