這里，讀者要注意，卷1完全是rfc3261的中文翻譯，如果讀者有其他的版本或者更好的學(xué)習(xí)資源也可以參考其他的資源學(xué)習(xí)，筆者正在翻譯的版本可能結(jié)合一些應(yīng)用場景和拓?fù)鋱D，方便讀者更好地了解SIP協(xié)議，所以和rfc3261 官方文檔的格式可能完全不一致，微信格式可能會造成一些閱讀問題，筆者會在最終以PDF或者word的格式發(fā)布RFC3261 中文版本，希望讀者耐心等待。
筆者僅發(fā)布一些最新的rfc3261的前面的章節(jié)，可能不完整，也可能和其他作者的比不是太正確，大家取長補短，也基本不妨礙對某些知識點的進(jìn)一步了解。另外，rfc3261本身和其他技術(shù)協(xié)議一樣，完全是非常枯燥的閱讀體驗，沒有心靈雞湯或者其他勵志的內(nèi)容匿名煽情，如果讀者想完整閱讀理解了這些協(xié)議的規(guī)范，多多少少需要一點耐心，還要耐得住寂寞。如果讀者已經(jīng)有了一些經(jīng)驗的話，結(jié)合協(xié)議本身再次閱讀，會有一種對SIP技術(shù)的重新認(rèn)識，使得自己的技術(shù)得以大幅提升。無奈，如果你的才華支撐不了你的夢想，只能死磕。所以，還是一步步了解這些枯燥的技術(shù)概念才能逐漸掌握現(xiàn)在的SIP軟交換。
以下是RFC3261的部分中文學(xué)習(xí)筆記。格式和排版可能不太好看，在最終的PDF版本中會糾正。希望諒解！
1、背景介紹
很多基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用軟件都要求可以實現(xiàn)會話創(chuàng)建和管理，這里的會話可以看著是關(guān)聯(lián)多個參與方交換數(shù)據(jù)的方式。實際部署這些應(yīng)用軟件是非常復(fù)雜的過程：用戶可能在幾個終端之間移動切換，用戶也可能使用多個名字，用戶也可能使用不同的媒體，有時還同時使用不同的媒體介質(zhì)。目前，有很多不同的協(xié)議被準(zhǔn)許在網(wǎng)絡(luò)上運行，這些協(xié)議來傳輸各種形式的實時媒體會話數(shù)據(jù)，例如語音視頻，文本信息。 Session Initiation Protocol （SIP） 支持以上所說的這些功能描述和相關(guān)的協(xié)議，它可以支持開啟網(wǎng)絡(luò)的終端（called user agents）來發(fā)現(xiàn)其他的終端，準(zhǔn)許其他終端的某些會話屬性，終端之間可以共享這些會話屬性。
為了查詢到期望的會話參與對象，和其他的功能，SIP支持了網(wǎng)絡(luò)主機(jī)設(shè)施設(shè)備創(chuàng)建（稱為代理服務(wù)器），用戶代理可以對會話發(fā)送注冊，邀請和其他的請求。SIP是一個敏捷，通用的工具，它用來創(chuàng)建，修改和結(jié)束會話，它可以不依賴于正在工作的傳輸協(xié)議，并且無需依賴于各種已建立的會話類型。
2、SIP功能概述
SIP 一種應(yīng)用層的控制協(xié)議，它可以創(chuàng)建，修改和結(jié)束多媒體會話（會議），例如網(wǎng)絡(luò)電話呼叫。SIP也可以邀請參與對象加入到已存在的會話，例如多方廣播會議。它可以從當(dāng)前存在的會話中再加入媒體也可以移除媒體。SIP可以透明支持名稱映射，服務(wù)重新轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，這些服務(wù)功能支持個人移動能力-無論網(wǎng)絡(luò)位置如何，用戶可以在網(wǎng)絡(luò)中保持一個對外單點可視的身份。
SIP支持創(chuàng)建和結(jié)束媒體通信的五個方面的功能：
- 用戶定位： 端系統(tǒng)的決定來支持通信；
- 用戶有效性： 決定被呼叫方是否有意愿決定加入通信；
- 用戶能力： 決定用戶可使用的媒體和其媒體參數(shù)；
- 會話創(chuàng)建： "ringing"，在呼叫方和被呼叫方之間創(chuàng)建會話參數(shù)；
- 會話管理： 包括轉(zhuǎn)發(fā)，結(jié)束會話，修改會話參數(shù)和調(diào)用服務(wù)。
SIP 不是一個單一，垂直集成度通信系統(tǒng)。SIP而是一個模塊，它可以用來和其他的IETF協(xié)議集成來構(gòu)建一個完整的媒體架構(gòu)。典型的架構(gòu)如，和實時傳輸協(xié)議（RTP）配合，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)傳輸，提供QoS反饋，使用實時媒體協(xié)議（RTSP）來控制媒體流和媒體的發(fā)送控制，媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議
（MEGACO）（RFC 3015[30]） 來控制網(wǎng)關(guān)對PSTN網(wǎng)絡(luò)的支持，和會話描述協(xié)議 （SDP） （RFC 2327[1]）來描述媒體會話。因此，SIP應(yīng)該結(jié)合其他的協(xié)議一起使用對用戶提供完整的服務(wù)。但是，基本的SIP功能和操作不會依賴于其他任何協(xié)議。
SIP 本身不提供服務(wù)。但是，SIP提供基本的操作，這些操作可以支持部署不同的服務(wù)。例如，SIP可以定位一個用戶，并且對當(dāng)前定位發(fā)送一個不透明的對象。如果此基本操作用來支持發(fā)送一個寫入SDP的會話描述，終端可以同意會話中的參數(shù)。如果同樣的操作用來傳遞一張呼叫方的圖片和此會話描述，那么就可以在早期部署一個“caller ID”服務(wù)。就像這個例子所展示的，一個單個基本操作往往被用來提供不同的服務(wù)。
SIP 不提供會議控制服務(wù)例如發(fā)言權(quán)控制和發(fā)言，它不能對會議發(fā)出命令控制如何管理會議。SIP可以用來發(fā)起一個會話，這個會話可以用來支持一些會議控制協(xié)議。因為，SIP創(chuàng)建的消息和會話可以傳遞到完全不同的網(wǎng)絡(luò)中，SIP不能也不會提供任何網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)設(shè)的支持能力。
SIP所提供的服務(wù)的本質(zhì)使得安全性特別重要。對于對端來說，SIP提供了一個安全服務(wù)單元，這些服務(wù)單元包括拒絕攻擊防止服務(wù)，認(rèn)證（包括用戶對用戶，代理對用戶），集成保護(hù)，加密和私有服務(wù)。
SIP 可以支持IPv4和IPv6兩種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
3、術(shù)語
在本文檔中，關(guān)鍵詞 "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "NOT RECOMMENDED", "MAY", 和 "OPTIONAL" 通過BCP 14, RFC 2119[2] 加以解釋，并且說明了遵從SIP部署要求級別和嚴(yán)格程度。讀者需要根據(jù)關(guān)鍵詞的字面意思來區(qū)分這些規(guī)則的基本和寬泛程度，盡可能最大程度對應(yīng)SIP協(xié)議的要求。很多時候，由于開發(fā)人員，特別是對英文協(xié)議了解不夠，或者對協(xié)議的理解不同，所以導(dǎo)致一些兼容性問題或者功能不一致等問題。
4、操作概述
此部分使用一個簡單示例介紹了SIP的基本操作。它實際上是一個學(xué)習(xí)輔導(dǎo)，沒有包含任何正式的說明。
第一個示例顯示了SIP的基本功能：終端定位，希望通信的意愿，創(chuàng)建會話參數(shù)的協(xié)商和創(chuàng)建會話后會話拆線。
圖表1 顯示了一個典型的介于兩個用戶之間的SIP消息交互，兩個用戶分別是Alice和 Bob。（每個消息都通過一個帶字母F的標(biāo)簽來標(biāo)注，文本號碼說明一個標(biāo)注號碼）。在這個例子中，Alice使用了一個在PC上運行的SIP應(yīng)用程序（作為一個軟電話）來呼叫Bob，Bob的電話是一個基于互聯(lián)網(wǎng)的SIP電話。這個圖例也同時顯示了，這里有兩個SIP 代理服務(wù)器介于Alice和BoB之間來支持會話管理工作。在圖例1中，這種典型的設(shè)置方式我們通常稱之為“SIP 拓?fù)鋱D” "SIP 框架" 。
Alice使用自己的SIP身份 “呼叫”Bob，這種SIP身份是一種URL類型，我們這里稱之為SIP URL。SIP URLs在Section 19.1中做了定義。它的格式和郵件的格式非常相似，一般都包括一個用戶名稱和主機(jī)名稱。在這個例子中，它就是 sip:bob@biloxi.com, 這里biloxi.com是一個Bob的SIP服務(wù)提供商。Alice可能也具有和Bob的URL同樣的類型，或點擊一個超鏈接后進(jìn)入一個地址薄。SIP同樣也提供一個安全的URL，被稱之為SIPS URL。安全URL的示例為sips:bob@biloxi.com。通過SIPS URL發(fā)起的呼叫可以保證安全，加密的傳輸，它用來傳輸所有從呼叫方到被呼叫方域的所有SIP消息。 從這里，開始，SIP的請求消息安全地發(fā)送到被呼叫方，但是安全機(jī)制依賴于被呼叫方域的安全策略設(shè)置。
SIP 是基于一種類似于HTTP形式的請求/響應(yīng)事務(wù)處理模式。每個事務(wù)處理包括一個啟動了特別method方法的請求，或者一個功能，和至少一個來自于服務(wù)器端的響應(yīng)構(gòu)成。在這個例子中，事務(wù)處理是以Alice的軟電話開始，軟電話發(fā)送一個INVITE請求，攜帶了Bob SIP URL地址。這里，INVITE就是一個SIP method方法，它指定了一個執(zhí)行命令，請求方（Alice）想讓服務(wù)器方（Bob）接收這個請求。這個INVITE請求中包含了幾個頭域header fields。Header fields 被命名為屬性值，這些屬性值提供了關(guān)于消息的其他額外信息。在INVITE中的某些屬性表示了呼叫的唯一身份，目的地地址，Alice的地址，和Alice和Bob之間創(chuàng)建會話所期望的會話類型的信息。INVITE （F1消息中）可能類似于這樣的流程：
Figure 1: SIP session setup example with SIP trapezoid
INVITE sip:bob@biloxi.com SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bK776asdhds
Max-Forwards: 70
To: Bob
From: Alice ;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710@pc33.atlanta.com
CSeq: 314159 INVITE
Contact:
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 142
（Alice的SDP 消息不顯示）
文本消息的第一行包含了一個方法名稱method（INVITE）。 緊接著的是幾行包含一個header 值域的列表。在這個示例中，它們包含了最少的要求設(shè)置。這些頭header簡單描述如下：
Via 包含了一個地址（pc33.atlanta.com），Alice希望對這個請求獲得響應(yīng)的地址。它也包含了一個branch參數(shù)來確認(rèn)這個事務(wù)處理。
To 包含了一個顯示名稱（Bob）和一個SIP或者SIPS URL（sip:bob@biloxi.com） 。Display names在RFC 2822[3]有介紹。
From 也包含一個顯示名稱（Alice）和一個SIP或SIPS URI （sip:alice@atlanta.com），它表示這個請求的發(fā)起方。這個header同時還有一個一個標(biāo)簽tag參數(shù)，此標(biāo)簽包含了一個任意字符串（1928301774），這個字符串被添加到了軟電話的URL。此標(biāo)簽也是為了確認(rèn)身份的目的。
Call-ID 包含一個對這個呼叫的全局唯一確認(rèn)信息，它是由一個任意字符串和軟電話主機(jī)名稱或IP地址組合而成。To tag的組合，F(xiàn)rom tag的組合，和Call-ID完整定義了一個Alice和BoB兩者之間的點對點的SIP關(guān)系，這種關(guān)系可以看作一個dialog對話。
CSeq 或Command Sequence包含一個整數(shù)和一個method名稱。這個CSeq是一個增長的數(shù)值，它是支持每一個在dialog里新的請求，并且是一個普通的序列號碼。
Contact 包含一個SIP或者SIPS URI，它用來表示一個直接的路由去聯(lián)系A(chǔ)lice，通常情況下，它由一個用戶名稱以及它所在的全限定域名構(gòu)成（FQDN）。 如果使用了全限定域名（FQDN）的話，許多終端系統(tǒng)沒有已注冊的域名，因此，這里IP地址是允許的。Via頭告訴其他參數(shù)往哪里發(fā)送響應(yīng)消息，Contact告訴其他參數(shù)往哪里發(fā)送將來的請求消息。
Max-Forwards 最大前轉(zhuǎn)來限定一個請求到達(dá)目的地的最大跳躍（hop）數(shù)量。它是由一個整數(shù)數(shù)值構(gòu)成，在經(jīng)過一個跳轉(zhuǎn)時會降低一個數(shù)值。
Content-Type 包含一個信息體的描述，這里忽略。
Content-Length contains an octet （byte） count of the message body.
完整的SIP頭域集合在Section 20 中有詳細(xì)的定義。
會話的細(xì)節(jié)，例如媒體類型，編碼，采樣率等沒有在SIP中進(jìn)行描述。 這些細(xì)節(jié)而是包含在了SIP消息體中，它們通過編碼以后以各種協(xié)議的格式出現(xiàn)。其中一種協(xié)議格式就是 會話描述協(xié)議-Session Description Protocol （SDP） （RFC 2327[1]）。這個SDP消息（沒有在這里顯示）示例是通過SIP消息來傳輸，傳輸?shù)姆绞筋愃朴陔娮余]件中的附件方式來傳輸，或類似于通過HTTP消息傳輸網(wǎng)頁頁面內(nèi)容的方式。
因為軟電話不知道Bob的地址或biloxi.com域名中的SIP服務(wù)器地址，軟電話發(fā)送一個INVITE 到SIP 服務(wù)器端，這個SIP服務(wù)器支持Alice的域，atlanta.com。 atlanta.com SIP 服務(wù)器已經(jīng)配置了Alice的軟電話，或者通過DHCP發(fā)現(xiàn)了軟電話地址信息。
這個atlanta.com SIP 服務(wù)器是一個代理服務(wù)器。代理服務(wù)器接收請求，然后作為一個請求者轉(zhuǎn)發(fā)這些請求。在這個實例中，代理服務(wù)器接收到了INVITE請求，然后發(fā)送了一個100 （Trying） 響應(yīng)給Alice的軟電話。這個100 （Trying） 響應(yīng)表示這個INVITE已經(jīng)被收到，代理正在通過路由設(shè)置路由這個INVITE到其目的地。
在SIP中，響應(yīng)消息使用一個三位數(shù)的碼和描述短語作為回復(fù)消息。這個響應(yīng)消息在Via中包括同樣的To， From， Call-ID， CSeq 和 branch參數(shù) parameter，這些參數(shù)和INVITE中的一樣，這些參數(shù)允許Alice的軟電話關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息來發(fā)送INVITE消息。這個atlanta.com代理服務(wù)器定位到這個代理服務(wù)器在biloxi.com，它可能執(zhí)行一個特別的DNS查詢來找到服務(wù)biloxi.com 域的SIP 服務(wù)器。這個部分的描述在[4]中。 因此，它獲得biloxi.com 代理服務(wù)器的IP地址，然后轉(zhuǎn)發(fā)或者在這里代理其INVITE請求。在轉(zhuǎn)發(fā)這個請求之前，這個 atlanta.com 代理服務(wù)器添加另外一個Via頭域，這個頭域包含自己的地址（這個INVITE已經(jīng)在第一個Via包含了Alice的地址）。biloxi.com 代理服務(wù)器收到這個 INVITE消息后，然后回復(fù)一個帶100 （Trying） 響應(yīng)消息到atlanta.com 代理服務(wù)器，表示它已經(jīng)收到了這個INVITE消息，正在處理這個請求。代理服務(wù)器會查詢一個定位服務(wù)器，我們稱之為定位服務(wù)，定位服務(wù)包含當(dāng)前Bob的IP地址。（我們將會在下一個部分看到如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫查詢。）biloxi.com 代理服務(wù)器會添加另外一個Via header ，并且攜帶自己的IP地址，這個地址是對這個INVITE請求的，代理轉(zhuǎn)發(fā)這個請求到Bob的SIP軟電話。
Bob的軟電話收到這個INVITE 消息后，對 Bob 發(fā)出提示，告訴他有從Alice來的電話呼叫，Bob決定是否應(yīng)答這個呼叫，這里Bob的軟電話會產(chǎn)生振鈴提示。Bob的軟電話提示180振鈴，這個響應(yīng)消息會路由根據(jù)相反的方向回到兩個代理服務(wù)器。每個代理使用Via header 域值來決定發(fā)送響應(yīng)的地址方向，并且從頂部路由記錄中刪除自己的地址。因此，盡管要求DNS和定位服務(wù)查詢 路由這個初始的INVITE請求，180（Ringing）響應(yīng)返回到呼叫方時可以沒有查詢消息或沒有代理服務(wù)器中所保持的狀態(tài)。
這樣也獲得了一個合理的響應(yīng)屬性，每個看到INVITE消息的代理服務(wù)器也可以看到所有對INVITE的響應(yīng)消息。
當(dāng)Alice的軟電話收到這個180 （Ringing）響應(yīng)后，它會傳遞這個信息給Alice，傳遞過來的信息方式可以使用一個回鈴音（ringback tone）或或者在Alice終端屏幕顯示一個消息。
參考資料：
https://www.rfc-editor.org/rfc/pdfrfc/rfc3262.txt.pdf
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