VoIP基本概念:SIP 协议概述

SIP是由IETF提出来的一个应用控制(信令)协议。正如名字所隐含的--用于发起会话。它
可用来创建、修改以及终结多个参与者参加的多媒体会话进程。参与会话的成员可以通过组
播方式、单播连网或者两者结合的形式进行通信。
SIP中有客户机和服务器之分。客户机是指为了向服务器发送请求而与服务器建立连接的应
用程序。用户代理(User Agent)和代理(Proxy)中含有客户机。服务器是用于向客户机发
出的请求提供服务并回送应答的应用程序。共有四类基本服务器:
·用户代理服务器:当接到SIP请求时它联系用户,并代表用户返回响应。
·代理服务器:代表其它客户机发起请求,既充当服务器又充当客户机的媒介程序。在转发
请求之前,它可以改写原请求消息中的内容。
·重定向服务器:它接收SIP 请求,并把请求中的原地址映射成零个或多个新地址,返回给
客户机。
·注册服务器:它接收客户机的注册请求,完成用户地址的注册。 用户终端程序往往需要包
括用户代理客户机和用户代理服务器。代理服务器、重定向服务器和注册服务器可以看出是
公众性的网络服务器。在SIP中还经常提到定位服务器的概念,但是定位服务器不属于SIP
服务。
SIP在设计上充分考虑了对其它协议的扩展适应性。它支持许多种地址描述和寻址,包括用
户名@主机地址:被叫号码@PSTN 网关地址:Tel:010-62281234 普通电话的描述等。这样,
SIP主叫按照被叫地址就可以识别出被叫在传统电话网上的位置,然后通过一个与传统电话
网相连的网关发起并建立呼叫。SIP 最强大之处就是用户定位功能。SIP 本身含有向注册服
务器注册的功能,也可以利用其它定位服务器DNS、LDAP 等提供的定位服务来增强其定
位功能。
SIP 共规定了六种信令:INVITE、ACK、CANCEL、OPTIONS、BYE、REGISTER。其中
INVITE 和ACK 用于建立呼叫,完成三次握手,或者用于建立以后改变会话属性;BYE 用
以结束会话;OPTIONS用于查询服务器能力;CANCEL用于取消已经发出但未最终结束的
请求;REGISTER用于客户出向注册服务器注册用户位置等消息。

      

 


图6-8 通过SIP代理建立呼叫的例子
SIP协议支持三种呼叫方式:由用户代理服务机(UAC)向用户代理服务器(UAS)直接呼
叫,由UAC 在重定向服务器的辅助下进行重定向呼叫和由代理服务器代表UAC 向被叫发
起呼叫。通过SIP代理建立呼叫的例子如图6-8所示。
H.323 和SIP协议的比较
H.323 和SIP 分别是通信领域与因特网两大阵营推出的建议。 H.323 企图把IP 电话当作是
众所周知的传统电话,只是传输方式发生了改变,由电路交换变成了分组交换。而SIP协议
侧重于将IP 电话作为因特网上的一个应用,较其实应用(如FTP,E-mail 等)增加了信令
和QoS 的要求,它们支持的业务基本相同,也都利用RTP 作为媒体传输的协议。但H.323
是一个相对复杂的协议。
H.323 采用基于ASN.1 和压缩编码规则的二进制方法表示其消息。ASN.1 通常需要特殊的代
码生成器来进行词法和语法分析。而SIP的基于文本的协议,类似于HTTP。基于文本的编
码意味着头域的含义是一目了然的,如From、To、Subject等域名。这种分布式、几乎不需
要复杂的文档说明的标准规范夫风格,其优越性已在过去的实践中得到了充分的证明(现在
广为流行的邮件协议SMTP就是这样的一个例子)。SIP的消息体部份采用SDP进行描述,
SDP中的每一项格式为=,也比较简单。
在支持会议电话方面,H.323由于由多点控制单元(MCU)集中执行会议控制功能,所有参
加会议终端都向MCU 发送控制消息,MCU 可能会成为颈,特别是对于具有附加特性的大
型会议;并且H.323 不支持信令的组播功能,其单功能限制了可扩展性,降低了可靠性。而
SIP设计上就为分布式的呼叫模型,具有分布式的组播功能,其组播功能不仅便于会议控制,
而且简化了用户定位、群组邀请等,并且能节约宽带。但是H.323集是中控制便于计费,对
宽带的管理也比较简单、有效。
H.323 中定义了专门的协议用于补充业务,如H.450.1、H.450.2 和H.450.3 等。SIP 并未专
门定义的协议用于此目的,但它很方便地支持补充业务或智能业务。只要充分利用SIP已定
义的头域(如Contact头域),并对SIP进行简单的扩展(如增加几个域),就可以实现这些
业务。例如对于呼叫转移,只要在BYE 请求消息中添加Contact 头域,加入意欲转至的第
三方地址就可以实现此业务。对于通过扩展头域较难实现的一些智能业务,可在体系结构中
增加业务代理,提供一些补充服务或与智能网设备的接口。
在H.323中,呼叫建立过程涉及到第三条信令信致到:RAS信令信道、呼叫信令信到和H.245
控制信道。通过这三条信道的协调才使得H.323 的呼叫得以进行,呼叫建立时间很长。在
SIP中,会话请求过程和媒体协商过程等一起进行。尽管H.323v2 已对呼叫建立过程作了改
进,但较之SIP只需要1.5 个回路时延来建立呼叫,仍是无法相比。 H.323 的呼叫信令通道
和H.245 控制信道需要可靠的传输协议。而SIP 独立于低层协议,一般使用UDP 等无法连
接的协议,用自己信用层的可靠性机制来保证消息的可靠传输。
总之,H.323 沿用的是传统的实现电话信令模式,比较成熟,已经出现了不少H.323产品。
H.323 符合通信领域传统的设计思想,进行集中、层次控制,采用H.323协议便于与传统的
电话网相连。SIP协议借鉴了其它因特网的标准和协议的设计思想,在风格上遵循因特网一
贯坚持的简练、开放、兼容和可扩展等原则,比较简单,但推出时间不长,协议并不是很成
熟。 

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