非常详细的SIP协议总结
1.SIP概念
SIP（Session Initiation Protocol，会话发起协议）是一个用于建立，更改和终止多媒体会话的应用层控制协议，其中的会话可以是IP电话、多媒体分发及多媒体会议。SIP协议采用Client/Server模型，主要通过与Proxy Server之间的通信来完成用户呼叫的建立过程。
SIP终端通过发送“邀请”消息给会话目的终端，消息中携带了自己的描述信息。目的终端可以根据“邀请”信息和自身的能力接受或拒绝请求。SIP可以通过称为“代理服务器”的实体来转发“邀请”消息。代理服务器可以完成确定目的终端的位置、查找路由的工作，根据会话终端的要求进行认证和授权，还能提供会话终端的呼叫路由策略。SIP通过“注册服务器”记录各终端的描述信息，包括地址信息，路由信息，号码信息等，各SIP终端可以通过发送“注册”消息给注册服务器，以登记或更新其描述信息。
另外，SIP作为应用层协议，在传输层上可以使用TCP，也可以使用UDP。SIP可以支持IPv4和IPv6。
2.SIP的功能和特点
SIP主要有五个基本功能：
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确定用户位置：确定被叫SIP终端所在的位置。SIP的最强大之处就是用户定位功能。SIP本身含有向注册服务器注册的功能，也可以利用其他定位服务器如DNS、LDAP等提供的定位服务器来增强其定位功能。
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确定用户可用性：确定被叫会话终端是否可以参加此会话。SIP支持多种地址描述和寻址，包括：用户名@主机地址、被叫号码@PSTN网关地址和普通电话号码（如Tel：01012345678）的描述等。这样，SIP主叫按照被叫地址，就可以识别出被叫是否在传统电话网上，然后通过一个与传统电话网相连的网关向被叫发起并建立呼叫。
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确定用户能力：确定被叫终端可用于参加会话的媒体类型及媒体参数。SIP终端在消息交互过程中携带自身的媒体类型和媒体参数，这使得会话都可以明确对方的会话能力。
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建立会话：建立主被叫双方的会话参数。SIP会话双方通过协商媒体类型和媒体参数，最终选择双方都具有的能力建立起会话。
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管理会话：可以更改会话参数或中止会话。
3.SIP方法
SIP定义了6种基本方法，如下：
REGISTER：注册联系信息。
INVITE： 初始化一个会话。
ACK： 对INVITE消息的最终响应。
CANCEL： 终止一个等待处理或正在处理的请求。
BYE： 终止一个会话。
OPTIONS： 查询服务器的性能。
SIP还定义一些扩展方法
SUBSCRIBE：订阅方法
NOTIFY： 事件通知方法
MESSAGE： 即时消息方法
4.SIP响应码
SIP状态码定义如下 ：
100～199： 报告，表明请求已经收到、继续处理请求
200～299： 成功，表明行为已经成功收到，理解和接受
300～399： 重定向，表明为完成呼叫请求，还需要采取的进一步动作
400～499： 客户端错误，表明请求有语法或不能被服务器执行。客户端需要修 改请求，然后重发请求
500～599： 服务端错误，表明服务器出错，不能执行合法请求
600～699： 全局性错误
| 1xx | 进展相应 | 临时相应 |
| 2xx | 成功 | 最终相应 |
| 3xx | 重定向错误 | 最终相应 |
| 4xx | 客户端错误 | 最终相应 |
| 5xx | 服务端错误 | 最终相应 |
| 6xx | 全局错误 | 最终相应 |
5.SIP请求的标题头
6个必须标题头： From、To、Call-ID、CSeq、Via、Max-Forwards
标题头的解释：
| 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 | 表示请求的接收者 | 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当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 |
6.注册信令消息示范：
VIA域：包含了Alice接收发送请求的服务器地址（pc33.atlanta.com）。同样这个包含了一个分支参数来标志Alice和这个服务器的会话事务。
TO域：包含了显示姓名（Bob）和一个SIP或者SIPS URI（sip：bob@biloxi.com）请求将首先传输到这个URI中。显示姓名（Display names）在RFC 2822中描述。
From域：也同样包含一个显示姓名（Alice）和一个SIP或者SIPS URI（sip:alice@atlanta.com）这个URI用来标志请求的原始发起者。
这个域也包含了一个TAG参数，这个TAG参数是一个随机字串（1928301774），是软电话（softphone）在URI上增加的一个随机串。用来做标志用途的。
Call_ID：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抵制混和产生的。通过TO TAG, FROM TAG和CALL-ID完整定义了Alice和Bob之间的端到端的SIP关系，并且表示这个是一个对话性质的关系。
CSEQ或者Command Sequence：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。每当对话中发起一个新的请求都会引起这个数字的顺序递增。
Contact：域包含一个SIP或者SIPS URI用来表示访问Alice的直接方式，通常由用户名和一个主机的全名（Fully Qualified Domain Name FQDN）组成。当FQDN作为首选的时候，许多终端用户由于不会由名字登记（而导致不能访问Alice的主机），所以IP地址是可选的。
VIA域告诉大家本请求发送到哪里并且应答到哪里，Contract域告诉大家将来的请求将发送到哪里（奇怪…不是Alice发起的么，将来的请求应该是Bob才对啊）。
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。
Content－type：包含了消息正文的描述（比如前面提到的application/sdp）
Content-length:包含消息正文的长度（字节数）
Register sip:SIP服务器编码@目的域名或者IP地址端口 SIP/2.0
Via:SIP/2.0/UDP 源域名或者IP地址端口
From:<sip:SIP设备编码@源域名>;tag=185328220
To: <sip:SIP设备编码@源域名>
Call-ID:ms1214-322164-681262131542511620107-0@172.18.16.3
CSeq:1 Register
Contact: <sip:SIP设备编码@源IP地址端口>
Max-Forwords:70
Expires: 7200
Content-Length: 0
SIP/2.0 401 Unauthorized
To: sip:SIP设备编码@源域名
Content-Length: 0
CSeq:1 Register
Call-ID:ms1214-322164-681262131542511620107-0@172.18.16.3
From:<sip:SIP设备编码@源域名>;tag=185328220
Via:SIP/2.0/UDP 源域名或者IP地址端口
WWW-Authenticate: Digest realm=”64010000”,nonce=”6fe9ba44a76be22a”
Register sip:SIP服务器编码@目的域名或者IP地址端口 SIP/2.0
Via:SIP/2.0/UDP 源域名或者IP地址端口
From:<sip:SIP设备编码@源域名>;tag=185328220
To: <sip:SIP设备编码@源域名>
Call-ID:ms1214-322164-681262131542511620107-0@172.18.16.3
CSeq:2 Register
Contact: <sip:SIP设备编码@源IP地址端口>
Authorization: Digest username=”64010000002020000001”,realm=”64010000”, nonce=”6fe9ba44a76be22a”,uri=”sip:64010000002020000001@172.18.16.5:5060”,response=”9625d92d1bddea7a911926e0db054968”,algorithm=”MD5”
Max-Forwords:70
Expires: 7200
Content-Length: 0
SIP/2.0 200 OK
To: <sip:SIP设备编码@源域名>;tag=69113a2a
Contact: sip:SIP设备编码@源IP地址端口
Content-Length: 0
CSeq:2 Register
Call-ID:ms1214-322164-681262131542511620107-0@172.18.16.3
From:<sip:SIP设备编码@源域名>;tag=185328220
Via:SIP/2.0/UDP 源域名或者IP地址端口
Date:2010-11-02T15:01:26.115
Expires: 7200
7.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 |