SIP（Session Initiation Protocol，会话初始协议）
一、概念：
SIP(会话发起协议): 是一个应用层的信令控制协议, 定义了用户间交互式媒体会话的发起,修改和终止过程.
SIP默认使用UDP 5060端口，但也可以使用TCP 5060。
SIP的四项基本功能：定位用户，将SIP地址解析为IP地址；
协商Session的feature和capability；
在进行呼叫时改变会话参数；
负责会话的建立和中断。
会话
会话ID: 由Call-ID，和一个本地tag和远程tag组成。
对话是表现为两个用户代理（UA）之间的持续一段时间的点对点的SIP关系(从INVITE到BYE通话的整个过程)。
事务：
一个SIP 事务由一个单个请求和这个请求的所有应答组成，这些应答包括了零个或者多个临时应答以及一个或者多个终结应答。在事务中，当请求是一个INVITE（叫做INVITE事务），当终结应答不是一个2xx应答的时候，事务还包括一个ACK。如果应答是一个2xx应答，那么ACK并不认为是事务的一部分。
一个会话中分为多个事务，有服务端事务和客户端事务。同一个事务的响应和其原请求的CSeq字段的序号和方法相同。
二、SIP协议：
SIP分层：第一层的是它的语法和编码层。第二层是传输层。第三层是事务层。在事务层之上是事务用户（TU）
请求：请求行：MESSAGE sip:[email protected]:6010 SIP/2.0
应答：状态行：SIP/2.0 200 OK
头域：
From:域也同样包含一个显示姓名（Alice）和一个SIP或者SIPS URI（sip:[email protected]）这个URI用来标志请求的原始发起者。From域必须包含一个由UAC产生的新的”tag”参数。
TO:域包含了显示姓名和一个SIP或者SIPS URI.请求将首先传输到这个URI中。这个域内的地址可以是也可以不是请求的最终接收者。
CallID:包含一个全局的唯一标志，用来唯一标志这个呼叫，通过随机字串和softphone 的自己名字或者IP地址混和产生的。在对话中的任一UA的所有请求和所有应答的Call-ID必须一致。
CSEQ或者Command Sequence: 用来区分和作为事务的顺序使用的。包含了一个整数和一个请求名字。这个Cseq数字是顺序递增的。CSeq: 1 INVITE
VIA:用来描述请求当前经历的路径的，并且标志了应答所应当经过的路径。Via头域的branch ID参数提供了事务的标志，并且用于proxy来检查循环路由。只有当需要通过选择传输设备到达下一个节点(hop)的时候，才需要在头域中包含Via域。当UAC创建一个请求，它必须在头域中添加一个Via域。如果在应答中，有不只一个Via头域值存在，那么UAC应该丢弃这个消息。
Contact: 提供了访问后续请求的特定UA实例的联系方法.
Max-Forwards:最大转发数量限制了通讯中转发的数量。它是由一个整数组成，每转发一次，整数减一。
Route:用于强制一个请求经过一个proxy路由列表。
Route头域：用于无状态的事务路由。
一个合法的 SIP 请求必须至少包含如下头域：TO, FROM, Cseq, Call-ID, Max-Forwards, Via;这些字段在所有SIP请求中必须包含。这 6个字段是 SIP 消息的基本组成分，他们提供了用于路由用的核心信息，包含了消息的地址，响应的路由，消息传递次数，详细的顺序，事务的唯一标志。
二、SIP组件：
User Agent（SIP终端）：
User Agent Clients (UAC) –发起呼叫的功能实体.
User Agent Server (UAS) –接收呼叫的功能实体.
用户代理按照是否保存状态可分为有状态代理、有部分状态用户代理和无状态用户代理。IP电话、PC、路由器等都能做UA，UAC 和 UAS -都能终止一个呼叫.
Proxy Server: 代理服务器是同时作为服务器和客户机的中间实体，其目的是代表其他客户机生成请求。请求被内部处理或可能在翻译之后将其传递到其他服务器。主要起到call routing、authentication、authorization、address resolution、loop detection的功能。
Redirect Server: 重定向服务器接受 SIP请求，并将被呼叫方的 SIP地址映射成零个（如果没有可知地址）或更多的新地址并且将它们返回客户机。不像代理服务器，重定向服务器不传递请求到其他服务器。
Registrar Server: UA可以向Registrar Server注册自己的位置信息，Registrar Server将位置信息保存在数据库中（也可保存在其他server的数据库中）以回复其他server发来的location request。
以上几种服务器可共存于一个设备，也可以分布在不同的物理实体中。SIP服务器完全是纯软件实现，可以根据需要运行于各种工作站或专用设备中。
三、SIP消息：
SIP消息有两种：客户机到服务器的请求(Request)，服务器到客户机的响应(Response)。
SIP消息由一个起始行(start-line)、一个或多个字段(field)组成的消息头、一个标志消息头结束的空行(CRLF)以及作为可选项的消息体message body)组成。其中，描述消息体(message body)的头称为实体头(entity header)，其格式如下：
SIP消息＝起始行/状态行
*消息头部（1个或多个头部）
CRLF(空行)
〖消息体〗。
起始行分请求行(Request—Line)和状态行(Status—Line)两种，其中请求行是请求消息的起始行，状态行是响应消息的起始行。
消息头分通用头(general-header)、请求头(request-header)、响应头(response-header)和实体头(entity-header)4种。
1. REGISTER
UA client使用此message向server注册以标明自己的位置。
一个REGISTER请求可以增加一个address-of-record和一个或者多个联系地址之间的绑定。Request-URI无用户部分。
2. INVITE
UAC发送此信息用以邀请UAS加入会话（包择一对一通话或conference），其实就是一个call setup message。
3. ACK
为INVITE回复一个确认信息。
4. CANCEL
用来中止一个还没建立（在建立过程当中）的呼叫。
UAS接收到对一个INVITE请求的CANCEL请求，当这个INVITE还没有得到终结应答的时候，UAS会“停止振铃”，并且给INVITE请求一个应答（487）。
客户端:发送INVITE后，客户端等到了第一个临时应答后才能发送CANCEL。
5. OPTIONS
用来查询server的capability。
提供客户端一个手段来查询服务端支持的方法，内容类型，扩展，codecs等。
6. BYE
用来中断呼叫。
7. INFO
发送会话中信息而不改变会话状态。
8. PRACK
用于回复一个临时性的请求
9. REFER
使用这个REFER指向另一个电话，从而完成call transfer，联系第三方。
10. SUBSCRIBE
该方法用来向远端端点预订其状态变化的通知。11. NOTIFY
12. UPDATE
在接到初始INVITE的回复时，UAC用UPDATE修改一个呼叫的参数而不影响该会话的当前状态，例如QoS等。
13. MESSAGE：通过在其请求体中承载即时消息内容实现即时通讯；
四、SIP 呼叫流程：
略
附录：缩略语
ACD: Automatic Call Distribution 自动呼叫分配
PBX: Private Branch eXchang用户级交换机
NGN: Next Generation Network 下一代网络
IMS: IP Multimedia Subsystem IP多媒体子系统
IVR: Interactive Voice Response 交互语音应答系统
ALG: Application Layer Gateway 应用层网关
IM: Instant Messaging 即时通讯
SMS: Short Message Service短信服务
HA: High Availability 高可用性
PMS: Property Management System财产管理系统
DISA: Direct Inward System Access直接拨入系统访问
VRRP: Virtual Router Redundancy Protocol 虚拟路由器冗余协议
VAD: Voice Activity Detection静音监测
CNG: Comfort Noise Generator舒适背景噪音生成
ToS: Type of Service 服务类型
DSCP: Differentiated Services Code Point 差分服务代码点
DID: 直接拨入
DOD：直接拨出