SIP

《IP电话／传真业务总体技术要求》内容简介（下）

——关于H.323、SIP、MGCP、H.248和软交换

关于SIP
    另一个经常谈到的协议是SIP，SIP协议提出了另一套IP电话的体系结构，是一个与H．323并列的协议。为了对SIP协议有所了解，下面对SIP协议作较为详细的描述。
    1．系统的组成
    一 个SIP系统主要由两部分组成：用户代理和网络服务器。用户代理有用户代理客户机（UAC）和用户代理服务器（UAS），其中用户代理客户机用于发起呼 叫，而用户代理服务器则用于响应呼叫。用户代理客户机和用户代理服务器构成了用户端必备的应用程序，由这两个应用程序完成呼叫的发起和接收。网络服务器也 有两类，它们是代理服务器（proxy）和重定位服务器（redirect）。代理服务器类似于HTTP的proxy和SMTP的MTA（Message Transfer Agent ）， 有点像中继器，它本身并不对用户请求进行响应，只是转发用户的中继器，然后将自身地址加入该消息的路径头部分，以保证将响应按原路返回并防止环路的发生。 重定位服务器非常类似于DNA，它收到用户的请求后，若判定自身不是目的地址，则向用户响应下一个应访问服务器的地址，而不是转发请求报文。
    2．SIP网络结构
    SIP协议的出发点是想借鉴Web业务成功的经验，以现有的Internet为基础来构架IP电话业务网，因此SIP有着与H．323完全不同的设计思想。它是一个分散式的协议，它将网络设备的复杂性向网络边缘推，使核心网络仍是一个“Best Effort″ 的传送通道，这就是SIP系统中核心网络服务器可以不保留状态（stateless）的原因（SIP消息本身含有一个呼叫的所有信息）。因为核心网络服务 器需要处理大量的呼叫，不保留每一呼叫的状态，将大大提高系统的处理能力，为组建大规模的IP电话业务网奠定了基础，而边缘网络服务器可以是有状态的 （stateful）。这种stateless和stateful结合的模式既可以充分发挥ＳＩＰ的特点（如用户定位和查找）又保留了Internet无 法连接数据传送的设计思路。与以H.323协议为基础的IP电话相比，我们认为SIP协议需要相对智能的终端，即终端需要包含用户代理客户机构和用户代理 服务器两部分，由这两部分实现呼叫请求、呼叫答应和一些用户的特定需要，正是因为SIP系统有了相对智能的终端系统，所以它才有可能实现用户个性化的需 要。SIP协议的普遍使用有待于Internet用户的进一步发展和网上PC的数量与电话网上电话机的数量具有可比性。
    其中IP网络包含SIP系统所必需的各种网络服务器。一次正常接续的流程是：
    1）UAC向网络服务器（proxy或redirect）发出呼叫请求；
    2）网络服务器（proxy或redirect）通过名字查找，用户定位，最终找到被叫UAS；
    3）被叫UAS响应用户请求（拒绝或接受请求），该响应沿原路返回；
    4）主叫UAC收到响应后，接通被叫或者终止这次呼叫请求；
    对于用户终端是非智能终端的场合，也可以使用SIP协议作为呼叫信令，但这将大大削弱SIP协议特有的优势，如支持用户的移动性、用户对话的选择性以及与Web相结合的一些应用。
    网 关设备应兼有UAC和UAS的功能，相当于将智能用户终端向网络中间推移，由网关实现智能终端的功能。但在这种情况下，SIP协议所支持的用户个性化特点 将大大被削弱，因为网关需要为多个用户而不是为单个用户服务。因此我们认为SIP协议更适用于智能用户终端，以现有的松散型Internet为基础，和现 有的Internet上使用的协议紧密结合。另外可以考虑在用户电话机前加前置机的办法来取代网关设备，由前置机来实现UAC和UAS的功能，这样做的代 价是将增加用户购买前置机的开销。
    3．SIP消息
    SIP协议主要有六类消息，它们分别是INVITE、BYE、OPTION、ACK、REGISTER和CANCEL消息。
    INVITE：INVITE 消息用于发起呼叫请求。INVITE消息包括消息头和数据区两部分。INVITE消息头包含主、被呼叫的地址信息，呼叫主题和呼叫优先级等信息；数据区则 是关于会话媒体的信息，可由会话描述协议SDP来实现，SDP和H.245协议具有类似的功能，主要用于描述终端的媒体处理能力。由于数据区对于SIP协 议是不可见的，因此SIP协议也可以和H.245协议相结合使用。
    BYE：当一个用户决定中止会话时，可以使用BYE表示会话结束。
    OPTIONS：用于询问被叫端的能力信息，但OPTIONS本身并不能发起呼叫。
    ACK：对已收到的消息进行确认回答。
    REGISTER：用于用户向SIP服务器传送位置信息或地址信息。
    CANCEL：取消当前的请求，但它并不能中止已经建立的连接。
    4．SIP的特点
    SIP协议具有简单、扩展性好以及和现有的Internet应用紧密的特点。简单是指仅用三条消息INVITE、BYE和ACK与四个头（To，Form，Call-ID，CSeq）就能实现简单的Internet 电话。扩展性是指网络服务器具有Stateful和Stateless相结合的特点。与现有Internet应用紧密结合的特点主要是指SIP协议可以和 Web以及E-mail业务紧密结合，目前IETF的PINT工作组正在制定的点击拨号（click-to-dial）和点击传真（click-to- fax）协议就是以SIP为基础的。