SIP协议说明以及报文字段解析

article/2025/9/23 6:09:09

SIP协议的概念：
SIP 协议，即 会话初始协议（Session Initiation Protocol），是一个应用层的 点对点协议，用于初始、管理和终止网络中的语音和视频会话，是 GB28181 的核心之一。

SIP是一个基于文本的应用层控制协议，独立于底层传输协议 TCP/UDP/SCTP，用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方多媒体会话。 SIP 协议虽然属于应用层协议，然而 SIP 本身并不提供任何服务。但是 SIP 是通信的基础，在 SIP 这个通信的基础上可以用来构建不同的服务。

国标协议是基于sip协议开发的，国标的信令传递都依靠sip协议；在国标的实现中主要使用sip的register、 message、 invite、info、bye、subscribe、notify等消息，消息中重要的几个id：call-id、dialog-id、reg-id 。

sip消息：
• SIP消息分为请求和响应两类
• 消息中可以携带任意类型的消息体
• 用头域表示消息，实体或者消息体的相关属性

SIP消息格式：
• 这两种消息类型都由一个起始行，一个或者多个包头域，一个或多个可选的消息正文组成。
• 起始行、每一个包头行，空行、都必须由回车换行组成（CRLF）。即使消息 正文没有，也必须有一个空行跟随。
• 通用格式
SIP-Message = start-line
*message-header
CRLF
[message-body]

start-line是请求行（起始行）或者状态行：

请求行（起始行） ： INVITE sip:bob@biloxi.com SIP/2.0
Request-Line ： Method Request-URI SIP-Version CRLF
Method : 请求UAS处理的方法
Request-URI: 处理请求的用户或服务器的地址，并不是目的地址，是下一跳地址
SIP-Version : SIP协议版本号，供应用程序采用相应的兼容策略

状态行： SIP/2.0 200 OK
status-line：SIP-VERSION STATUS-CODE Reason-Phrase CRLF
SIP-VERSION ： SIP协议版本号，供应用程序采用相应的兼容策略
STATUS-CODE ：是一个3位的数字result code，用来标志处理请求的一个结果
Reason-Phrase ：一个简短的Status-Code的说明

Sip消息举例：

  1. 请求报文REGISTER
    在这里插入图片描述

  2. 请求报文INVITE
    在这里插入图片描述

SIP消息的分类：
请求消息
REGISTER 注册请求，上报用户信息，完成号码绑定
INVITE 发起会话请求
CANCEL 取消一个尚未完成的请求，特别针对INVITE
ACK 为INVITE请求提供三次握手
BYE 结束会话请求
SUBSCRIBE 预定某个用户、资源或者呼叫的状态改变情况
NOTIFY 当被预定资源或者用户状态发生改变时向定制者发出通知
INFO 通话建立后，中间信息传输
OPTION 查询服务器或者是UA的能力
… 可扩展，体现SIP协议的灵活性

应答消息
1XX - 临时响应。表示请求正在处理中
2XX - 成功。表示请求处理成功
3XX - 重定向。提供重定向呼叫的号码
4XX - 客户端错误。错误来源于UAC
5XX - 服务端错误。错误来源于UAS
6XX - 全局错误。Server已知受到制约的条件

INVITE 请求的例子：
INVITE sip:bob@biloxi.com SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bK776asdhds
Max-Forwards: 70
To: Bob sip:bob@biloxi.com
From: Alice sip:alice@atlanta.com;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.atlanta.com
CSeq: 314159 INVITE
Contact: sip:alice@pc33.atlanta.com
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 142
(Alice’s SDP not shown)

SIP头域介绍：
头域分类

  1. 通用头域
    描述消息基本属性的头域
  2. 请求头域
    仅在请求中有效，在应答中应该被忽略
  3. 应答头域
    仅在应答中有效，在请求中应该被忽略
  4. 实体头域
    用于描述消息体内容的长度、格式和编码类型等属性

头域格式：
头域遵循在RFC2822的2.2节定义的通用头域格式。每一个头域都由一个域名加上冒号（”:”）和域值组成。
field-name:field-value

任何SIP消息都必须携带的头域:
– From
– To
– Callid
– Max-Forwards
– Via
– Cseq
任何SIP消息缺少必选头域都是一个不完整的消息
这六个头域决定了消息的传送、响应的路径、事务的匹配、多个事务关联关系

SIP请求消息中常见头域介绍：
Via:
 Via头域是用来描述请求当前经历的路径，并且标志了应答所应当经过的路径；
 当UAC创建一个请求，它必须在头域中添加一个Via域；转发请求报文的Proxy在Via头域顶端添加自己的地址，并携带branch ID参数（提供了事务的标志，是Request-URI、To-Tag、From-Tag、Call-ID和CSeq的哈希值）
 包含协议名、版本号、以及传输层协议(SIP/2.0/UDP, SIP/2.0/TCP, etc.)
 Via头域必须包含一个分支(branch)参数，用于区分请求创建的事务。根据RFC3261产生的branch ID必须用”z9hG4bK”开头

TO
 To头域定义了逻辑上请求的接收者
 允许有一个显示用的姓名，由< >封装

FROM
 From头域表示了请求的来源地
 允许有一个显示用的姓名，由< >封装
 UAC发起的请求必须包含Tag字段，用于标识一个特定的呼叫

CALL-ID
 Call-ID是一个在一系列消息中，区分一组消息的唯一标志。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
 在UA的每次注册中，都应该是一样的
 所有的SIP UA都必须保证自己产生的Call-ID不会和其他UA产生的Call-ID重复。注意，如果是请求的重传，则不被当作一个新的请求，所以不需要新的Call-ID。

CSeq
 由一个方法（method）和一系列的顺序号码组成。方法（method）必须和请求的方法一致
 CSeq 头域是用来区分事务的顺序，随着事务递增
 UAS据此来判断该请求是一个新请求，还是一个重传的请求

Contact
 在INVITE请求和200 OK响应里面必须存在
 当UA处于防火墙后，该字段内容为防火墙URI，From字段为UA的URI地址
 允许有一个显示用的姓名，由< >封装

Expires
 Expires头域给定了消息（或者内容）过期的相关时间
 出现在INVITE消息中，表示UAC的请求有效时间
 出现在REGISTER消息中，表示Contact中URI地址的注册有效时间

Supported 和 Require
如果UAC支持服务端响应请求的SIP扩展，UAC应该在请求的时候包含一个Supported头域说明options tags描述那些SIP扩展
如果UAC要求UAS能够支持扩展，以便UAS能够处理UAC的特定请求，那么它必须在请求头中增加一个Require头域来说明处理本特定请求需要什么样的一个扩展option tags
Option tags是一个唯一标志，用来指明SIP中的新options（扩展）的。

Max-Forwards
限制请求到他的目的地中间的跳转。经过一次跳转就自动减一。如果Max-Forwards在到达目的之前就减到0，他会报告一个483(太多的路由)错误回应。
一个UAC必须为每一个请求填写一个Max-Forwards头域，这个字段的缺省值应该是70。

Route
Route头域用于强制一个请求经过一个proxy路由列表。
例如UA发出一个BYE请求，强制其经过PS
在这里插入图片描述

Record-Route
Record-Route头域是proxy在请求中增加的，用来强制会话中的后续请求经过本proxy的 。
在这里插入图片描述
后续消息路由选择策略：
Form、Contact、Via、Record-Route/Route，这几个字段均可作为路由选择依据，总的来说：协议栈中响应消息根据via携带url回复响应，后续请求消息根据上述字段中有Record-Route/Route就选Record-Route/Route，没有就根据contact字段、如果contact都没有就按照From字段携带url。

Sip消息包体：
• 请求信息都可以包含一个消息正文体
• 消息中的internet媒体类别必须在Content-Type头域中指明。
• 如果消息正文（body）通过某种形式的编码（encoding），比如压缩等等，都必须在Content-Encoding 头域中指明，否则Content-Encoding域必须忽略
• Content-Length头域中存放了包体的字节长度

例如：SDP
在这里插入图片描述

例如：DDCP
在这里插入图片描述

SIP应答消息：

应答消息分类
– 临时应答
提示进度，如果UAS不能马上接受或者拒绝邀请，那么它可以提示进度给UAC。这是通过一个101到199的临时应答实现的。
– 终结应答
很多情况下，在与方法无关的应答规范中，在非INVITE请求的情况下，我们都要求UAS不应该发送临时应答给请求者。在这种情况下，UAS应该尽快发送一个终结应答给非INVITE请求 。
请求的转发3xx
请求的接受2xx
请求的拒绝4xx/5xx/6xx

SIP应答消息中常见头域说明：
• 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）应答是一个例外，在100中可能已经存在了一个tag）。这就提供了一个UAS正在应答的标志，也许就是对话ID的一部分。对同一个请求来说，它的应答必须有相同的tag标志，包括终结应答和临时应答（同样100（trying）除外）。

SIP响应消息举例：
应答报文200OK
在这里插入图片描述


http://chatgpt.dhexx.cn/article/8uXfBkWc.shtml

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