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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)，每个组件都代表一个有限状态机，它是为处理特定请求而构建的。

25、事务层之上的一层称为事务用户(TU)。除了无状态代理，每个SIP实体都是事务用户。当TU想要发送请求时，它会生成一个客户机事务实例，并将请求、IP地址、端口和用于发送请求的传输机制传递给它。TU生成的客户端事务也可以删除它。当客户端取消事务时，它会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的状态，并对事务生成特定的错误响应。这是由CANCEL请求完成的，CANCEL请求构成了自己的业务，但是涉及到要取消的业务。

26、用户地址由SIP电子邮件形式的地址指示。每个用户由一个分层URL标识，该URL由用户的电话号码或主机名等元素构成(例如，SIP:usercompany.com)。由于与电子邮件地址的相似性，SIP URLs很容易与用户的电子邮件地址相关联。

27、SIP提供了自己的可靠性机制，从而独立于分组层，只需要不可靠的分组服务。SIP通常可以在UDP或TCP上使用。

28、SIP提供了必要的协议机制，以确保终端系统和代理服务器提供以下服务：

29、用户定位

30、用户能力

31、用户可用性

32、通话设置

33、电话处理

34、呼叫转移，包括：(1)等效800类型的呼叫，(2)呼叫转移无应答，(3)遇忙呼叫转移，(4)无条件呼叫转移。

35、索书号传递，可以是任何命名机制。

36、个人移动性，例如通过单一的、独立于位置的地址联系被叫方，即使被叫方改变了终端。

37、协商和选择终端类型：主叫方可以选择如何联系对方，如网络电话、移动电话或接听服务等。

38、终端能力协商

39、呼叫者和被呼叫者的认证

40、不知情和被引导的呼叫转移

41、邀请参加多播会议

42、当一个用户想要呼叫另一个用户时，呼叫者用INVITE请求初始呼叫，并且该请求包含足够的信息以供被叫方参与对话。如果客户端知道对方的位置，可以直接发送请求到对方的IP地址。如果没有，客户端将请求发送到本地配置的SIP web服务器。如果服务器是代理服务器，它将解析被叫用户的位置并将请求发送给他们。有很多方法可以完成上一步，比如搜索DNS或者访问数据库。服务器也可以是重定向服务器，它可以将被叫用户的位置返回给主叫客户端，以便它直接联系用户。在定位用户的过程中，SIP网络服务器当然可以将呼叫代理或重定向到其他服务器，直到它到达清楚地知道被叫用户的IP地址的服务器。

43、一旦找到用户的地址，就向用户发送请求，此时会做出几个选择。在最简单的情况下，用户的电话客户端接收到请求——，即用户的电话振铃。如果用户接受呼叫，客户端将使用客户端软件的指定功能来响应请求，并建立连接。如果用户拒绝呼叫，会话将被重定向到语音邮件服务器或另一个用户。指定能力是指用户希望启用的功能。例如，客户端软件可以支持视频会议，但如果用户只想使用音频会议，则只会启用音频功能。

44、SIP还有另外两个重要的特性。第一个是有状态SIP代理服务器具有拆分或复制来电的能力，因此它可以同时运行几个扩展分支。第一个应答的分支机构接受呼叫。当用户在两个地点(例如实验室和办公室)之间工作，或者同时给经理和他的秘书打电话时，该功能非常方便。

45、第二个特性是SIP返回不同媒体类型的独特能力。举一个用户联系公司的例子。当SIP服务器接收到客户端的连接请求时，它可以通过WEB交互式语音响应页面返回到客户的客户端，该页面具有在列表上提供的可用部门分支或用户。单击适当的链接后，将向所选用户发送请求以建立呼叫。

46、四。SIP消息的组成

47、有两种类型的SIP消息：

48、请求：从客户端到服务器。

49、响应：从服务器到客户端。

50、SIP请求消息包含三个元素：请求行、报头和消息体。

51、SIP响应消息包含三个元素：状态行、报头和消息体。

52、请求和报头字段根据服务、地址和协议的特征来定义呼叫的性质。消息体独立于SIP协议，可以包含任何内容。

53、SIP定义了以下方法：

54、INVITE——邀请用户加入通话。

55、BYE——终止通话中两个用户之间的通话。

56、选项——请求有关服务器功能的信息。

57、ACK——确认客户端已经收到了对INVITE的最终响应。

58、REGISTER——提供地址解析映射，让服务器知道其他用户的位置。

59、INFO——用于会话中的信令。

60、SIP协议的特点和优势

61、兼容SIP的协议

62、SIP可以单独工作，也可以与以下协议一起工作。

63、SIP协议因其简单、易扩展、易实现而越来越受到业界的青睐。它正逐渐成为NGN (Next Generation Network，下一代网络)和3G多媒体子系统领域的重要协议，越来越多支持SIP的客户端软件和智能多媒体终端，以及由SIP协议实现的服务器和软交换设备出现在市场上。虽然SIP协议还不成熟，但可以预见，SIP将是未来网络多媒体通信中的一颗明星。

本文讲解到此结束，希望对大家有所帮助。