讯美时代|了解IP电话：SIP协议的原理及应用

　　目录

　　1、SIP协议的基本概念

　　2、SIP协议的发展历程

　　3、SIP协议的重大意义

　　4、SIP协议的工作原理

　　5、SIP协议的组网方式

　　6、SIP协议的应用领域

　　SIP协议是一种用于在IP网络上建立、修改和终止多媒体会话的应用层控制协议。它可以支持语音、视频、消息等多种通信方式，具有简单、开放、灵活等特点。

　　1、SIP协议的基本概念

　　SIP协议是基于文本的协议，它使用类似于HTTP和SMTP的请求/响应模型，定义了一些基本的方法(如INVITE、ACK、BYE等)和标头(如From、To、Contact等)来实现会话的控制。SIP协议不涉及媒体的传输和处理，而是使用其他协议来完成，如SDP(会话描述协议)用于描述媒体参数，RTP(实时传输协议)用于传输媒体数据，RSVP(资源预留协议)用于保证服务质量等。SIP协议还支持多种扩展和增强功能，如注册、认证、转移、订阅、通知等。

　　2、SIP协议的发展历程

　　可以概括为以下几个阶段：

　　• SIP协议最初由美国哥伦比亚大学的Henning Schulzrinne教授和英国伦敦大学的Mark Handley教授于1996年设计，作为一种用于在IP网络上建立、修改和终止多媒体会话的应用层控制协议。SIP协议借鉴了HTTP和SMTP等协议的设计原则，采用了文本格式的请求/响应模型，定义了一些基本的方法和报头。

　　• SIP协议的第一个被提议的标准版本(SIP 1.0)于1997年作为互联网草案提交，后来经过了重大的修改，直接促使了SIP 2.0版本的发布，新版本于1998年提交为互联网草案。SIP协议于1999年3月达到拟议标准的状态，并于1999年6月发布为RFC 2543。

　　• SIP协议由于其简单、开放、灵活等特点，受到了广泛的关注和应用，导致了许多SIP相关的工作组在IETF中相继建立。其中最重要的是SIP工作组(已解散)，负责对SIP协议进行修订和扩展。2000年7月，提交了一份互联网草案，叫RFC 2543“bis.”，其中包含了漏洞修复和SIP澄清。这份文档最终发布为RFC 3261，它取代了最初的RFC 2543规范，并成为目前SIP协议的核心标准。

　　• SIP协议除了核心标准外，还有许多扩展和增强功能的标准，如注册、认证、转移、订阅、通知等。这些标准由不同的工作组或个人提出，并以RFC或草案的形式发布。例如，SIMPLE工作组负责制定基于SIP的即时消息和状态呈现扩展，SIPPING工作组负责制定SIP应用和最佳实践，SPIRITS工作组负责制定服务提供商之间的交互等。

　　• SIP协议目前仍然是一个不断发展中的协议，随着技术的进步和需求的变化，还有许多新的问题和挑战需要解决。例如，如何实现SIP与其他协议(如H.323、XMPP等)的互通性、如何提高SIP的安全性和可靠性、如何支持更多的媒体类型和服务质量等。目前，IETF中仍然有一些活跃的SIP相关的工作组在进行相关的研究和标准制定，如SIPCORE工作组、STIR工作组、CLUE工作组等。

　　3、SIP协议的重大意义

　　SIP协议是一种用于在IP网络上建立、修改和终止多媒体会话的应用层控制协议，它具有重大的意义，主要体现在以下几个方面：

　　• SIP协议促进了互联网上多媒体通信的发展和普及，为用户提供了更多的通信方式和服务，如IP电话、视频会议、即时通讯等。这些通信方式和服务不仅提高了用户的沟通效率和质量，也丰富了用户的沟通内容和形式，增强了用户的沟通体验和满意度。

　　• SIP协议推动了互联网上多媒体通信的标准化和统一，为用户提供了更好的通信兼容性和互通性。SIP协议是一个开放的协议，它可以与其他协议(如H.323、XMPP等)进行互操作，也可以支持多种类型的终端设备(如软件客户端、硬件电话、手机等)。这使得用户可以在不同的平台、地域、时区之间进行无障碍的通信，无需担心通信的障碍和限制。

　　• SIP协议激发了互联网上多媒体通信的创新和发展，为用户提供了更多的通信功能和增值服务。SIP协议是一个灵活的协议，它可以通过扩展和增强功能来适应不同的业务需求和网络环境，如注册、认证、转移、订阅、通知等。这使得用户可以根据自己的喜好和需求，定制自己的通信方案，享受更多的通信便利和优势。

　　4、SIP协议的工作原理

　　SIP协议的工作原理可以用一个典型的呼叫流程来说明：

　　•主叫方向被叫方发送SIP INVITE请求消息，其中包含了主叫方的标识(如URI或电话号码)、被叫方的标识、会话描述(如SDP)、呼叫标识(Call-ID)等信息，请求建立会话。

　　•被叫方收到SIP INVITE请求消息后，根据自己的状态和能力，返回相应的SIP响应消息，如100 Trying表示正在处理请求，180 Ringing表示正在振铃，200 OK表示接受请求并准备好通话，486 Busy Here表示忙碌等。

　　•主叫方收到SIP 200 OK响应消息后，向被叫方发送SIP ACK确认消息，并根据会话描述中的信息，建立媒体连接，并开始传输媒体数据。

　　•会话中的任意一方可以发送SIP reINVITE请求消息来修改会话参数，如增加或删除媒体流，改变编码格式等。

　　•会话中的任意一方可以发送SIP BYE请求消息来结束会话，并收到对方的SIP 200 OK响应消息，并断开媒体连接。

　　5、SIP协议的组网方式

　　SIP协议的组网方式主要有两种：点对点方式和代理服务器方式。点对点方式是指两个用户终端直接通过SIP消息进行通信，不需要任何中间节点。这种方式简单易实现，但缺乏可管理性和可扩展性。代理服务器方式是指通过一个或多个代理服务器来转发或处理SIP消息，实现用户终端之间的通信。这种方式具有可管理性和可扩展性，但也增加了复杂性和延迟。代理服务器可以分为两种类型：有状态代理服务器和无状态代理服务器。有状态代理服务器是指在转发或处理SIP消息时，需要保存相关的状态信息，以便进行后续操作。无状态代理服务器是指在转发或处理SIP消息时，不需要保存任何状态信息，只根据当前收到的消息进行操作。无状态代理服务器相比有状态代理服务器具有更高的效率和可靠性。

　　6、SIP协议的应用领域

　　SIP协议由于其简单、开放、灵活等特点，已经成为互联网上多媒体通信的主流协议。它可以应用于多种领域和场景，如：

　　•IP电话：IP电话是指利用IP网络进行语音通信的技术，它可以实现传统电话的功能，如拨号、振铃、通话等，同时也可以提供更多的增值服务，如语音邮件、呼叫转移、呼叫等待等。SIP协议是IP电话的核心协议，它可以实现IP电话之间的互联互通，也可以实现IP电话与传统电话的互通。SIP协议还可以支持多种类型的IP电话终端，如软件客户端、硬件电话、手机等。

　　•视频会议：视频会议是指利用IP网络进行视频通信的技术，它可以实现多方之间的实时交流，提高沟通效率和质量。SIP协议可以实现视频会议的建立、修改和终止，也可以支持多种类型的视频会议终端，如电脑、平板、电视等。SIP协议还可以与其他协议结合，如H.323、H.264等，提高视频会议的兼容性和质量。

　　•即时通讯：即时通讯是指利用IP网络进行消息通信的技术，它可以实现用户之间的即时交流，提高信息传递的速度和效果。SIP协议可以实现即时通讯的注册、认证、订阅、通知等功能，也可以支持多种类型的消息内容，如文本、图片、音频、视频等。SIP协议还可以与其他协议结合，如XMPP、SIMPLE等，提高即时通讯的功能和性能。