SIP
《IP电话/传真业务总体技术要求》内容简介(下)
——关于H.323、SIP、MGCP、H.248和软交换
关于SIP
另一个经常谈到的协议是SIP,SIP协议提出了另一套IP电话的体系结构,是一个与H.323并列的协议。为了对SIP协议有所了解,下面对SIP协议作较为详细的描述。
1.系统的组成
一
个SIP系统主要由两部分组成:用户代理和网络服务器。用户代理有用户代理客户机(UAC)和用户代理服务器(UAS),其中用户代理客户机用于发起呼
叫,而用户代理服务器则用于响应呼叫。用户代理客户机和用户代理服务器构成了用户端必备的应用程序,由这两个应用程序完成呼叫的发起和接收。网络服务器也
有两类,它们是代理服务器(proxy)和重定位服务器(redirect)。代理服务器类似于HTTP的proxy和SMTP的MTA(Message
Transfer Agent ),
有点像中继器,它本身并不对用户请求进行响应,只是转发用户的中继器,然后将自身地址加入该消息的路径头部分,以保证将响应按原路返回并防止环路的发生。
重定位服务器非常类似于DNA,它收到用户的请求后,若判定自身不是目的地址,则向用户响应下一个应访问服务器的地址,而不是转发请求报文。
2.SIP网络结构
SIP协议的出发点是想借鉴Web业务成功的经验,以现有的Internet为基础来构架IP电话业务网,因此SIP有着与H.323完全不同的设计思想。它是一个分散式的协议,它将网络设备的复杂性向网络边缘推,使核心网络仍是一个“Best
Effort″
的传送通道,这就是SIP系统中核心网络服务器可以不保留状态(stateless)的原因(SIP消息本身含有一个呼叫的所有信息)。因为核心网络服务
器需要处理大量的呼叫,不保留每一呼叫的状态,将大大提高系统的处理能力,为组建大规模的IP电话业务网奠定了基础,而边缘网络服务器可以是有状态的
(stateful)。这种stateless和stateful结合的模式既可以充分发挥SIP的特点(如用户定位和查找)又保留了Internet无
法连接数据传送的设计思路。与以H.323协议为基础的IP电话相比,我们认为SIP协议需要相对智能的终端,即终端需要包含用户代理客户机构和用户代理
服务器两部分,由这两部分实现呼叫请求、呼叫答应和一些用户的特定需要,正是因为SIP系统有了相对智能的终端系统,所以它才有可能实现用户个性化的需
要。SIP协议的普遍使用有待于Internet用户的进一步发展和网上PC的数量与电话网上电话机的数量具有可比性。
其中IP网络包含SIP系统所必需的各种网络服务器。一次正常接续的流程是:
1)UAC向网络服务器(proxy或redirect)发出呼叫请求;
2)网络服务器(proxy或redirect)通过名字查找,用户定位,最终找到被叫UAS;
3)被叫UAS响应用户请求(拒绝或接受请求),该响应沿原路返回;
4)主叫UAC收到响应后,接通被叫或者终止这次呼叫请求;
对于用户终端是非智能终端的场合,也可以使用SIP协议作为呼叫信令,但这将大大削弱SIP协议特有的优势,如支持用户的移动性、用户对话的选择性以及与Web相结合的一些应用。
网
关设备应兼有UAC和UAS的功能,相当于将智能用户终端向网络中间推移,由网关实现智能终端的功能。但在这种情况下,SIP协议所支持的用户个性化特点
将大大被削弱,因为网关需要为多个用户而不是为单个用户服务。因此我们认为SIP协议更适用于智能用户终端,以现有的松散型Internet为基础,和现
有的Internet上使用的协议紧密结合。另外可以考虑在用户电话机前加前置机的办法来取代网关设备,由前置机来实现UAC和UAS的功能,这样做的代
价是将增加用户购买前置机的开销。
3.SIP消息
SIP协议主要有六类消息,它们分别是INVITE、BYE、OPTION、ACK、REGISTER和CANCEL消息。
INVITE:INVITE
消息用于发起呼叫请求。INVITE消息包括消息头和数据区两部分。INVITE消息头包含主、被呼叫的地址信息,呼叫主题和呼叫优先级等信息;数据区则
是关于会话媒体的信息,可由会话描述协议SDP来实现,SDP和H.245协议具有类似的功能,主要用于描述终端的媒体处理能力。由于数据区对于SIP协
议是不可见的,因此SIP协议也可以和H.245协议相结合使用。
BYE:当一个用户决定中止会话时,可以使用BYE表示会话结束。
OPTIONS:用于询问被叫端的能力信息,但OPTIONS本身并不能发起呼叫。
ACK:对已收到的消息进行确认回答。
REGISTER:用于用户向SIP服务器传送位置信息或地址信息。
CANCEL:取消当前的请求,但它并不能中止已经建立的连接。
4.SIP的特点
SIP协议具有简单、扩展性好以及和现有的Internet应用紧密的特点。简单是指仅用三条消息INVITE、BYE和ACK与四个头(To,Form,Call-ID,CSeq)就能实现简单的Internet
电话。扩展性是指网络服务器具有Stateful和Stateless相结合的特点。与现有Internet应用紧密结合的特点主要是指SIP协议可以和
Web以及E-mail业务紧密结合,目前IETF的PINT工作组正在制定的点击拨号(click-to-dial)和点击传真(click-to-
fax)协议就是以SIP为基础的。