会话发起协议
Session Initiation Protocol
IETF RFC 3261
摘要：
本文档描述了会话发起协议（SIP），即有一个或多个参与者的用于创建、修改和终止会话的应用层控制（信令）协议。这些会话包括Internet电话呼叫、多媒体分发和多媒体会议。沈星离婚
用于创建会话的SIP邀请携带允许参与者进行兼容的媒体类型协商的会话描述。SIP使用称作代理服务器的元素帮助将请求路由到用户的当前位置，认证并授权用户访问服务，实现提供商呼叫路由策略，并为用户提供功能。SIP同时提供注册功能，允许用户上载其当前的位置信息，以便代理服务器使用。SIP运行在多个不同的传输协议上。 1介绍
Internet上许多应用需要创建和管理会话，会话被认为是相关参与者之间的数据交换。这些应用的实现由于参与者的实践而复杂化：用户可能在端点间移动，他们可通过多个名称寻址，他们可以在多种不同的
媒体上通信，甚至是同时的。已开发了多种用于携带各种实时多媒体会话数据（如语音、视频或文本消息）格式的协议。通过使Internet端点（称为用户代理）能够发现他人并协商可能共享的会话特征，会话发起协议（SIP）能与其它协议很好地协作。为了定位预期的会话参与者以及其他功能，SIP允许创建网络主机（称为代理服务器）基础设施，用户代理能向代理服务器发送注册信息、会话邀请以及其它请求。SIP是用于创建、修改和终止会话的灵活的、通用的工具。它独立于潜在的传输协议，并且不依赖于所建立的会话类型。 2SIP功能概要
SIP是一个应用层控制协议，它能建立、修改和终止多媒体会话（会议），如Internet 电话呼叫。SIP也能邀请参与者到已建立的会话中，如多播会议。能从已建立的会议中增加（和删除）媒体。SIP透明地支持名字映射和重定向服务，重定向服务支持个人移动性——用户可以维持一个外部可视的标识符，而不管其位置。
SIP支持建立和终止多媒体通信的5个方面：
用户位置：确定用于通信的终端系统；
用户可用性：确定被呼叫者参加通信的意愿；
用户能力：确定使用的媒体和媒体参数；
会话建立：“响铃”，在呼叫和被呼叫者建立会话参数；
会话管理：包括传输和终止会话、修改会话参数以及调用服务。
SIP不是一个垂直集成的通信系统。SIP更像一个组件，它能与其他IETF协议一起使用，
创建一个完整的多媒体架构。典型的，该体系包括一些协议，如用于传输实时数据和提供QoS反馈的实时传输协议（RTP）（RFC1889[28]）、用于控制流媒体传输的实时流协议（RTSP）（RFC 2326[29]）、用于控制公共交换电话网络（PSTN）网关的媒体网关控制协议（MEGACO）（RFC 3015[30]）和用于描述多媒体会话的会话描述协议（SDP）（RFC 2327[1]）。因此，为向用户提供完整的服务，SIP必须与其它协议一起使用。但是，SIP的基本功能和操作不依赖于任何协议。
SIP不提供服务，但是，SIP提供能够实现不同服务的原语。例如，SIP能够定位用户，并向其当前位置传输一个不透明对象。如果一个原语用来传输SDP格式的会话描述，例如，端点可以协商会话参数。如果同一原语用来传输呼叫者的图像和会话描述，就很容易实现“呼叫者ID”服务。因此，典型的，一个原语可用来提供多种不同的服务。
SIP不提供会议控制服务，如现场管制和投票，SIP也没有描述如果管理会议。SIP可以使用其它会议
控制协议来初始化一个会话。建立的SIP消息和会话能在不同的网络上传输。因此SIP不提供任何网络资源预留能力。
提供服务的特性使得安全尤为重要。最后，SIP提供安全服务套件，包括防止服务否认、认证（用户到用户的认证和代理到用户的认证）、完整性保护、加密和隐私服务。
SIP能与IPv4和IPv6兼容。
3术语
本文档中的关键词MUST、MUST NOT、REQUIRED、SHALL、SHALL NOT、SHOULD、SHOULD NOT、RECOMMENDED、NOT RECOMMENDED、MAY和OPTIONAL 的解释与BCP14 RFC2119[2]中的相同，指明了兼容的SIP实现的需求级别。
4操作概要
本章用简单实例介绍了SIP的基本操作。本章仅作为指南，不包含任何标准化声明。 第一个实例说明了SIP的基本功能：端点的定位、想要通信的信号、为建立会话协商会话参数、拆除已建立的会话。
图1是在两个用户间（Alice和Bob）交换SIP消息的典型实例。（每个消息以文本形式的字母F和一个数字标记。）本例中，Alice用PC上的SIP应用（称为软电话）呼叫Internet 上Bob的SIP电话。图中有两个SIP代理服务器，它们分别代表Alice和Bob建立会话。
中国图书馆学会Alice使用Bob的SIP身份，一个称为SIP URI的统一资源描述符（URI）“呼叫”Bob。URI的定义见第19.1节。SIP URI的格式与email地址类似，典型的包含一个用户名和一个主机名。本例中为sip:**************，其中biloxi是Bob的SIP服务提供商的域。Alice的SIP URI为sip:*****************。Alice可能是键入Bob的URI、或点击超级链接、或地址簿中的一个条目来发起呼叫。SIP也提供安全的URI，称为SIPS URI，如sips:**************。对SIPS URI的呼叫保证了在呼叫者和被呼叫者域之间的所有SIP 消息都是安全、加密传输的（即TLS）。其中，请求安全地发送给被呼叫者，但是，安全机制依赖于被呼叫者的域策略。
SIP是基于与HTTP类似的请求/响应事务模型。每个事务包含一个请求和至少一个响应，该请求调用服务器上特殊的方法和功能。本例中，事务开始于Alice用软电话向Bob的SIP URI发送一个INVITE请求。INVITE是SIP的一个方法，它指出了请求者（Alice）希望服务
器（Bob）采取的行为。INVITE请求包含许多头字段。头字段称为属性，它提供消息的附加信息。INVITE中包括呼叫的唯一标识符、目的地址、Alice的地址、Alice希望与Bob建立会话类型的相关信息。
图1：SIP会话建立
INVITE（图1中的消息F1）的内容可能如下：
INVITEsip:*****************/2.0
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta;branch=z9hG4bK776asdhds
Max-Forwards: 70
To:Bob<sip:**************>
From:Alice<sip:*****************>;tag=1928301774
Call-ID:***************************
CSeq: 314159 INVITE
Contact:<sip:******************>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 142
马兰士cd6003
(Alice’s SDP not shown)
以上文本消息的第一行包含方法名（INVITE）。第二行是头字段。本例是所需的最简设置。头字段简要描述如下：
Via包含地址信息（pc33.atlanta），Alice希望从该地址接收请求的响应。Via也包含一个标识事务的分支参数。
售检票系统To包含一个显示名称（Bob）和SIP或SIPSURI（sip:**************），它是请求的目的地址。显示名称在RFC2822[3]中描述。
From也包含一个显示名称（Alice）和SIP或SIPS URI（sip:*****************），它是请求的源地址。本头字段有个标签（tag）参数，它包含一个随机串，软电话将该串加到URI中。它用于身份鉴别。
Call-ID包含呼叫的全球唯一标识符，由随机串、软电话主机名或IP地址连接而成。To标签、From标签和Call-ID一起定义Alice和Bob间对等的SIP关系，称为对话。
CSeq或命令序列包含一个整数和一个方法名。在一个对话内，CSeq号随着新请求增加，传统上它是一个序列号。
Contact包含一个SIP或SIPS URI，它表示联系Alice的直接路由，它由绝对域名称（FQDN）中的用户名组成。选用FQDN的时候，许多终端系统没有注册域名，因此允许IP 地址。Via头字段告诉其它元素向哪里发送响应，而Contact头字段告诉其它元素以后向哪里发送请求。
Max-Forwards限制请求在达到其目的地过程中的跳跃点数。它包含一个整数，该整数在每一个跳跃点增加。
Content-Type包含消息体的描述。
Content-Length包含计算消息体长度的八位位组（字节）。
SIP头字段的完整定义见第20章。
北京工业大学学报会话细节，如媒体类型、多媒体数字信号编码解码器或采样率没有使用SIP来定义。此外，SIP消息体包含用其它协议格式编码的会话描述。会话描述协议（SDP）（RFC 2327[1]）就是这种协议格式之一。SIP消息携带SDP的方式类似于email消息中携带文档附件，或HTTP 消息中携带Web页面。
由于软电话不知道Bob和biloxi域中SIP 服务器的位置，软电话向Alice域的SIP 服务器发送INVITE。可能已经在Alice的软电话中设置了atlanta SIP服务器地址，例如，该地址已被DHCP发现。
SIP服务器是一个代理服务器。代理服务器接收SIP请求，并代替请求者转发请求。本例中，代理服务器接收INVITE请求，并向Alice的软电话返回一个100（Trying）响应。该100（Trying）响应表明代理服务器已接收到INVITE，并向目的地址转发了INVITE。SIP 的响应由三位数字编码＋描述短语组成。响应包含与INVITE中Via相同的To、From、Call-ID、Cseq和分支参数，从而允许Alice的软电话将该响应与已发送的INVITE相关联。atlanta代理服务器定位biloxi代理服务器，其方法可能是通过执行特定类型的DNS（域名服务）查询来查biloxi域的SIP服务器。具体描述见[4]。然后，它获得biloxi代理服务器的IP地址，并向该服务器转发INVITE请求。在转发请求前，代理服务器增加包含自身地址（INVITE的Via中已包含Alice的地址）的一个附加Via头字段值。biloxi代理服务器接收到INVITE后，向atlanta代理服务器返回一个100（Trying）响应，表明已接收到INVITE，正在处理该请求。代理服务器查询称为位置服务的数据库，该数据库包含Bob的当前IP地址。（下一节中我们将看到如何操作此数据库）。biloxi代理服务器向INVITE中增加一个带自身地址的Via头字段值，并将其发送到Bob 的SIP电话。
Bob的SIP电话接收到INVITE，提醒Bob有来自Alice的电话，从而让Bob作出是否回话的决定，即Bob的电话响铃。Bob的SIP电话在180（Ringing）响应中表明这一点，该180（Ringing）响应是通过两个代理在不同的方向路由返回。每个代理使用Via头字段决定向哪里发送响应，并从顶端移除其地址。尽管为了路由初始的INVITE需要查询DNS和位置服务，但在向呼叫者返回180（Ringing）响应时既不需
要查询，也不需要在代理中保存状态。这里也有期望的特性，即每个能看到INVITE的代理服务器也能看到该INVITE的所有响应。
当Alice的软电话接收到180（Ringing）响应，软电话通过回铃音或在Alice屏幕上显示消息的方式将信息传递给Alice。
本例中，Bob决定回话。当Bob拿起手持设备时，他的SIP电话发送一个200（OK）响应，表明电话已接。200（OK）包含一个Bob愿意与Alice建立的会话类型的SDP媒体描述的消息体。因此，这里有两个阶段的SDP消息交换：Alice向Bob发送一个消息，Bob向Alice 返回一个消息。这两个阶段的交换提供了基本的协商能力，它是基于SDP交换的简单呼叫/应答模型。如果Bob不愿回话，或者正忙于另一个呼叫，那么发送的将不是200（OK）而是一个错误响应，也就不会建立媒体会话。第21章描述了SIP响应代码的完整列表。200（OK）的形式如图1消息F9：
SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/UDP server10.biloxi
;branch=z9hG4bKnashds8;received=192.0.2.3
Via: SIP/2.0/UDP bigbox3.site3.atlanta
;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1;received=192.0.2.2
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta
;branch=z9hG4bK776asdhds ;received=192.0.2.1
To:Bob<sip:**************>;tag=a6c85cf
From:Alice<sip:*****************>;tag=1928301774
Call-ID:***************************
CSeq: 314159 INVITE
Contact:<sip:*********.2.4>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 131
宝莱坞歌舞精粹
(Bob’s SDP not shown)
响应的第一行包含响应代码（200）和原因分析（OK）。剩余行包含头字段。Via、To、From、Call-ID和Cseq头字段都是从INVITE请求中拷贝的。（这里有三个Via头字段值——一个是Alice的SIP电话增加的，一个是代理服务器增加的，一个是biloxi代理增加的。）Bob的SIP电话向To头字段中增加了一个标签参数。对话的两个终端都会包含该标签，并且在本呼叫的后续请求和响应中也会包含该标签。Contact头字段中包含Bob的SIP 电话可直接到达的URI。Content-Type和Content-Length是指包含Bob SDP媒体信息的消息体。
除本例中DNS和位置服务查询外，代理服务器也可作出灵活的“路由选择决定”，决定向哪里发送请求。例如，如果Bob的SIP电话返回一个486（Busy here）响应，biloxi
豫公网安备41160202000603
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