SIP会话建立小记

• 目录

  • 1 电话是如何打通的

  •  1.1 信使的行程

  •  1.2 信封要怎么写

  • 2 proxy都做了什么？

  •  2.1 Record-Route：请一定要经过我

  •  2.2 Via：信令所走过的路

  •  2.3 Max-Forwards：防止迷路的计数君

  •  2.4 SDP：请把媒体发送到这里（使用媒体代理的情况下）

  • 3 响应应该怎样填写？

  • 4 附录：SIP包

1 电话是如何打通的

古时候很远的两个人如果想要交流，就要使用飞鸽或者白马等来送信，那么在网络中的两个人又用什么送信来实现交流呢。在IP电话中，这个小小的信使叫做信令。SIP信令有两种，request和response。常用的request有REGISTER 、INVITE、ACK、CANCEL、BYE、OPTIONS。而response一般都是1xx、2xx、3xx、4xx、5xx、6xx。

1.1 信使的行程

下面就是会话建立的一个过程，在这个过程中，Alice想要和Bob通信，小小的信使经过proxy这个驿站后把Alice的想法告诉了Bob，Bob想了想决定同意和Alice通信，小小的信使又原路返回把Bob的决定告诉Alice，然后Alice想要告诉Bob我已经知道你要和我通信的心意了，于是小小的信使又跑到Bob那里。类似TCP的三次握手，这样就确定了一个会话。

Alice's softphone           proxy                       Bob's softphone
192.168.126.52:57180        192.168.126.102:5060        192.168.126.52:57181

         |                          |                            |
         |      INVITE F1           |                            |		 
         |------------------------->|                            |
         |		100 Trying F2        |                            |
         |<-------------------------|                            |
         |                          |        INVITE F3           |
		 |                          |--------------------------->|
		 |                          |        180 Ringing F4      |
         |                          |<---------------------------|
         |		180 Ringing F5       |                            |
		 |<-------------------------|                            |
		 |                          |        200 OK F6           |
         |                          |<---------------------------|
		 |      200 OK F7           |                            |
         |<-------------------------|                            |		 
		 |      ACK F8              |                            |
		 |------------------------->|                            |
		 |                          |        ACK F9              |
         |                          |--------------------------->|	
         |                                                       |	
         |                                                       |			 
         |                    Media Session                      |
         |<=====================================================>|	
         |

说明：

F1：Alice打电话给Bob，发送INVITE到proxy。

F2：proxy收到Alice的INVITE后，回复100 Trying告诉Alice proxy正在处理该请求。

F3：proxy转发INVITE给Bob。

F4：Bob收到INVITE后回复180 Ringing，告诉proxy已经收到INVITE。

F5：proxy转发180 Ringing，告诉Alice Bob已经收到INVITE。

F6：Bob成功接听电话，发送200 OK给proxy。

F7：proxy转发200 OK，告诉Alcie Bob已经同意接听电话。

F8：Alice收到200 OK后发送ACK，告诉proxy Alice已经知道Bob同意了。

F9：proxy转发ACK给Bob。

整个过程的SIP包在附录中。

1.2 信封要怎么写

像传统的信封一样，SIP也需要记录收信人的姓名、收信人的地址、发信人的姓名以及发信人的地址。在SIP中，它们在这样的字段中：

From：包含请求发起者的逻辑标志，用来显示发信人的姓名。

To：是第一个并且也是最先指定请求的”逻辑”接收地，用来显示收信人的姓名。

Contact：和传统信封中发信人的地址类似，提供访问后续请求的联系方法，即是说，在通话建立后，如果想要再发送request，比如INFO，就可以发送到这个地址上。

2 proxy都做了什么？

2.1 Record-Route：请一定要经过我

如果想要后续操作仍然经过proxy，就要添加Record-Route，这样会告诉Alice凡是请求都请发给我。注意：Record-Route头域不用来路由，只是起到传递信息的作用。

2.2 Via：信令所走过的路

via标识了信令走过了哪些设备。以INVITE为例，从Alice到proxy的INVITE F1，从proxy到Bob的INVITE F3，其中关于Via的信息如下：

INVITE F1：
Via: SIP/2.0/TCP 192.168.126.52:57179;branch=z9hG4bK-524287-1---6d8b9b32b1dee257;rport

INVITE F3:
Via: SIP/2.0/TCP 192.168.126.102;branch=z9hG4bK0937.ad1f2488a2e7d2af68a6bcd907094024.1;i=c
Via: SIP/2.0/TCP 192.168.126.52:57179;received=192.168.126.52;branch=z9hG4bK-524287-1---6d8b9b32b1dee257;rport=57180

1. Alice发送INVITE时，记录信令来到了192.168.126.52:57179。

2. proxy收到INVITE时，记录信令来到了192.168.126.102。

这些记录可以让response可以原路返回。

2.3 Max-Forwards：防止迷路的计数君

信令可能会经过很多路由，如果路由太多，或者进入了死循环，信令就会迟迟到达不了目的地，而Alice就要傻傻等下去。这时，使用Max-Forwards来限制信令可以走过的最大路由数，如果达到了上限，就回复483给Alice，不会让Alice一直等下去。

以INVITE为例，从Alice到proxy的INVITE F1，从proxy到Bob的INVITE F3，其中关于Max-Forwards的信息如下：

INVITE F1：
Max-Forwards: 70

INVITE F3：
Max-Forwards: 69

上述例子中：Max-Forward最大值为70，当路过proxy后，自动减1，当Max-Forward减为0且未到目的，则回复483。

2.4 SDP：请把媒体发送到这里（使用媒体代理的情况下）

在使用媒体代理的情况下，proxy会修改SDP相关信息，告诉UA之后将媒体流发送到这个新的地方。以INVITE为例，从Alice到proxy的INVITE F1，从proxy到Bob的INVITE F3，其中关于SDP的信息如下：

INVITE F1：
o=- 13082545712077426 1 IN IP4 192.168.126.52
c=IN IP4 192.168.126.52
m=audio 50150 RTP/AVP 9 8 0 84 101

INVITE F3：
o=- 13082545712077426 1 IN IP4 192.168.126.102
c=IN IP4 192.168.126.102
m=audio 59910 RTP/AVP 9 8 0 84 101
a=nortpproxy:yes

3 响应应该怎样填写？

应答中的 From 头域必须和请求中的 From 头域相等。

应答中的 Call-ID 头域必须和请求中的 Call-ID 头域相等。

应答中的 Cseq 头域必须和请求中的 Cseq 头域相等。

应答中的 Via 头域必须和请求中的 Via 头域相等，而且顺序也必须相等。

如果请求中包含了 To tag，那么应答中的 To 头域必须和请求中的 To 头域相等。

如果请求中的 To 头域并不包含 Tag, 那么应答中的 To 头域的 URI 必须和请求中

的 To 头域的 URI 相等；此外，UAS 还必须增加一个 Tag 到 To 头域上（100 Trying除外）。

4 附录：SIP包

F1

INVITE sip:[email protected] SIP/2.0
Via: SIP/2.0/TCP 192.168.126.52:57179;branch=z9hG4bK-524287-1---6d8b9b32b1dee257;rport
Max-Forwards: 70
Contact: <sip:[email protected]:57180;rinstance=c253e0b1bc382d30;transport=tcp>
To: <sip:[email protected]>
From: "400"<sip:[email protected]>;tag=1425661d
Call-ID: 76589ZjliMDYxMTc3NDcwZDliMjAwNDYyZGZlNzExODgwOWM
CSeq: 1 INVITE
Allow: SUBSCRIBE, NOTIFY, INVITE, ACK, CANCEL, BYE, REFER, INFO, MESSAGE
Content-Type: application/sdp
User-Agent: X-Lite 4.8.4 76589-c909bfce-W6.1
Content-Length: 245

v=0
o=- 13082545712077426 1 IN IP4 192.168.126.52
s=X-Lite release 4.8.4 stamp 76589
c=IN IP4 192.168.126.52
t=0 0
m=audio 50150 RTP/AVP 9 8 0 84 101
a=rtpmap:84 speex/16000
a=rtpmap:101 telephone-event/8000
a=fmtp:101 0-15
a=sendrecv

F2

SIP/2.0 100 trying -- your call is important to us
Via: SIP/2.0/TCP 192.168.126.52:57179;branch=z9hG4bK-524287-1---6d8b9b32b1dee257;rport=57180;received=192.168.126.52
To: <sip:[email protected]>
From: "400"<sip:[email protected]>;tag=1425661d
Call-ID: 76589ZjliMDYxMTc3NDcwZDliMjAwNDYyZGZlNzExODgwOWM
CSeq: 1 INVITE
Server: kamailio (4.3.0 (x86_64/linux))
Content-Length: 0

F3

INVITE sip:[email protected]:57181;transport=TCP;rinstance=7c3f84a3df98f77a SIP/2.0
Record-Route: <sip:192.168.126.102;transport=tcp;lr;nat=yes>
Via: SIP/2.0/TCP 192.168.126.102;branch=z9hG4bK0937.ad1f2488a2e7d2af68a6bcd907094024.1;i=c
Via: SIP/2.0/TCP 192.168.126.52:57179;received=192.168.126.52;branch=z9hG4bK-524287-1---6d8b9b32b1dee257;rport=57180
Max-Forwards: 69
Contact: <sip:[email protected]:57180;rinstance=c253e0b1bc382d30;transport=tcp;alias=192.168.126.52~57180~2>
To: <sip:[email protected]>
From: "400"<sip:[email protected]>;tag=1425661d
Call-ID: 76589ZjliMDYxMTc3NDcwZDliMjAwNDYyZGZlNzExODgwOWM
CSeq: 1 INVITE
Allow: SUBSCRIBE, NOTIFY, INVITE, ACK, CANCEL, BYE, REFER, INFO, MESSAGE
Content-Type: application/sdp
User-Agent: X-Lite 4.8.4 76589-c909bfce-W6.1
Content-Length: 265

v=0
o=- 13082545712077426 1 IN IP4 192.168.126.102
s=X-Lite release 4.8.4 stamp 76589
c=IN IP4 192.168.126.102
t=0 0
m=audio 59910 RTP/AVP 9 8 0 84 101
a=rtpmap:84 speex/16000
a=rtpmap:101 telephone-event/8000
a=fmtp:101 0-15
a=sendrecv
a=nortpproxy:yes

F4

SIP/2.0 180 Ringing
Via: SIP/2.0/TCP 192.168.126.102;branch=z9hG4bK0937.ad1f2488a2e7d2af68a6bcd907094024.1;i=c
Via: SIP/2.0/TCP 192.168.126.52:57179;received=192.168.126.52;branch=z9hG4bK-524287-1---6d8b9b32b1dee257;rport=57180
Record-Route: <sip:192.168.126.102;transport=tcp;lr;nat=yes>
Contact: <sip:[email protected]:57181;transport=TCP;rinstance=7c3f84a3df98f77a>
To: <sip:[email protected]>;tag=9c20bb58
From: "400"<sip:[email protected]>;tag=1425661d
Call-ID: 76589ZjliMDYxMTc3NDcwZDliMjAwNDYyZGZlNzExODgwOWM
CSeq: 1 INVITE
User-Agent: eyeBeam release 1003s stamp 31159
Content-Length: 0

F5

SIP/2.0 180 Ringing
Via: SIP/2.0/TCP 192.168.126.52:57179;received=192.168.126.52;branch=z9hG4bK-524287-1---6d8b9b32b1dee257;rport=57180
Record-Route: <sip:192.168.126.102;transport=tcp;lr;nat=yes>
Contact: <sip:[email protected]:57181;transport=TCP;rinstance=7c3f84a3df98f77a;alias=192.168.126.52~57181~2>
To: <sip:[email protected]>;tag=9c20bb58
From: "400"<sip:[email protected]>;tag=1425661d
Call-ID: 76589ZjliMDYxMTc3NDcwZDliMjAwNDYyZGZlNzExODgwOWM
CSeq: 1 INVITE
User-Agent: eyeBeam release 1003s stamp 31159
Content-Length: 0

F6

SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/TCP 192.168.126.102;branch=z9hG4bK0937.ad1f2488a2e7d2af68a6bcd907094024.1;i=c
Via: SIP/2.0/TCP 192.168.126.52:57179;received=192.168.126.52;branch=z9hG4bK-524287-1---6d8b9b32b1dee257;rport=57180
Record-Route: <sip:192.168.126.102;transport=tcp;lr;nat=yes>
Contact: <sip:[email protected]:57181;transport=TCP;rinstance=7c3f84a3df98f77a>
To: <sip:[email protected]>;tag=9c20bb58
From: "400"<sip:[email protected]>;tag=1425661d
Call-ID: 76589ZjliMDYxMTc3NDcwZDliMjAwNDYyZGZlNzExODgwOWM
CSeq: 1 INVITE
Allow: INVITE, ACK, CANCEL, OPTIONS, BYE, REFER, NOTIFY, MESSAGE, SUBSCRIBE, INFO
Content-Type: application/sdp
User-Agent: eyeBeam release 1003s stamp 31159
Content-Length: 244

v=0
o=- 1 2 IN IP4 192.168.126.52
s=CounterPath eyeBeam 1.5
c=IN IP4 192.168.126.52
t=0 0
m=audio 59554 RTP/AVP 0 84 101
a=fmtp:101 0-15
a=rtpmap:101 telephone-event/8000
a=sendrecv
a=x-rtp-session-id:AECB168AB3C548A8922EB5B93760A965

F7

SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/TCP 192.168.126.52:57179;received=192.168.126.52;branch=z9hG4bK-524287-1---6d8b9b32b1dee257;rport=57180
Record-Route: <sip:192.168.126.102;transport=tcp;lr;nat=yes>
Contact: <sip:[email protected]:57181;transport=TCP;rinstance=7c3f84a3df98f77a;alias=192.168.126.52~57181~2>
To: <sip:[email protected]>;tag=9c20bb58
From: "400"<sip:[email protected]>;tag=1425661d
Call-ID: 76589ZjliMDYxMTc3NDcwZDliMjAwNDYyZGZlNzExODgwOWM
CSeq: 1 INVITE
Allow: INVITE, ACK, CANCEL, OPTIONS, BYE, REFER, NOTIFY, MESSAGE, SUBSCRIBE, INFO
Content-Type: application/sdp
User-Agent: eyeBeam release 1003s stamp 31159
Content-Length: 264

v=0
o=- 1 2 IN IP4 192.168.126.102
s=CounterPath eyeBeam 1.5
c=IN IP4 192.168.126.102
t=0 0
m=audio 41922 RTP/AVP 0 84 101
a=fmtp:101 0-15
a=rtpmap:101 telephone-event/8000
a=sendrecv
a=x-rtp-session-id:AECB168AB3C548A8922EB5B93760A965
a=nortpproxy:yes

F8

ACK sip:[email protected]:57181;transport=TCP;rinstance=7c3f84a3df98f77a;alias=192.168.126.52~57181~2 SIP/2.0
Via: SIP/2.0/TCP 192.168.126.52:57179;branch=z9hG4bK-524287-1---a4523b3d055a4a3f;rport
Max-Forwards: 70
Route: <sip:192.168.126.102;transport=tcp;lr;nat=yes>
Contact: <sip:[email protected]:57180;rinstance=c253e0b1bc382d30;transport=tcp>
To: <sip:[email protected]>;tag=9c20bb58
From: "400"<sip:[email protected]>;tag=1425661d
Call-ID: 76589ZjliMDYxMTc3NDcwZDliMjAwNDYyZGZlNzExODgwOWM
CSeq: 1 ACK
User-Agent: X-Lite 4.8.4 76589-c909bfce-W6.1
Content-Length: 0

F9

ACK sip:[email protected]:57181;transport=TCP;rinstance=7c3f84a3df98f77a SIP/2.0
Via: SIP/2.0/TCP 192.168.126.102;branch=z9hG4bK0937.f859752293a9e7cb6a34a63f8b364a4f.0;i=c
Via: SIP/2.0/TCP 192.168.126.52:57179;received=192.168.126.52;branch=z9hG4bK-524287-1---a4523b3d055a4a3f;rport=57180
Max-Forwards: 69
Contact: <sip:[email protected]:57180;rinstance=c253e0b1bc382d30;transport=tcp;alias=192.168.126.52~57180~2>
To: <sip:[email protected]>;tag=9c20bb58
From: "400"<sip:[email protected]>;tag=1425661d
Call-ID: 76589ZjliMDYxMTc3NDcwZDliMjAwNDYyZGZlNzExODgwOWM
CSeq: 1 ACK
User-Agent: X-Lite 4.8.4 76589-c909bfce-W6.1
Content-Length: 0