一、背景
Internet的许多应用都需要建立和管理一个会话，会话在这里的含义是在参与者之间的数据的交换。由于考虑到参与者的实际情况，这些应用的实现往往是很复杂的：参与者可能是在 *** 间移动，他们可能可以有多个名字，他们中间的通讯可能是基于不同的媒介（比如文本，多媒体，视频，音频等）－有时候是多种媒介一起交互。人们创造了无数种通讯协议应用于实时的多媒体会话数据比如声音，影像，或者文本。
SIP（会话初始协议）和这些协议一样，同样允许使用Internet端点（用户 *** ）来寻找参与者并且允许建立一个可共享的会话描述。为了能够定位精确的会话参与者，并且也为了其他的目的，SIP允许创建基础的network hosts（叫做 *** 服务器），并且允许终端用户注册上去，发出会话邀请，或者发出其他请求。SIP是一个轻形的，多用途的工具，可以用来创建，修改和终止会话，它独立运作于通讯协议之下，并且不依赖建立的会话类型。
传统拨打 *** 流程：
A呼叫B，邀请B建立通话(Invite)
*** B振铃(Ring)，同时 *** A也可以听见振铃
*** B提起表示应答，因此通话建立
通话中。。。
任意方挂断 *** ，通话结束
传统 *** 使用电磁波传输通信信号，而现阶段 *** 几乎拥有完整的覆盖率，因此SIP协议的意义是在IP *** 中实现 *** *** 功能
二、协议内容
sip协议是应用层协议，与其他应用层协议协同工作，通过 *** 控制多媒体通信会话
通话双方需在IP *** 中拥有一个SIP账号，区别于传统数字号码，SIP采用URL表示 ***
sip:jack@google.com:5060
解析：
sip：表示采用sip协议
jack：发起请求的用户名，字母数字均可
google.com：账号所属服务器域名，亦可以使用ip表示
5060：连接的端口号
三、SIP通信流程：
1、软 *** A 向 B 发送一个 SIP消息 INVITE， 邀请B通话
2、软 *** B 振铃，向A 回复一个SIP消息 RING, 通知 A 正在振铃中，请A等待
3、软 *** B 提机，向A发一个SIP消息 OK, 通知 A 可以通话了
4、软 *** A 向 B 回复一个回应消息 ACK，正式启动通话
5、接下来，双方通话
6、软 *** B 挂机，向 A 发一个SIP消息 BYE, 通知 A 通话结束
7、软 *** A 向 B 回复一个消息 OK, 通话结束
总结：不难发现，SIP协议完整地实现了传统 *** 通信流程，且以ip形式运行在 *** 环境中
四、深入协议主体
几个概念：
SIP协议的设计非常简单，配置有限的命令。它也是基于文本的，所以任何人都可以读取SIP会话中的端点之间传递的SIP消息。
有一些实体帮助SIP创建其 *** 。在SIP中，每个网元由SIP URI（统一资源标识符）来标识，它像一个地址。以下是 *** 元素
用户 ***
*** 服务器
注册服务器
重定向服务器
位置服务器
SIP基于客户机 - 服务器架构，其中呼叫者的 *** 充当发起呼叫的客户端，被叫方的 *** 充当响应呼叫的服务器
用户 ***
用户 *** 客户端（UAC） - 发送请求并接收响应的实体
用户 *** 服务器（UAS） - 接收请求并发送响应的实体
*** 服务器
*** 元素接收来自用户 *** 的请求并将其转发给另一个用户，基本上 *** 服务器的作用就像一个路由器，它有一些智慧来了解SIP请求，并在URI的帮助下发送它， *** 服务器位于两个用户 *** 之间，源和目的地之间最多可以有70个 *** 服务器
有两种类型的 *** 服务器
无状态 *** 服务器 - 它只是转发收到的消息。这种类型的服务器不存储任何呼叫或交易的信息
有状态 *** 服务器 - 这种类型的 *** 服务器可以跟踪收到的每个请求和响应，并且如果需要，可以将来使用它。如果对方没有响应，它可以重新发送请求
INVITE消息实例：
INVITE sip:some@192.168.31.131:50027 SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.31.131:51971;rport;branch=z9hG4bKiYblddPPX
Max-Forwards: 70
To: <sip:some@192.168.31.131:50027>
From: <sip:null@null>;tag=Prf3c3Xc
Call-ID: cenXTa4i-1423587756904@appletekiAir
CSeq: 1 INVITE
Content-Length: 215
Content-Type: application/sdp
Contact: <sip:null@192.168.31.131:51971;transport=UDP>
v=0
o=user1 685988692 621323255 IN IP4 192.168.31.131
s=-
c=IN IP4 192.168.31.131
t=0 0
m=audio 49432 RTP/AVP 0 8 101
a=rtpmap:0 PCMU/8000
a=rtpmap:8 PCMA/8000
a=rtpmap:101 telephone-event/8000
a=sendrecv
请求消息分为以下几部分，起始行、消息头部、空行(表示消息结束)、消息体，下面将逐一解释协议的具体内容
起始行 (start-line)
# ① ② ③ ④ ⑤
INVITE sip:some@192.168.31.131:50027 SIP/2.0
① 请求 *** ，本例是INVITE, SIP协议规定的Method有六种: INVITE, ACK, CANCEL用于创建对话，BYE用于结束对话, REGISTER用于登记,OPTIONS用于查询服务器能力
② 协议头，表示使用sip协议
③ 连接用户名
④ 连接URL+port
⑤ sip版本号，本例中使用sip 2.0协议版本
消息头部 (header)
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.31.131:51971;rport;branch=z9hG4bKiYblddPPX
Max-Forwards: 70
To: <sip:some@192.168.31.131:50027>
From: <sip:null@null>;tag=Prf3c3Xc
Call-ID: cenXTa4i-1423587756904@appletekiAir
CSeq: 1 INVITE
Content-Length: 215
Content-Type: application/sdp
Contact: <sip:null@192.168.31.131:51971;transport=UDP>
① via字段
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.31.131:51971;rport;branch=z9hG4bKiYblddPPX Max-Forwards: 70
via头字段：表示经过的sip网元的主机名和 *** 地址
branch参数：用于标识此请求创建的事务，且该字段必须存在
参数必须被分成两部分：之一部分符合一般的原则（对于RFC3261，z9hG4bK），第二部分(此例为iYblddPPX)被用来实现loop detection以用来区分loop和spiral。loop和spiral均指Proxy收到一个请求后转发，然后此转发的请求又重新到达该Proxy，区别是loop中请求的Request-URI以及其他影响Proxy处理的头字段均不变，而Spiral请求中这些部分必需有某个发生改变，spiral发生的典型情况是Request-URI发生改变
Proxy在插入Via字段前，其branch参数的loop. detection部分依据以下元素编码：To Tag，From Tag，Call-ID字段，Request-URI，Topmost Via字段，Cseq的序号部分（即与request method无关），以及proxy-require字段，proxy authorization字段。注意：request method不能用于计算branch参数，比如CANCEL以及非2XX response的ACK与其所cancel的request或对应的INVITE属于同一个事务，即其branch参数相同。见RFC3261 P22 P25 P39 P95 P105
Max-Forwards: 表示request到达UAS的跳数的限制
② To字段
To: <sip:some@192.168.31.131:50027>
UAC发起一个Dialog请求，即out-of-dialog，由于dialog尚未建立，不含to tag参数，当UAS
收到INVITE请求时，在其发出的2XX或101-199响应中设置to tag参数，与UAC设置的From Tag参数以及Call-ID(呼叫唯一标识)一起作为一个Dialog ID(对话唯一标识，包含To tag，From Tag，Call-ID)的一部分。 RFC3261规定只有INVITE请求与2xx或101-199响应可以建立Dialog
③ From字段
From: <sip:null@null>;tag=Prf3c3Xc
From字段表示消息的发送者，字段必须包含tag参数作为ID的一部分
④ CALL-ID字段
Call-ID: cenXTa4i-1423587756904@appletekiAir
call-id表示同一个UAC用户的所有请求后产生的一组响应的唯一标识，CALL-ID在UAC发出请求中设置的From Tag字段以及To Tag字段组成一个Dialog-ID
⑤ CSeq字段
CSeq: 1 INVITE
CSeq用于在同一个Dialog中标识及排序事务和区分新的请求以及请求的重发，内容包括顺序号和 *** ， *** 必须和对应的requests匹配。针对dialog里的每一个新的request(例如BYE，re-INVITE，OPTION)，CSeq序号加1，但是CANCEL、ACK除外，它们的CSeq序号必须与所对应的requests相同
⑥ Content-Length字段
Content-Length: 215
Content-Length字段表示消息体的长度，用十进制数表示
⑦ Content-Type字段
Content-Type: application/sdp
Content-Type表示发给接收器的消息体的媒体类型。如果消息体不是空的，则Content-type header field一定要存在。如果Content-type header field存在，而消息体是空的，表明该
类型的媒体流长度是0
⑧ Contact字段
Contact: <sip:null@192.168.31.131:51971;transport=UDP>
该字段提供了UAC或UAS直接联系的SIP的URL，UAC在会话建立时在Contact字段提供自己的SIP的URL，UAC收到请求会绕过PROXY把响应发送给直接联系的SIP的URL。针对REGISTER事务，字段表示的是地址绑定的contact address