SIPSIP协议文档中文版.docx

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SIPSIP协议文档中文版

SIP会话使用多达四个主要组件：

SIP用户代理、SIP注册服务器、SIP代理服务器和SIP重定向服务器。

这些系统通过传输包括了SDP协议（用于定义消息的内容和特点）的消息来完成SIP会话。

下面概括性地介绍各个SIP组件及其在此过程中的作用。

●SIP用户代理（UA）

是终端用户设备，如用于创建和管理SIP会话的移动电话、多媒体手持设备、PC、PDA等。

用户代理客户机发出消息。

用户代理服务器对消息进行响应。

●SIP注册服务器

是包含域中所有用户代理位置的数据库。

在SIP通信中，这些服务器会检索参与方IP地址和其他相关信息，并将其发送到SIP代理服务器。

●SIP代理服务器

接受SIPUA的会话请求并查询SIP注册服务器，获取收件方UA的地址信息。

然后，它将会话邀请信息直接转发给收件方UA（如果它位于同一域中）或代理服务器（如果UA位于另一域中）。

●SIP重定向服务器

允许SIP代理服务器将SIP会话邀请信息定向到外部域。

SIP重定向服务器可以与SIP注册服务器和SIP代理服务器同在一个硬件上。

以下几个情景说明SIP组件之间如何进行协调以在同一域和不同域中的UA之间建立SIP会话：

●在同一域中建立SIP会话

下图说明了在预订同一个ISP从而使用同一域的两个用户之间建立SIP会话的过程。

用户A使用SIP电话。

用户B有一台PC，运行支持语音和视频的软客户程序。

1．加电后，两个用户都在ISP网络中的SIP代理服务器上注册了他们的空闲情况和IP地址。

2．用户A发起此呼叫，告诉SIP代理服务器要联系用户B。

3．然后，SIP代理服务器向SIP注册服务器发出请求，要求提供用户B的IP地址，并收到用户B的IP地址。

4．SIP代理服务器转发用户A与用户B进行通信的邀请信息（使用SDP），包括用户A要使用的媒体。

1）呼叫用户B

2）查询B在哪里

3）响应B的SIP地址

4）呼叫

5）响应

6）响应

多媒体通道已建立

5．用户B通知SIP代理服务器可以接受用户A的邀请，且已做好接收消息的准备。

6．SIP代理服务器将此消息传达给用户A，从而建立SIP会话。

7．然后，用户创建一个点到点RTP连接，实现用户间的交互通信。

●在不同的域中建立SIP会话

本情景与第一种情景的不同之处如下。

8．用户A邀请正在使用多媒体手持设备的用户B进行SIP会话时，域A中的SIP代理服务器辨别出用户B不在同一域中。

9．然后，SIP代理服务器在SIP重定向服务器上查询用户B的IP地址。

10．SIP重定向服务器既可在域A中，也可在域B中，也可既在域A中又在域B中。

11．SIP重定向服务器将用户B的联系信息反馈给SIP代理服务器，SIP代理服务器再将SIP会话邀请信息转发给域B中的SIP代理服务器。

12．域B中的SIP代理服务器将用户A的邀请信息发送给用户B。

13．用户B再沿邀请信息经由的同一路径转发接受邀请的信息。

7）呼叫用户B

8）询问B中的用户

9）响应

10）呼叫域B的SIP代理

11）查询B在哪里

12）用户B的地址

13）代理呼叫

14）响应

15）响应

16）响应

17）多媒体通道已建立

　　无缝、灵活、可扩展：

展望SIP未来

　　SIP能够连接使用任何IP网络（有线LAN和WAN、公共Internet骨干网、移动2.5G、3G和Wi-Fi）和任何IP设备（电话、PC、PDA、移动手持设备）的用户，从而出现了众多利润丰厚的新商机，改进了企业和用户的通信方式。

基于SIP的应用（如VOIP、多媒体会议、push-to-talk（按键通话）、定位服务、在线信息和IM）即使单独使用，也会为服务提供商、ISV、网络设备供应商和开发商提供许多新的商机。

不过，SIP的根本价值在于它能够将这些功能组合起来，形成各种更大规模的无缝通信服务。

　　使用SIP，服务提供商及其合作伙伴可以定制和提供基于SIP的组合服务，使用户可以在单个通信会话中使用会议、Web控制、在线信息、IM等服务。

实际上，服务提供商可以创建一个满足多个最终用户需求的灵活应用程序组合，而不是安装和支持依赖于终端设备有限特定功能或类型的单一分散的应用程序。

　　通过在单一、开放的标准SIP应用架构下合并基于IP的通信服务，服务提供商可以大大降低为用户设计和部署基于IP的新的创新性托管服务的成本。

它是SIP可扩展性促进本行业和市场发展的强大动力，是我们所有人的希望所在。

[编辑本段]H.323和SIP协议的比较

　　H.323和SIP分别是通信领域与因特网两大阵营推出的建议。

H.323企图把IP电话当作是众所周知的传统电话，只是传输方式发生了改变，由电路交换变成了分组交换。

而SIP协议侧重于将IP电话作为因特网上的一个应用，较其实应用（如FTP，E-mail等）增加了信令和QoS的要求，它们支持的业务基本相同，也都利用RTP作为媒体传输的协议。

但H.323是一个相对复杂的协议。

　　H.323采用基于ASN.1和压缩编码规则的二进制方法表示其消息。

ASN.1通常需要特殊的代码生成器来进行词法和语法分析。

而SIP的基于文本的协议，类似于HTTP。

基于文本的编码意味着头域的含义是一目了然的，如From、To、Subject等域名。

这种分布式、几乎不需要复杂的文档说明的标准规范夫风格，其优越性已在过去的实践中得到了充分的证明（现在广为流行的邮件协议SMTP就是这样的一个例子）。

SIP的消息体部份采用SDP进行描述，SDP中的每一项格式为=，也比较简单。

　　在支持会议电话方面，H.323由于由多点控制单元（MCU）集中执行会议控制功能，所有参加会议终端都向MCU发送控制消息，MCU可能会成为颈，特别是对于具有附加特性的大型会议；并且323不支持信令的组播功能，其单功能限制了可扩展性，降低了可靠性。

而SIP设计上就为分布式的呼叫模型，具有分布式的组播功能，其组播功能不仅便于会议控制，而且简化了用户定位、群组邀请等，并且能节约宽带。

但是H.323的集中控制便于计费，对宽带的管理也比较简单、有效。

　　H.323中定义了专门的协议用于补充业务，如H.450.1、H.450.2和H.450.3等。

SIP并未专门定义的协议用于此目的，但它很方便地支持补充业务或智能业务。

只要充分利用SIP已定义的头域（如Contact头域），并对SIP进行简单的扩展（如增加几个域），就可以实现这些业务。

例如对于呼叫转移，只要在BYE请求消息中添加Contact头域，加入意欲转至的第三方地址就可以实现此业务。

对于通过扩展头域较难实现的一些智能业务，可在体系结构中增加业务代理，提供一些补充服务或与智能网设备的接口。

　　在H.323中，呼叫建立过程涉及到第三条信令信致到：

RAS信令信道、呼叫信令信到和H.245控制信道。

通过这三条信道的协调才使得H.323的呼叫得以进行，呼叫建立时间很长。

在SIP中，会话请求过程和媒体协商过程等一起进行。

尽管H.323v2已对呼叫建立过程作了改进，但较之SIP只需要1.5个回路时延来建立呼叫，仍是无法相比。

H.323的呼叫信令通道和H.245控制信道需要可靠的传输协议。

而SIP独立于低层协议，一般使用UDP等无法连接的协议，用自己信用层的可靠性机制来保证消息的可靠传输。

　　总之，H.323沿用的是传统的实现电话信令模式，比较成熟，已经出现了不少H.323产品。

H.323符合通信领域传统的设计思想，进行集中、层次控制，采用H.323协议便于与传统的电话网相连。

SIP协议借鉴了其它因特网的标准和协议的设计思想，在风格上遵循因特网一贯坚持的简练、开放、兼容和可扩展等原则，比较简单。

　　1.sip协议及其发展

　　sip（sessioninitiationprotocal）称为会话发起协议，是由ietf（internetengineeringtaskforce）组织于1999年提出的一个在基于ip网络中，特别是在internet这样一种结构的网络环境中，实现实时通讯应用的一种信令协议。

而所谓的会话（session），就是指用户之间的数据交换。

在基于sip协议的应用中，每一个会话可以是各种不同的数据，可以是普通的文本数据，也可以是经过数字化处理的音频、视频数据，还可以是诸如游戏等应用的数据，应用具有巨大的灵活性。

　　作为一个ietf提出的标准，sip协议在很大程度上借鉴了其他各种广泛存在的internet协议，如http（超文本传输协议）、smtp（简单邮件传输协议）等，和这些协议一样，sip也采用的基于文本的编码方式，这也是sip协议同视频通讯领域其他现有标准相比最大的特点之一。

　　sip协议的提出和发展，是伴随着internet的发展而发展的，到目前为止它走过了以下几个阶段。

　　1996年首先出现了sip的概念，这时sip的主要应用是针对internet上的各种文本应用，如电子邮件、文字聊天等。

　　1999年3月，itef的多方多媒体会晤控制（mmusic）工作组提出了rfc2543建议，供各厂商和机构讨论。

　　1999年9月，sip工作组从mmusic中分离并独立出来，成立了sip工作组，并与2000年7月发表了sip的草案。

　　2002年6月，itef的sip工作组又发表了rfc3261建议，以取代rfc2543。

　　由于网络环境以及相关多媒体技术的不足，在sip协议首次提出的时候，仅仅针对各种文本应用，随着技术的发展，并通过和ietf中ip电话工作组（iptel）、ip网中电话选路（trip）工作组等兄弟工作组配合工作，在sip协议中大大加强了对多媒体通讯的支持。

　　2.sip系统的基本组成

　　按逻辑功能区分，sip系统由4种元素组成：

用户代理、sip代理服务器、重定向服务器以及sip注册服务器。

　　sip用户代理

　　sip用户代理，又称为sip终端，是sip系统中的端用户，在rfc3261中将它们定义为一个应用。

根据它们在会话中扮演的角色的不同，又可分为用户代理客户机（uac）和用户代理服务器（uas）2种。

其中前者用于发起呼叫请求，后者用于响应呼叫请求。

　　sip代理服务器（sipproxyserver）

　　sip代理服务器，是一个中间元素，它既是一个客户机又是一个服务器，具有解析名字的能力，能够代理前面的用户向下一跳服务器发出呼叫请求。

然后服务器决定下一跳的地址。

　　重定向服务器（redirectserver）

　　重定向服务器是一个规划sip呼叫路径的服务器，在获得了下一跳的地址后，立刻告诉前面的用户，让该用户直接向下一跳地址发出请求而自己则退出对这个呼叫的控制。

　　sip注册服务器（sipregisterserver）

　　sip注册服务器用来完成对uas的登录，在sip系统的网元中，所有uas都要在某个登录服务器中登录，以便uac通过服务器能找到它们。

　　3.sip同h.323的关系

　　同sip的应用目的类似，h.323同样对基于包交换的网络上的多媒体通讯应用作出了相关定义。

由于h.323和sip标准最初是由两个面对行业领域有所不同的标准组织所提出的，虽然目的都是为实现多媒体通讯，但由于不同的应用目标，决定了这二个标准有其各自不同的特点，不能简单地就将二者对立起来，指出哪个标准更先进、更科学。

　　以下针对它们的应用目标、标准结构、系统组成以及系统实现的难易程度等几个方面进行简单分析。

　　标准的应用目标

　　h.323标准是itu-t组织1996年在h.320/h.324的基础上建立起来的，其应用目标是，在基ip的网络环境中，实现可靠的面向音视频和数据的实时应用。

目前经过多年的技术发展和标准的不断完善，h.323已经成为被广大的itu成员以及客户所接受的一个成熟标准族。

　　sip标准是itef组织在1999年提出的，其应用目标是在基于internet环境，实现数据、音视频实时通讯，特别是通过internet将视频通讯这种应用大众化，引入到千家万户。

由于sip协议相对于h.323而言，相对简单、自由，厂商可以使用相对小的成本就可以构造满足应用的系统。

例如仅仅使用微软基于sip协议的msn，和rtc就可以构造一个简单的，基于internet应用环境的视频通讯环境。

这样网络运营商就可以在尽量少的成本基础上，利用现有的网络资源开展视音频通讯业务的扩展工作。

　　标准的体系结构

　　h.323不是一个单一标准，而是一个关于在ip环境中实时多媒体应用的完整标准族，对于呼叫的建立、管理以及所传输媒体格式等各个方面都有完善而严格的规定。

一个遵守h.323标准建立的多媒体系统，可以保证实现客户稳定完善的多媒体通讯应用。

　　sip标准严格意义上讲是一个实现实时多媒体应用的信令标准，由于它采用了基于文本的编码方式，使得它在应用上，特别是点到点的应用环境中，具有极大的灵活性、扩充性以及跨平台使用的兼容性，这一点使得运营商可以十分方便的利用现有的网络环境实现大规模的推广应用。

　　但是sip协议自身不支持多点的会议功能以及管理和控制功能，而是要依赖于别的协议实现，影响了系统的完备性，特别是对于需要多点通讯的要求，应用单纯的sip系统难以实现。

针对这些不足，以radvison公司为首的itu-tsg16小组提出了sip的运用规范，并实现了sip和h.323之间的互通互联，并成功的解决了sip在多点环境下的应用难题。

　　系统的组成结构

　　首先，在系统主要组成成员的功能性方面进行类比，sip的ua等价于一个h.323的终端，实现呼叫的发起和接收，并完成所传输媒体的编解码应用；sip代理服务器、重定向服务器以及注册服务器的功能则等价于h.323的gatekeeper，实现了终端的注册、呼叫地址的解析以及路由。

　　其次，虽然在呼叫信令和控制的具体实现上不同，但一个基于sip的呼叫流程与h.323的q931相类似，sip所采用的会话描述协议（sdp）则类似于h.323中的呼叫控制协议h.245。

　　系统实现的难易性

　　h.323标准的信令信息是采用符合asn.1per的二进制编码，并且在连接实现全过程都要严格标准的定义，系统的自由度小，如要实现大规模的应用，需要对整个网络的各个环节进行规划。

　　sip标准的信令信息是基于文本的，采用符合iso10646的utf-8编码，并且全系统的构造结构相对灵活，终端和服务器的实现也相对容易成本也较低，从网络运营商的角度考虑，构造一个大规模视频通讯网络，采用sip系统的成本要廉价许多，而且也更具有可实现性。

　　4.总结

　　通过对sip和h.323协议之间进行比较，我们不难看出，h.323和sip之间不是对立的关系，而是在不同应用环境中的相互补充。

sip作为以internet应用为背景的通讯标准，是将视频通讯大众化，引入千家万户的一个有效并具有现实可行性的手段。

而h.323系统和sip系统有机结合，又确保了用户可以在构造相对廉价灵活的sip视频系统的基础上，实现多方会议等多样化的功能，并可靠的实现sip系统与h.323系统之间的互通，在最大程度上满足用户对未来实时多媒体通信的要求。