訊美時(shí)代|了解IP電話(huà)：SIP協(xié)議的原理及應用

　　目錄

　　1、SIP協(xié)議的基本概念

　　2、SIP協(xié)議的發(fā)展歷程

　　3、SIP協(xié)議的重大意義

　　4、SIP協(xié)議的工作原理

　　5、SIP協(xié)議的組網(wǎng)方式

　　6、SIP協(xié)議的應用領(lǐng)域

　　SIP協(xié)議是一種用于在IP網(wǎng)絡(luò )上建立、修改和終止多媒體會(huì )話(huà)的應用層控制協(xié)議。它可以支持語(yǔ)音、視頻、消息等多種通信方式，具有簡(jiǎn)單、開(kāi)放、靈活等特點(diǎn)。

　　1、SIP協(xié)議的基本概念

　　SIP協(xié)議是基于文本的協(xié)議，它使用類(lèi)似于HTTP和SMTP的請求/響應模型，定義了一些基本的方法(如INVITE、ACK、BYE等)和標頭(如From、To、Contact等)來(lái)實(shí)現會(huì )話(huà)的控制。SIP協(xié)議不涉及媒體的傳輸和處理，而是使用其他協(xié)議來(lái)完成，如SDP(會(huì )話(huà)描述協(xié)議)用于描述媒體參數，RTP(實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議)用于傳輸媒體數據，RSVP(資源預留協(xié)議)用于保證服務(wù)質(zhì)量等。SIP協(xié)議還支持多種擴展和增強功能，如注冊、認證、轉移、訂閱、通知等。

　　2、SIP協(xié)議的發(fā)展歷程

　　可以概括為以下幾個(gè)階段：

　　• SIP協(xié)議最初由美國哥倫比亞大學(xué)的Henning Schulzrinne教授和英國倫敦大學(xué)的Mark Handley教授于1996年設計，作為一種用于在IP網(wǎng)絡(luò )上建立、修改和終止多媒體會(huì )話(huà)的應用層控制協(xié)議。SIP協(xié)議借鑒了HTTP和SMTP等協(xié)議的設計原則，采用了文本格式的請求/響應模型，定義了一些基本的方法和報頭。

　　• SIP協(xié)議的第一個(gè)被提議的標準版本(SIP 1.0)于1997年作為互聯(lián)網(wǎng)草案提交，后來(lái)經(jīng)過(guò)了重大的修改，直接促使了SIP 2.0版本的發(fā)布，新版本于1998年提交為互聯(lián)網(wǎng)草案。SIP協(xié)議于1999年3月達到擬議標準的狀態(tài)，并于1999年6月發(fā)布為RFC 2543。

　　• SIP協(xié)議由于其簡(jiǎn)單、開(kāi)放、靈活等特點(diǎn)，受到了廣泛的關(guān)注和應用，導致了許多SIP相關(guān)的工作組在IETF中相繼建立。其中最重要的是SIP工作組(已解散)，負責對SIP協(xié)議進(jìn)行修訂和擴展。2000年7月，提交了一份互聯(lián)網(wǎng)草案，叫RFC 2543“bis.”，其中包含了漏洞修復和SIP澄清。這份文檔最終發(fā)布為RFC 3261，它取代了最初的RFC 2543規范，并成為目前SIP協(xié)議的核心標準。

　　• SIP協(xié)議除了核心標準外，還有許多擴展和增強功能的標準，如注冊、認證、轉移、訂閱、通知等。這些標準由不同的工作組或個(gè)人提出，并以RFC或草案的形式發(fā)布。例如，SIMPLE工作組負責制定基于SIP的即時(shí)消息和狀態(tài)呈現擴展，SIPPING工作組負責制定SIP應用和最佳實(shí)踐，SPIRITS工作組負責制定服務(wù)提供商之間的交互等。

　　• SIP協(xié)議目前仍然是一個(gè)不斷發(fā)展中的協(xié)議，隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步和需求的變化，還有許多新的問(wèn)題和挑戰需要解決。例如，如何實(shí)現SIP與其他協(xié)議(如H.323、XMPP等)的互通性、如何提高SIP的安全性和可靠性、如何支持更多的媒體類(lèi)型和服務(wù)質(zhì)量等。目前，IETF中仍然有一些活躍的SIP相關(guān)的工作組在進(jìn)行相關(guān)的研究和標準制定，如SIPCORE工作組、STIR工作組、CLUE工作組等。

　　3、SIP協(xié)議的重大意義

　　SIP協(xié)議是一種用于在IP網(wǎng)絡(luò )上建立、修改和終止多媒體會(huì )話(huà)的應用層控制協(xié)議，它具有重大的意義，主要體現在以下幾個(gè)方面：

　　• SIP協(xié)議促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)上多媒體通信的發(fā)展和普及，為用戶(hù)提供了更多的通信方式和服務(wù)，如IP電話(huà)、視頻會(huì )議、即時(shí)通訊等。這些通信方式和服務(wù)不僅提高了用戶(hù)的溝通效率和質(zhì)量，也豐富了用戶(hù)的溝通內容和形式，增強了用戶(hù)的溝通體驗和滿(mǎn)意度。

　　• SIP協(xié)議推動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)上多媒體通信的標準化和統一，為用戶(hù)提供了更好的通信兼容性和互通性。SIP協(xié)議是一個(gè)開(kāi)放的協(xié)議，它可以與其他協(xié)議(如H.323、XMPP等)進(jìn)行互操作，也可以支持多種類(lèi)型的終端設備(如軟件客戶(hù)端、硬件電話(huà)、手機等)。這使得用戶(hù)可以在不同的平臺、地域、時(shí)區之間進(jìn)行無(wú)障礙的通信，無(wú)需擔心通信的障礙和限制。

　　• SIP協(xié)議激發(fā)了互聯(lián)網(wǎng)上多媒體通信的創(chuàng )新和發(fā)展，為用戶(hù)提供了更多的通信功能和增值服務(wù)。SIP協(xié)議是一個(gè)靈活的協(xié)議，它可以通過(guò)擴展和增強功能來(lái)適應不同的業(yè)務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，如注冊、認證、轉移、訂閱、通知等。這使得用戶(hù)可以根據自己的喜好和需求，定制自己的通信方案，享受更多的通信便利和優(yōu)勢。

　　4、SIP協(xié)議的工作原理

　　SIP協(xié)議的工作原理可以用一個(gè)典型的呼叫流程來(lái)說(shuō)明：

　　•主叫方向被叫方發(fā)送SIP INVITE請求消息，其中包含了主叫方的標識(如URI或電話(huà)號碼)、被叫方的標識、會(huì )話(huà)描述(如SDP)、呼叫標識(Call-ID)等信息，請求建立會(huì )話(huà)。

　　•被叫方收到SIP INVITE請求消息后，根據自己的狀態(tài)和能力，返回相應的SIP響應消息，如100 Trying表示正在處理請求，180 Ringing表示正在振鈴，200 OK表示接受請求并準備好通話(huà)，486 Busy Here表示忙碌等。

　　•主叫方收到SIP 200 OK響應消息后，向被叫方發(fā)送SIP ACK確認消息，并根據會(huì )話(huà)描述中的信息，建立媒體連接，并開(kāi)始傳輸媒體數據。

　　•會(huì )話(huà)中的任意一方可以發(fā)送SIP reINVITE請求消息來(lái)修改會(huì )話(huà)參數，如增加或刪除媒體流，改變編碼格式等。

　　•會(huì )話(huà)中的任意一方可以發(fā)送SIP BYE請求消息來(lái)結束會(huì )話(huà)，并收到對方的SIP 200 OK響應消息，并斷開(kāi)媒體連接。

　　5、SIP協(xié)議的組網(wǎng)方式

　　SIP協(xié)議的組網(wǎng)方式主要有兩種：點(diǎn)對點(diǎn)方式和代理服務(wù)器方式。點(diǎn)對點(diǎn)方式是指兩個(gè)用戶(hù)終端直接通過(guò)SIP消息進(jìn)行通信，不需要任何中間節點(diǎn)。這種方式簡(jiǎn)單易實(shí)現，但缺乏可管理性和可擴展性。代理服務(wù)器方式是指通過(guò)一個(gè)或多個(gè)代理服務(wù)器來(lái)轉發(fā)或處理SIP消息，實(shí)現用戶(hù)終端之間的通信。這種方式具有可管理性和可擴展性，但也增加了復雜性和延遲。代理服務(wù)器可以分為兩種類(lèi)型：有狀態(tài)代理服務(wù)器和無(wú)狀態(tài)代理服務(wù)器。有狀態(tài)代理服務(wù)器是指在轉發(fā)或處理SIP消息時(shí)，需要保存相關(guān)的狀態(tài)信息，以便進(jìn)行后續操作。無(wú)狀態(tài)代理服務(wù)器是指在轉發(fā)或處理SIP消息時(shí)，不需要保存任何狀態(tài)信息，只根據當前收到的消息進(jìn)行操作。無(wú)狀態(tài)代理服務(wù)器相比有狀態(tài)代理服務(wù)器具有更高的效率和可靠性。

　　6、SIP協(xié)議的應用領(lǐng)域

　　SIP協(xié)議由于其簡(jiǎn)單、開(kāi)放、靈活等特點(diǎn)，已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)上多媒體通信的主流協(xié)議。它可以應用于多種領(lǐng)域和場(chǎng)景，如：

　　•IP電話(huà)：IP電話(huà)是指利用IP網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行語(yǔ)音通信的技術(shù)，它可以實(shí)現傳統電話(huà)的功能，如撥號、振鈴、通話(huà)等，同時(shí)也可以提供更多的增值服務(wù)，如語(yǔ)音郵件、呼叫轉移、呼叫等待等。SIP協(xié)議是IP電話(huà)的核心協(xié)議，它可以實(shí)現IP電話(huà)之間的互聯(lián)互通，也可以實(shí)現IP電話(huà)與傳統電話(huà)的互通。SIP協(xié)議還可以支持多種類(lèi)型的IP電話(huà)終端，如軟件客戶(hù)端、硬件電話(huà)、手機等。

　　•視頻會(huì )議：視頻會(huì )議是指利用IP網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行視頻通信的技術(shù)，它可以實(shí)現多方之間的實(shí)時(shí)交流，提高溝通效率和質(zhì)量。SIP協(xié)議可以實(shí)現視頻會(huì )議的建立、修改和終止，也可以支持多種類(lèi)型的視頻會(huì )議終端，如電腦、平板、電視等。SIP協(xié)議還可以與其他協(xié)議結合，如H.323、H.264等，提高視頻會(huì )議的兼容性和質(zhì)量。

　　•即時(shí)通訊：即時(shí)通訊是指利用IP網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行消息通信的技術(shù)，它可以實(shí)現用戶(hù)之間的即時(shí)交流，提高信息傳遞的速度和效果。SIP協(xié)議可以實(shí)現即時(shí)通訊的注冊、認證、訂閱、通知等功能，也可以支持多種類(lèi)型的消息內容，如文本、圖片、音頻、視頻等。SIP協(xié)議還可以與其他協(xié)議結合，如XMPP、SIMPLE等，提高即時(shí)通訊的功能和性能。