sip體系架構(gòu)講義及消息交互演示

1、SIP 體系架構(gòu),,Agenda,對SIP方方面面的回顧 SIP在協(xié)議棧中的位置 SIP梯形和SIP實體 SIP URI tel URI SIP 分層方法 dialog session 安全,SIP標準,核心標準：RFC 3261 SIP: Session Initiation Protocol SIP擴展標準：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,一個典型的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，SIP trapezoid,SIP梯形,SIP UA或終端構(gòu)成對話的端點：它發(fā)送或接收SIP請求和響應。UA由以下兩部分構(gòu)成：UA Client： 發(fā)起請求的主叫方應用；UA Server：接收、重定向或拒絕請求，代表用戶給到來的請求發(fā)送響應。SIP中間服務器是SIP消息在到

4、達其最終目的地前所經(jīng)過的邏輯實體，這些中間服務器用于對請求路由和重定向。服務器包括代理服務器(Proxy Server)，重定向服務器(Redirect Server)和注冊服務器(Registrar)。,目的：為了減少負責路由請求的代理服務器的負荷，提高信令路徑的魯棒性,SIP實體-重定向服務器,重定向服務器(Redirect Server),實現(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。 響應的3XX類有："300" ; Multiple Choices"301" ; Moved Permanently"302" ; Moved Temporarily"305" ; Use Proxy"380" ; Alternative Service,SIP

6、實體-重定向服務器,,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：接收請求，決定將這些請求傳送到何處，并且將它們傳送到下一服務器（使用下一跳路由原理）。,SIP實體-代理服務器,代理服務器(Proxy Server),3類代理： 保留呼叫狀態(tài)代理(Call Stateful Proxy): 存儲從INVITE到BYE的一個會話所有狀態(tài)信息; 保留狀態(tài)代理((Transaction) Stateful Proxy):

10、 事務狀態(tài)代理，存儲一個指定事務相關(guān)的狀態(tài)信息直到這個事務結(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實體-代理服務器,,,,,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實體-注冊服務器(Registrar),SIP特性User Mobility:用戶通過將自己的AOR與某個主機地址進行明確綁定，使自己可以被聯(lián)絡到，從而使用戶移動性成為可能。,目的：接收UA的注冊/注銷請求，從位置服務器中將UA的地址信息添加/刪除

17、。,注冊機制 當UA要向注冊服務器添加一個地址映射記錄時，Contact域包含要增加的聯(lián)系地址信息，通過Expires頭部域或該地址信息的expires 參數(shù)來聲明該聯(lián)系地址的生命期。用戶可通過一個REGISTER請求消息同時增加多個地址映射記錄。 注銷機制 當UA要刪除一個映射記錄時，可在Contact域中填寫要刪除的聯(lián)系地址信息，并將expires參數(shù)置0， 注冊服務器收到后就會刪除該映射記錄。 如果

18、將Contact域設為“*”，且Expires頭部域設為0，將會刪除該用戶的所有聯(lián)系地址映射記錄。,SIP實體-注冊服務器(Registrar),刷新機制：Contact頭域指明了過期參數(shù)，默認是1小時。UA應該每隔一段時間后重注冊。如果UA沒有刷新或明確清除該綁定，則當綁定過期時，Registrar將其直接刪除。,創(chuàng)建多個綁定的方法：從每一個設備發(fā)送一個REGISTER請求；從同一個設備發(fā)送一個與AOR有多個綁定的REGISTE

19、R請求。,構(gòu)造注冊請求消息：Request-URI: 包含注冊服務器的域名信息；To : 要注冊或注銷的用戶的邏輯地址；From: 發(fā)送注冊消息者的地址記錄；Contact: 要注冊的聯(lián)系地址信息。,SIP實體-注冊服務器(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器,,,SIP Response,,非SIP協(xié)議包,SIP Request,SIP安全機制協(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): 用于標示一個用戶，例如sip:bob@nokia.com(需要DNS SRV記錄來定位nokia.com域的SIP服務器) 主機的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@主機端口[參數(shù)][消息頭]用戶信息：用戶名或電話號碼主機端口：域

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

26、號碼全球號碼：遵從E.164號碼規(guī)則，以”+”開始本地號碼：需要有電話上下文(phone-context)參數(shù)來標識號碼范圍,,,,SIP分層方法,IETF堅持分層，不同模塊功能相對獨立，各層之間松散耦合,,事務用戶層(Transaction User),事務層(Transaction),傳輸層(Transport),語法和編碼層(Syntax and Encoding),SIP分層方法-事務層,事務的定義：指客戶端發(fā)送到服務器的一

27、條請求，以及服務器回送客戶端的所有對該請求的響應。目的：事務層處理應用層重傳，匹配響應到請求，以及應用 層超時，以實現(xiàn)消息的可靠傳輸。,四個事務狀態(tài)機：INVITE客戶端事務非INVITE客戶端事務INVITE服務端事務非INVITE服務端事務,SIP分層方法-事務層-INVITE事務,UA和Proxy都有責任保證INVITE到達下一跳。臨時應答用于阻止逐跳INVITE重傳。,,,,,,,,,,,,（1）I

28、NVITE,（2）100嘗試,（3）INVITE,（4）INVITE,（5） 100嘗試,重傳INVITE直到臨時應答到來,SIP分層方法-事務層-INVITE事務,對于非成功最終應答，每個服務器保證前一跳接收到應答并且前一跳保證承擔處理應答的責任。,,,,,,,,,,,,（1）404 Not Found,（3）404 Not Found,（2）ACK,（4） 404 Not Found,（5） ACK,重傳404直到ACK到來,SIP

29、分層方法-事務用戶層,目的：當一個TU希望發(fā)送SIP請求時，它創(chuàng)建一個客戶端事務實例，并把目的IP地址、端口號和傳輸協(xié)議等放在請求中一起發(fā)送。TU負責把消息可靠地發(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行路由和消息排序時所依據(jù)的必要的狀態(tài)信

30、息。,標識：由 call identifier、local tag和remote tag組成。對于UAC來說，本地標簽就是創(chuàng)建對話的初始請求的From頭中的tag，遠端標簽就是創(chuàng)建對話的響應的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