SIP协议

　　1.定义：SIP（Session Initiation Protocol，会话初始协议）是由IETF（Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组）制定的多媒体通信协议，它是一个应用层的信令控制协议。用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。这些会话可以是Internet多媒体会议 、IP电话或多媒体分发。会话的参与者可以通过组播（multicast）、网状单播（unicast）或两者的混合体进行通信。

　　以下转自http://www.cnblogs.com/wangxuchu/archive/2012/10/04/2693372.htmlhttp://www.cnblogs.com/wangxuchu/archive/2012/10/04/2693372.html

1.简介

SIP（Session Initiation Protocol）是一种类似于http协议的纯文本应用层协议。SIP可以用来控制会话的建立、取消、关闭等操作。主要可以实现以下功能：

用户定位：检查终端用户的位置，用于通信；
用户有效性：检查用户参与会话的意愿程度；
用户能力：检查媒体和媒体参数；
建立会话：“振铃”，在呼叫和被叫方同时建立会话的参数；
会话管理：包括会话的传输和终止，修改会话参数以及请求服务

2.SIP的结构

在SIP协议中主要包含以下几种逻辑上的角色：UA、Proxy Server、 Register/Location Server、Redirect Server。

UA：用户代理（User Agent）类似于http协议中浏览器的角色，是用户操作的终端界面，用户代理需要符合SIP协议的要求，但是结合其他的协议根据不同的应用场景，会有不同的实现逻辑。比如，SIP协议结合H.323VoIP协议可以实现软件电话功能。用户代理分为UAC（UA Client）和UAS（UA Server）两种逻辑实体，UAC发送SIP Request并接受Response，UAS接收SIP Request并返回Response，一个物理设备既可以是UAC同时也可以是UAS。
Proxy Server：代理服务器的作用主要是转发Request和Response给其他的Proxy Server或者UA，Proxy Server分为有状态代理服务器（Stateful Proxy）和无状态代理服务器（Stateless Proxy），前者会保留一次通信事务的状态，通过一个有限状态机来控制转发操作，而后者不保存状态，只是实现透明的转发操作。
Registration/Location Server：注册和定位服务器用于登记和定位UA，在线的UA会定时的向Registration服务器发送SIP消息来表明UA当前的位置（如IP地址、端口号等），Registration服务器会将该信息存入数据库（或者散列表）中，当其他UA向该UA发送request时就能获得该UA的位置。
Redirect Server：用于重定向，在逻辑上相当于一个特殊功能的UA。

1.概念

会话是SIP协议中一个重要的概念，它不同于会话，它是发生在两个UA之间点对点通讯。通俗来说，就像是两个人说话，举个例子：

A:Hi，我叫Tommy，你好！

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B:我叫Elaine，很高兴认识你

A:不知道今晚你有没有时间，请你喝咖啡

B:我有时间。

A:那就今天晚上7点在华语的星巴克

B:嗯，好的

A:那就这么定了，晚上见。

B:晚上见。

通常是有一方发起对话，当对方有没有回应，或者回应是“不好意思我不认识你”、“我现在忙没时间”时对话就无法开始；如果对方回应是“稍等”，那对话就处于早期等待开始的状态；如果对法给出回应是“你好”的时候表示对方愿意与你对话，对话就正式开始了。对话的结束通常是一方说“再见”之类的话，或者对方说完“稍等”之后又说“今天谈不了了”，这样对话就算结束了。对一个对话来说对话的双方需要知道自己在跟谁说话，要通过怎样的媒介对话（比如电话、QQ等）对话的顺序等信息，这样一个人同时与多个人对话（比如聊QQ）时也不会出现混乱。两个UA之间的对话也是一样的道理，对话需要有一个开始的标志和结束的标志，中间是对话的内容，对话的双方要保持对话的状态直到对话结束。

2.状态转换

对话包括三种状态：早期（early）、确认（confirmed）、关闭（closed）。

对话由包含特定方法的请求的无失败的应答来创建，具体来说一个对于INVITE请求的101-199应答或者2xx应答会创建一个应答。

一个请求的非终结应答（101-199）将会创建一个早期（early）对话。
一个请求的2xx终结应答将会使一个对话进入确认（confirmed）状态，进入确认状态的对话可以发起一个新的事务（transaction）。
处于早期状态的对话收到该对话的请求对应的非2xx终结应答时会进入关闭（closed）状态，处于确认状态的对话中发送一个BYE请求后，对话也会进入关闭状态

3.对话信息

前面提到对话的双方UA需要为对话保持一个状态，也就是对话的信息，这些信息是UA用来区别不同对话的，这些信息在同一个UA端唯一的对应一个对话，但是对话的两个UA对于同一个对话的描述信息却不一定是一样的，实际上在SIP协议中对话双方对于对话的描述信息是不同的。参与对话的UA需要用一个dialog-ID来唯一确定一个对话，这个dialog-ID是由Call-ID和remote-tag和local-tag组成的，同时需要知道双方的地址，即需要一个local-uri和remote-uri，需要知道对话的顺序，那就需要一个remote-CSeq和local-CSeq来标记对话内容的顺序等。

1.总体结构

看了这么长时间的RFC文旦，谈谈我对SIP协议通信粒度的理解吧，在SIP协议中通信的行为分成了不同的粒度，从小到大分别是点到点的sip消息的传输（这点是我自己总结的），sip事务，sip对话以及sip会话。点到点的sip消息的传输时sip协议传输的最基本的单位，发生在传输层（Transport Layer），就是将一个sip message通过udp、tcp或tls等底层协议发送到目的UA（或者Proxy）的传输层。事物的粒度在点对点sip消息传送之上，包含了一系列的sip消息传输，事务由一个request、0到多个临时response以及一到多个最终response组成，表示了一次完整的request-response过程。而对话粒度更大，一次对话从进入early状态到closed状态可能包含0到多个事务（对话收到1xx进入early后收到non-2xx的response时会直接进入closed，否则必须经过BYE事务才能进入closed状态）。对话应该发生在Transaction User层，由用户控制对话的开始和结束。sip会话表示了若干用户之间通信的过程，可能包含多个对话过程。