SIP协议学习

SIP（Session Initiation Protocol，会话初始协议）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。以下是关于 SIP 协议的详细介绍：

1.发展历程:

1996 年，出现 SIP 的概念。
1999 年 3 月，IETF（Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组）在 RFC2543 中定义了 SIP。
21 世纪初，SIP 得到逐渐推广。随着 LTE 的推广，SIP 成为 LTE 的语音最终解决方案 VoLTE 的主要信令协议，其应用范围从特定环境逐步扩展至主流多媒体通信环境。

用户代理（User Agent）：分为用户代理客户端（UAC）和用户代理服务器（UAS）。UAC 负责发起 SIP 请求，UAS 负责接收并响应请求。例如，用户使用的 SIP 电话终端就是一种用户代理，它可以发起呼叫请求（作为 UAC），也可以接收来自其他用户的呼叫请求并进行响应（作为 UAS）。
网络服务器：包括代理服务器（Proxy Server）、重定向服务器（Redirect Server）和注册服务器（Registrar Server）。
- 代理服务器：接收 SIP 请求并将其转发给下一个服务器或目标用户代理，起到路由的作用。
- 重定向服务器：不直接转发请求，而是返回目标地址信息，让发起请求的用户代理直接向目标地址发送请求。
- 注册服务器：用于接收用户代理的注册信息，记录用户的位置信息等，以便其他用户能够找到该用户。

呼叫建立：
- 用户 A 的用户代理客户端（UAC）向网络中的代理服务器发送一个 INVITE 请求，该请求中包含了用户 A 希望呼叫的用户 B 的地址信息以及一些会话描述信息，如媒体类型（音频、视频等）、编码方式等。
- 代理服务器根据用户 B 的地址信息将 INVITE 请求转发给用户 B 所在的网络或用户 B 的用户代理服务器（UAS）。
- 用户 B 的 UAS 收到 INVITE 请求后，如果用户 B 愿意接受呼叫，就会返回一个 200 OK 响应，表示接受呼叫。
- 用户 A 的 UAC 收到 200 OK 响应后，再发送一个 ACK 确认消息，至此呼叫建立成功，双方可以开始进行多媒体通信。
会话修改：在会话进行过程中，如果用户想要修改会话的参数，例如改变媒体类型、调整编码方式等，可以通过发送一个新的请求来实现。例如，用户 A 想要从音频通话切换为视频通话，就可以发送一个新的 INVITE 请求，其中包含新的视频媒体描述信息。对方用户 B 的 UAS 收到请求后，如果同意修改，就会返回相应的响应，会话参数修改完成。
会话终止：当一方用户想要结束会话时，可以发送一个 BYE 请求。对方收到 BYE 请求后，返回一个 200 OK 响应，会话终止。

灵活性：SIP 不定义要建立的会话的类型，只定义应该如何管理会话，这意味着它可以用于众多应用和服务中，如互联网多媒体会议、IP 电话、多媒体分发、即时消息等。
易于实现和扩展：SIP 消息是基于文本的，易于读取和调试，新服务的编程更加简单，对于设计人员而言更加直观。而且对 SIP 的扩充易于定义，可由服务提供商在新的应用中添加，不会损坏网络。
与其他协议协作性好：SIP 可以与负责语音质量的资源预留协议（RSVP）互操作，还与负责定位的轻型目录访问协议（LDAP）、负责身份验证的远程身份验证拨入用户服务（RADIUS）以及负责实时传输的 RTP 等多个协议协作。
独立性：SIP 独立于传输层，底层传输可以是采用 ATM 的 IP，它使用用户数据报协议（UDP）以及传输控制协议（TCP），将独立于底层基础设施的用户灵活地连接起来。

SIP 消息分为请求消息和响应消息两类。
请求消息：常见的请求消息有 INVITE（用于邀请用户参加会话）、ACK（用于确认对 INVITE 请求的响应）、BYE（用于终止会话）、OPTIONS（用于查询服务器的能力）、REGISTER（用于用户向注册服务器注册自己的位置信息）等。请求消息的格式包括起始行（请求行）、消息头和消息体。起始行包含请求方法、请求的目标地址和 SIP 版本号；消息头包含各种头字段，如 From、To、Call-ID、CSeq 等，用于描述请求的相关信息；消息体通常包含会话描述信息，如媒体类型、编码方式等。
响应消息：响应消息的格式包括起始行（状态行）、消息头和消息体。起始行包含 SIP 版本号、状态码和状态描述；消息头和消息体的格式与请求消息类似。状态码是一个三位数字，用于表示请求的处理结果，例如 200 表示成功，404 表示请求的资源不存在，500 表示服务器内部错误等。