这里来详细了解一下Sip协议。以下内容大致分为以下几个部分:
SIP(Session Initiation Protocol,会话初始协议)是由IETF(Internet Engineering Task Force,因特网工程任务组)制定的多媒体通信协议。广泛应用于CS(Circuit Switched,电路交换)、NGN(Next Generation Network,下一代网络)以及IMS(IP Multimedia Subsystem,IP多媒体子系统)的网络中,可以支持并应用于语音、视频、数据等多媒体业务,同时也可以应用于Presence(呈现)、Instant Message(即时消息)等特色业务。可以说,有IP网络的地方就有SIP协议的存在。
SIP是类似于HTTP,SIP可以减少应用特别是高级应用的开发时间。由于基于IP协议的SIP利用了IP网络,固定网运营商也会逐渐认识到SIP技术对于他们的原意义。
在Sip IM通信应用过程中,一般存在着两种会话模式:
会话中,对于消息体内容大于1300字节时,一般采用Session Model。其会话建立过程如下图所示:
主叫方A呼叫被叫方B:
注:以上的整个流程称之为一个Dialog
在Sip消息中,对于消息体不大于1300字节时,一般采用Pager Model。Sip消息通信中采用MESSAGE方法,MESSAGE方法本身并不建立Dialog,在多数应用中,每条IM消息都是独立的,颇似分页消息。
RFC3428对Sip协议进行了扩展,在Sip协议中增加了MESSAGE请求方法。采用Pager Model进行通信,传递不超过1300字节的数据。MESSAGE方法详细可参考 “SIP-RFC3428”
https://tools.ietf.org/html/rfc3428。
当User1想给User2发送IM消息时,只需构造一个MESSAGE,发出去即可。
对于其消息体body可以是任何MIME格式。但必须支持plain/text格式,可以选择支持message/cpim、message/sdp格式,可能用message/cpim会好一点,因为已有的IM系统标准是message/cpim格式。
注:想了解CPIM消息格式的同学可参考:CPIM 消息格式:
https://xiaxl.blog.csdn.net/article/details/104718006
注:想了解SDP消息格式的同学可参考:SDP 消息格式:
https://xiaxl.blog.csdn.net/article/details/104723834
以User1向User2发送MESSAGE消息为例:
SIP消息体结构与Http协议结构相似,均由三部分组成:
请求行格式:Method Request-URI SIP-Version CRLF
请求行举例:INVITE sip:bob@zte.com SIP/2.0 /r/n
Method
以下列出了几种消息Method方法:
Method |
方法说明 |
REGISTER |
注册联系信息 |
INVITE |
发起会话请求 |
ACK |
INVITE 请求的响应的确认 |
CANCEL |
取消请求 |
BYE |
终结会话 |
OPTIONS |
查询服务器能力 |
MESSAGE |
RFC3428对Sip协议的扩展,增加了MESSAGE方法。采用Pager Model进行通信,传递不超过1300字节的数据。MESSAGE方法详细可参考 “SIP-RFC3428” |
Request-URI
指示请求的用户或者服务的地址信息
SIP-Version
请求和响应消息都需要包含SIP版本信息
状态行格式: SIP-Version Status-Code Reason-Phrase CRLF
状态行举例:SIP/2.0 200 OK /r/n
Status-Code状态码:
状态代码由3位数字组成,表示请求是否被理解或被满足。
状态代码的第一个数字定义了响应的类别,后面两位没有具体的分类。
第一个数字有五种可能的取值:
状态码 |
含义 |
1xx: |
临时响应、表示请求消息正在被处理 |
2xx |
成功响应、表示请求已被成功接收完全理解并接收 |
3xx |
重定向响应、表示需采取进一步完成请求 |
4xx |
客户机错误、表示请求消息中包含语法错误信息或服务器无法完成客户机的请求 |
5xx |
服务器错误、表示服务器无法合法完成请求 |
6xx |
全局故障 、表示任何服务器都无法完成该请求 |
常用的状态码举例:
状态码 |
msg |
含义 |
100 |
Trying |
试呼叫 |
180 |
Ringing |
振铃 |
181 |
Call is Being Forwarded |
呼叫正在前转 |
200 |
OK |
成功响应 |
302 |
Moved Temporarily |
临时迁移 |
400 |
Bad Request |
错误请求 |
401 |
Unauthorized |
未授权 |
403 |
Forbidden |
禁止 |
404 |
Not Found |
用户不存在 |
408 |
Request Timeout |
请求超时 |
480 |
Temporarily Unavailable |
暂时无人接听 |
486 |
Busy Here |
线路忙 |
504 |
Server Time-out |
服务器超时 |
600 |
Busy Everywhere |
全忙 |
发送MESSAGE消息给user2
MESSAGE sip:user2@domain.com SIP/2.0
Via: SIP/2.0/TCP user1pc.domain.com;branch=z9hG4bK776sgdkse
Max-Forwards: 70
From: sip:user1@domain.com;tag=49583
To: sip:user2@domain.com
Call-ID: asd88asd77a@1.2.3.4
CSeq: 1 MESSAGE
Content-Type: text/plain
Content-Length: 18
user2, come here.
Header 字段含义说明:
Header |
含义说明 |
举例 |
Call-ID |
由本地设备(Client)生成,全局唯一,每次呼叫这个值唯一不变 |
Call-ID: asd88asd77a@1.2.3.4 |
From |
表示请求的发起者 |
From: sip:user1@domain.com;tag=49583 |
To |
表示请求的接受者 |
To: sip:user2@domain.com |
Via |
Via头域是被服务器插入request中,用来检查路由环的,并且可以使response根据via找到返回的路 |
Via: SIP/2.0/TCP user1pc.domain.com;branch=z9hG4bK776sgdkse |
Max-Forwards |
用于表示这个包最多可以传送多少跳,每经过一跳都会减一档Max-Forwards==0系统会返回483。默认为70 |
Max-Forwards: 70 |
Contact |
包含源的URI信息,用来给响应方直接和源建立连接用 |
Contact: sip:192.168.100.1:1111 |
Content-Type |
指明消息体的类型 (SDP会话描述协议) |
Content-Type: text/plain;Content-Type: Application/sdp; Content-Type: application/cpim; |
Content-Length |
指明消息体的字节大小 |
Content-Length: 18 |
这里举两个例子:
以User1发送MESSAGE消息给user2为例:
MESSAGE sip:user2@domain.com SIP/2.0
Via: SIP/2.0/TCP user1pc.domain.com;branch=z9hG4bK776sgdkse
Max-Forwards: 70
From: sip:user1@domain.com;tag=49583
To: sip:user2@domain.com
Call-ID: asd88asd77a@1.2.3.4
CSeq: 1 MESSAGE
Content-Type: text/plain
Content-Length: 18
user2, come here.
代理服务器收到步骤1请求,到数据库中查找User2(注册过程中生成数据库),随后生成步骤2的数据。
MESSAGE sip:user2@domain.com SIP/2.0
Via: SIP/2.0/TCP proxy.domain.com;branch=z9hG4bK123dsghds
Via: SIP/2.0/TCP user1pc.domain.com;branch=z9hG4bK776sgdkse;
received=1.2.3.4
Max-Forwards: 69
From: sip:user1@domain.com;tag=49394
To: sip:user2@domain.com
Call-ID: asd88asd77a@1.2.3.4
CSeq: 1 MESSAGE
Content-Type: text/plain
Content-Length: 18
user2, come here.
直接回应(200-OK) 没有Body,也不携带Contact头域
SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/TCP proxy.domain.com;branch=z9hG4bK123dsghds;
received=192.0.2.1
Via: SIP/2.0/TCP user1pc.domain.com;;branch=z9hG4bK776sgdkse;
received=1.2.3.4
From: sip:user1@domain.com;tag=49394
To: sip:user2@domain.com;tag=ab8asdasd9
Call-ID: asd88asd77a@1.2.3.4
CSeq: 1 MESSAGE
Content-Length: 0
代理服务器收到回复后,去掉最顶端的Via,转发如下消息给User1
SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/TCP user1pc.domain.com;branch=z9hG4bK776sgdkse;
received=1.2.3.4
From: sip:user1@domain.com;;tag=49394
To: sip:user2@domain.com;tag=ab8asdasd9
Call-ID: asd88asd77a@1.2.3.4
CSeq: 1 MESSAGE
Content-Length: 0
首先举例一个非鉴权注册消息。
192.168.2.161机器发送注册消息给192.168.2.89服务器:
REGISTER sip:192.168.2.89 SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.2.161:10586
Max-Forwards: 70
From: <sip:01062237496@192.168.2.89>;tag=ca04c1391af3429491f2c4dfbe5e1b2e;epid=4f2e395931
To: <sip:01062237496@192.168.2.89>
Call-ID: da56b0fab5c54398b16c0d9f9c0ffcf2@192.168.2.161
CSeq: 1 REGISTER
Contact: <sip:192.168.2.161:10586>;methods="INVITE, MESSAGE, INFO, SUBSCRIBE, OPTIONS, BYE, CANCEL, NOTIFY, ACK, REFER"
User-Agent: RTC/1.2.4949 (BOL SIP Phone 1005)
Event: registration
Allow-Events: presence
Content-Length: 0
当注册成功(回送200 OK)时,服务器发送的res消息参考如下:
SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.2.161:10586
From: <sip:01062237496@192.168.2.89>;tag=ca04c1391af3429491f2c4dfbe5e1b2e;epid=4f2e395931
To: <sip:01062237496@192.168.2.89>;tag=-00834-14d0805b62bc026d
Call-ID: da56b0fab5c54398b16c0d9f9c0ffcf2@192.168.2.161
CSeq: 1 REGISTER
Allow: INVITE,ACK,OPTIONS,BYE,CANCEL,REGISTER,INFO,UPDATE,PRACK,REFER,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE
Contact: sip:192.168.2.161:10586
Content-Length: 0
Expires: 3600
当需要鉴权注册时
请求端192.168.2.161发送注册消息给192.168.2.89服务器
REGISTER sip:192.168.2.89 SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.2.161:8021
Max-Forwards: 70
From: <sip:01062237493@192.168.2.89>;tag=efca469543ce4788a6a6a2c7b66cd01f;epid=de4504430d
To: <sip:01062237493@192.168.2.89>
Call-ID: c88a247a74b54a8c9e676bdde3bba6c9@192.168.2.161
CSeq: 1 REGISTER
Contact: <sip:192.168.2.161:8021>;methods="INVITE, MESSAGE, INFO, SUBSCRIBE, OPTIONS, BYE, CANCEL, NOTIFY, ACK, REFER"
User-Agent: RTC/1.2.4949 (BOL SIP Phone 1005)
Event: registration
Allow-Events: presence
Content-Length: 0
服务器对192.168.2.161发送401 Unauthorized信息给请求端,提示请求端需要带上鉴权信息重新注册:
SIP/2.0 401 Unauthorized
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.2.161:8021
From: <sip:01062237493@192.168.2.89>;tag=efca469543ce4788a6a6a2c7b66cd01f;epid=de4504430d
To: <sip:01062237493@192.168.2.89>;tag=-001893-38ba013ba3dde36e
Call-ID: c88a247a74b54a8c9e676bdde3bba6c9@192.168.2.161
CSeq: 1 REGISTER
Allow: INVITE,ACK,OPTIONS,BYE,CANCEL,REGISTER,INFO,UPDATE,PRACK,REFER,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE
Contact: <sip:192.168.2.89:14010>
Content-Length: 0
WWW-Authenticate: Digest realm="192.168.2.89", qop="auth", nonce="e17d377c3d2d9c343e26576a7fd04738481dfc10", opaque="", stale=FALSE, algorithm=MD5
请求端192.168.2.161通过Authorization头字段带上鉴权头信息,发送一个新的REGISTER消息:
REGISTER sip:192.168.2.89 SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.2.161:8021
Max-Forwards: 70
From: <sip:01062237493@192.168.2.89>;tag=efca469543ce4788a6a6a2c7b66cd01f;epid=de4504430d
To: <sip:01062237493@192.168.2.89>
Call-ID: c88a247a74b54a8c9e676bdde3bba6c9@192.168.2.161
CSeq: 2 REGISTER
Contact: <sip:192.168.2.161:8021>;methods="INVITE, MESSAGE, INFO, SUBSCRIBE, OPTIONS, BYE, CANCEL, NOTIFY, ACK, REFER"
User-Agent: RTC/1.2.4949 (BOL SIP Phone 1005)
Authorization: Digest username="01062237493", realm="192.168.2.89", qop=auth, algorithm=MD5, uri="sip:192.168.2.89", nonce="e17d377c3d2d9c343e26576a7fd04738481dfc10", nc=00000001, cnonce="12660455546344082314666316435946", response="f57e47ce03162293b9ced07362ce2b79"
Event: registration
Allow-Events: presence
Content-Length: 0
服务器验证鉴权头的正确性,如果鉴权成功,给请求端发送200 OK消息。若失败,继续发送401消息
SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.2.161:8021
From: <sip:01062237493@192.168.2.89>;tag=efca469543ce4788a6a6a2c7b66cd01f;epid=de4504430d
To: <sip:01062237493@192.168.2.89>;tag=-001894-a5eb977c8969aa51
Call-ID: c88a247a74b54a8c9e676bdde3bba6c9@192.168.2.161
CSeq: 2 REGISTER
Allow: INVITE,ACK,OPTIONS,BYE,CANCEL,REGISTER,INFO,UPDATE,PRACK,REFER,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE
Contact: sip:192.168.2.161:8021
Content-Length: 0
Expires: 3600(xiaxveliang)