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1、NGN复习题SIP协议SIP（Session Initiation Protocol，会话发起协议）是由IETF（Interne工程任务组） 提出的多媒体会话控制协议。协议采用文本形式传送，处于OSI七层网络模型的应用层位置，它的主要目的是提供IP网中的多媒体会话的信令控制功能。各功能模块说明如下：SoftSwitch: 主要实现呼叫控制，计费，是NGN网络的呼叫控制中心。Media Gateway: 提供电路交换网（即传统的PSTN网）与包交换网（即IP，ATM网）中信息转换（包括语音压缩、数据检测等）。Signaling Gateway: 提供PSTN网同IP网间的协议的转换。Applic
2、ation Server:增值业务平台，与SoftSwitch用SIP进行通信。Media Server: 提供媒体和语音资源的平台，同时与Media Gateway进行RTP流的传输。使用SIP作为SoftSwitch和Application Server之间的接口，可以实现智能业务的功能。同时SIP已被SoftSwitch接受为通用的接口标准，从而可以实现SoftSwitch之间的互连。系统基本组成SIP协议是一个Client/Sever协议。SIP端系统包括用户代理客户机（UAC）和用户代理服务器（UAS），其中UAC的功能是向UAS发起SIP请求消息，UAS的功能是对UAC发来的SIP
3、请求返回相应的应答。在SS（SoftSwitch）中, 可以把控制中心SoftSwitch看成一个SIP端系统。按逻辑功能区分，SIP系统由4种元素组成：用户代理、代理服务器、重定向服务器以及注册服务器，如Error! Reference source not found.所示。图 01 SIP系统组成1用户代理用户代理(UserAgent)分为两个部分：客户端(User Agent Client)，负责发起呼叫；用户代理服务器(UserAgent Server)，负责接受呼叫并做出响应。二者组成用户代理存在于用户终端中。用户代理按照是否保存状态可分为有状态代理、有部分状态用户代理和无状态用户
4、代理。2代理服务器代理服务器(Proxy Server)，负责接收用户代理发来的请求，根据网络策略将请求发给相应的服务器，并根据收到的应答对用户做出响应。它可以根据需要对收到的消息改写后再发出。（几乎不做什么处理）3重定向服务器重定向服务器务器(Redirect Serever)，接收用户请求，把请求中的原地址映射为零个或多个地址，返回给客户机，客户机根据此地址重新发送请求。用于在需要的时候将用户新的位置返回给呼叫方，呼叫方可以根据得到的新位置重新呼叫。（通过3xx进行响应）4注册服务器注册服务器(Registrar)用于接收和处理用户端的注册请求，完成用户地址的注册。以上几种服务器可共存于一
5、个设备，也可以分布在不同的物理实体中。SIP服务器完全是纯软件实现，可以根据需要运行于各种工作站或专用设备中。UAC，UAS，Proxy Server,Redirect Server是在一个具体呼叫事件中扮演的不同角色，而这样的角色不是固定不变的。一个用户终端在会活建立时扮演UAS，而在主动发起拆除连接时，则扮演UAC。一个服务器在正常呼叫时作为Proxy Server，而如果其所管理的用户移动到了别处，或者网络对被呼叫地址有特别策略，则它将扮演Redirect Server，告知呼叫发起考该用户新的位置。SIP中UA、Proxy和SIP终端的区别与联系从逻辑实体分类，SIP共包含三大逻辑实体
6、：UA、PROXY、SERVER；从SIP实用产品分类，SIP产品分三类：SIP终端、SIP PROXY、SIP SERVER。1SIP UAUA是SIP协议中一个逻辑实体，它包括了UAC/UAS。UAC/UAS角色只在同一个事务中保持不变。UA的主要功能是通过发送SIP请求发起一个新的事务，发送SIP Final answer或者SIP ACK请求结束当前事务。实现中，应包含以下功能：（1）生成record_set。（2）UAS按一定规则接受、拒绝或重定向SIP请求。（3）UA能够选择适当的protocal/port接收应答和发送请求。（4）重发和重发终止，实现通信的可靠性。（5）能够解释I
7、CMP，收到ICMP差错报文误之后，将它映射到相似的status code处理过程。2SIP PROXY按作用分类：outbound proxy；proxy。（有前者，SIP终端可以作的非常简单）从是否维护连接信息分类：statulful proxy，statuless proxy。从逻辑上来讲，代理最主要的功能是将SIP信息包转发给目的用户。它最低限度要包括UA功能。在具体实现中，它还应该实现以下功能：（1）呼叫计费。包括强制路由选择。（2）防火墙。（可选）（3）通过查询DNS，选择SIP服务器。（4）检测环路。在路径上包含Fork Proxy服务器，可能会有环路产生，必须检测。（5）非SI
8、P URI解释功能：传递SIP包到适当的目的地址中去。（6）丢弃via header中，最上一个不是自己地址的SIP包。（7）特定的Proxy将实现IP到PSTN之间的网关。提供IP、电话、Email之间的交互。（8）根据传递要求，对VIA和Record Route进行相应修改。（9）根据收到的Cancel，立即发送200应答。（快速应答）（10）通过查询Location server和redirect server，查找目的用户的地址；3SIP SERVER：主要作为信息数据库，对Proxy提供服务。Server主要分为三类：（1）Location Server：存储了SIP地址对一个或多个
9、IP地址的映射，主要面向Proxy和Redirect server。（2）Redirect server：接收查询请求，通过Location Server中找到对应的地址列表，把结果返回给用户。（3）Registrar：接收SIP终端的Register请求，将SIP地址和IP地址组对写入Location Server的数据库中。SIP是一个客户/服务器协议。协议消息分为两类：请求和响应；协议消息的目的是：建立或终结会话了；“邀请”是SIP协议的核心机制；响应消息分为两类：中间响应和最终响应；SIP请求消息1INVITEINVITE方法用于邀请用户或服务参加一个会话。在INVITE请求的消息体中
10、可对被叫方被邀请参加的会话加以描述，如主叫方能接收购媒体类型、发出的媒体类型及其一些参数；对INVITE请求的成功响应必须在响应的消息体中说明被叫方愿意接收哪种媒体，或者说明被叫方发出的媒体，服务器可以自动地用200(0K)响应响应会议邀请。2ACKACK请求用于客户机向服务器证实它已经收到了对INVITE请求的最终响应。ACK只和INIVITE请求一起使用。对2xx最终响应的证实由客户机用户代理发出，对其他最终响应的证实由收到响应的第一个代理或第一个客户机用户代理发出*。ACK请求的To，From，Call-ID，Cseq字段的值由对应的INVITE请求的相应字段的值复制而来。3OPTION
11、S用于向服务器查询其能力。如果服务器认为它能与用户联系，则可用一个能力集响应OPTIONS请求；对于代理和重定向服务器只要转发此请求，不用显示其能力。OPTIONS的From、To分别包含主被叫的地址信息，对OPTIONS请求的响应中的From、To(可能加上tag参数)、Call-ID字段的值由OPTIONS请求中相应的字段值复制得到。4BYE用户代理客户机用BYE请求向服务器表明它想释放呼叫。BYE请求可以像INVITE请求那样被转发，可由主叫方发出也可由被叫方发出。呼叫的一方在释放(挂断)呼叫前必须发出DYE请求，收到BYE请求的这方必须停止发送媒体流给发出BYE请求的一方。5CANCE
12、LCANCEL请求用于取消一个Call-ID，To，From和Cseq字段值相同的正在进行的请求，但取消不了已经完成的请求(如果服务器返回一个最终状态响应，则认为请求己完成)。CANCEL请求中的Call-ID、To、Cseq的数字部分及From字段和原请求的对应字段值相同，从而使CANCEL请求与它要取消的请求匹配。6BEGISTERREGISTER方法用于客户机向SIP服务器注册列在To字段中的地址信息。REGISTER请求消息头中各个字段的含义定义如下：（1）To：含有要创建或更新的注册的地址记录。（2）From：含有提出注册的人的地址记录。（3）Request-URI：注册请求的目的地
13、址，地址的域部分的值即为主管注册者所在的域，而主机部分必须为空，一般，Request-URI中的地址的域部分的值和To中的地址的域部分的值相同。（4）Call-ID：用于标识特定客户机的注册请求。来自同一个客户机的注册请求至少在相同重启周期内Call-ID字段值应该相同；用户可用不同的Call-ID值注册不同的地址，后面的注册请求将替提前面的所有请求。（5）Cseq：callID字段值相同的注册请求的CSeq字段值必须是递增的，但次序无关系，服务器并不拒绝无序请求。（6）Contact：此字段是可选项；用于把以后发送到TO字段中的URI的非注册请求转到Contact字段给出的位置。如果请求中没
14、有Contact字段，那么注册保持不变。（7）Expires：表示注册的截止期。7INFOINFO方法是对SIP协议的扩展，用于传递会话个产生的与会话相关的控制信息，如ISUP和ISDN信令消息，SIP响应消息SIP协议中用三位整数的状态码(Status code)和原因码(Reason code)来表示对请求做出的回答。状态码用于机器识别操作，原因短语(ReasonPhrse)是对状态码的简单文字描述，用于人工识别操作。其格式如下；Status-Code = 1xx(Informational)|2xx(Success)|3xx(Redirection)|4xx(Client-Error)|
15、5xx(Server-Error)|6xx(Global-Failure)状态码的第个数字定义响应的类别，在SIP2.0中第一个数字有6个值，定义如下：11xx(Informational)：请求已经收到、继续处理请求。22xx(Success)：行动已经成功地收到，理解和接受。33xx(Redirection)：为完成呼叫请求，还须采取进一步的动作。44xx(Client Error：请求有语法错误或不能被服务器执行。客户机需修改请求，然后再重发请求。55xx(Server Error)：服务器出错，不能执行合法请求。66xx(Globoal Failure)：任何服务器都不能执行请求。其中，1xx响应为暂时响应(Provisional response)，其他响应为最终响应(Final Response)。SIP协议的主要消息头字段1From所有请求和响应消息必须包含此字段，以指示请求的发起者。服务器将此字段从请求消息复制到响应消息。该字段的一般格式为：From:显示名SIP URL；tag=xxxFrom字段的示例有：From：”A.G.Bell”sip:agbbel
