交换原理实验sip信令分析实验报告

SIP终端之间双向的通信过程分析一．信令分析SIP(SessionInitiationProtocol)是一个应用层的信令控制协议。用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。这些会话可以好似Internet多媒体会议、IP电话或多媒体分发。会话的参与者可以通过组播（multicast）、网状单播（unicast）或两者的混合体进行通信。SIP它既不是会话描述协议，也不提供会议控制功能。为了描述消息内容的负载情况和特点，SIP使用Internet的会话描述协议(SDP)来描述终端设备的特点。SIP自身也不提供服务质量(QoS)，它与负责语音质量的资源预留协议(RSVP)互操作。它还与若干个其他协议进行协作，包括负责定位的轻型目录访问协议(LDAP)、负责身份验证的远程身份验证拨入用户服务(RADIUS)以及负责实时传输的RTP等多个协议。SIP网络的注册服务器需要维护一个用户的注册SIP地址到当前IP地址的映像。注册服务器的主要功能是接受用户的注册请求。同一个服务器也可以实现其他SIP功能(入代理服务)。注册服务器需要知道用户的当前地址。当用户在一个主机上登录时，客户端发出的第一个请求很可能就是REGISTER，用这个请求向服务器提供用户当前的地址信息，以保证SIP会话能够到达这个用户。二．实验流程设定两个话机分别为A和B，话机A的号码和IP地址为80288和192.168.1.102，话机B的号码和IP地址为82888和192.168.1.128，代理服务器的地址为192.168.1.240。完成基本配置后，实现电话机A和B都可以在软交换系统中注册成功。使用电话机A拨打电话B，即在电话机A上拨打号码82888，在电话B接收到A的呼叫请求并振铃后，电话B摘机后再挂断电话，然后电话A再挂断电话。首先用户终端A向用户终端B发起呼叫请求，用户终端A拨通B的号码。UserAgentA请求首先到达的是ProxyServer，ProxyServer接受到终端A的呼叫请求，但是可能代理服务器A自己也不知道SIP用户B所在的位置，它就会将请求发送给位置服务器，通过位置服务器查找出SIP用户B的位置。三．抓包分析1.电话机A发起呼叫请求，发送到软交换服务器Source：A192.168.1.102destination：proxy192.168.1.240可以从上图观察到，电话机A192.168.1.102发起呼叫请求，发送到软交换服务器IP地址192.168.1.240处。信令如图所示。在SIP信息的头部Via字段定义SIP事务的下层传输协议，即SIP协议版本为2.0，并且表示了消息将要被发送的位置，即82888@192.168.1.128。Call-ID表示一个UA发送的请求消息和接收的响应消息分组的唯一标识。Call-ID中的主机为全局定义域名全局可选路IP，本地标识由在主机范围内的唯一标识，主机IP为192.168.1.102。Contact头字段指定了一个SIPURL，后续的请求可以通过它来连接到当前的UA，实际上写的就是主叫的SIPURL，这里的应为80288@192.168.1.240。Max-forward头字段限定了一个请求消息在到达目的地前允许经过的最大跳数，也结合这里的数值就是说中间最多有70个代理服务器。From和To字段分别表示请求发起方的逻辑标识和请求消息的逻辑接受者。这里的From字段为80288@192.168.1.240，表示从号码为80288，代理服务器IP地址192.168.1.240处发起，To地段为82888@192.168.1.240，表示发送到号码为82888，代理服务器IP地址为192.168.1.240处接收。Cseq字段用于标识事务并对事物进行标识。这里的请求序列号为1，是一个随机生成的数，在同一个呼叫中，每一个新的请求消息的数据都会加1。在Contact-Type字段中指出可消息体的类型，这里的消息体类型为SDP，所以Content-Type头部字段为“Content-Type：applicaton/sdp”。2.软交换服务器回复电话机A鉴权响应软交换服务器回复电话机A一个鉴权响应，要求呼叫用户进行鉴权。如图所示。Source：proxy192.168.1.240destination：A192.168.1.102Status-Code为407，在Via头字段中显示的协议版本号2.0，并且表明了消息将要被发往的地址为192.168.1.102：5060，branch参数标识有当前请求所建立的事务。From和To字段分别表示请求发起方的逻辑标识和请求消息的逻辑接受者。这里的From字段为82088@192.168.1.240，表示从号码为82088，代理服务器IP地址192.168.1.240处发起，To地段为82888@192.168.1.240，表示发送到号码为82888，代理服务器IP地址为192.168.1.240处接收。3.电话机A回复代理服务器的鉴权要求电话机A在接收到代理服务器的鉴权要求后，回复代理服务器一个ACK确认相应。Source：A192.168.1.102destination：proxy192.168.1.240不同于其他相应消息，这里的Cseq字段中的请求方法为ACK，并且序号为2，在之前的请求基础上加上1。终端电话机A根据407消息中的鉴权信息，如nonce值等信息，重新生成注册信息，发送给服务器。4.代理服务器尝试呼叫电话机B代理服务器接收到电话机A发来的鉴权信息后，验证通过，给被叫电话机B发送呼叫请求，并同时给电话机A发送一个试呼(Trying)消息，表示正在尝试对SIPURL为82888@192.168.1.240电话机B进行呼叫。如图为代理服务器尝试呼叫电话机B。Source：proxy192.168.1.240destination：A192.168.1.1285．代理服务器给电话机A试呼(Trying)消息，表示正在尝试对电话机B进行呼叫如图为代理服务器给电话机A发送一个试呼响应。Source：proxy192.168.1.240destination：A192.168.1.1026.电话机B给代理服务器发送振铃响应当电话机B接收到代理服务器的呼叫请求后，接收代理服务器的请求后，给代理服务器发送一个被叫振铃响应，表示被叫用户已经得到代理服务器的请求，正在振铃提示被叫用户。Source：proxy192.168.1.128destination：A192.168.1.2407.代理服务器B的振铃响应发送给电话A代理服务器在接收到电话用户B发来的振铃相应后立即将消息发送给电话A，表示在线路上双方的通话已经没有任何的问题，等待的就是电话B的摘机相应。Source：proxy192.168.1.240destinationA192.168.1.1028.电话机B用户摘机发送给服务器在察觉到电话振铃之后，电话B的用户摘机，这样就表示电话用户B接收电话用户A的请求。Source：proxy192.168.1.128destination：A192.168.1.2409.代理服务器接收到电话机B的应答后，将电话机B的响应发送给电话A代理服务器接收到电话B的应答之后马上将电话B的响应发送给电话A，表示电话B接收了电话A的呼叫请求，呼叫双方可以通话了。Source：proxy192.168.1.240destination：A192.168.1.102电话A在接收到代理服务器发来的确认可以通话的信息后，电话A通过代理服务器给电话B发送一个确认信息。表示已经接收到可以通话的信息，并确认自己现在已经准备好，可以通话了。10.电话机B接收到代理发来的确认消息后，进入会话状态在电话B接收到代理发来的确认消息后，双方就进入会话状态，通过RTP数据包放在UDP包中传送。Source：proxy192.168.1.240destination：A192.168.1.12811．电话B机向代理服务器发送BYE请求Source：proxy192.168.1.128destination：A192.168.1.24012.代理服务器将BYE请求转发给话机A代理服务器在接收到话机B的BYE请求后，将BYE请求转发给话机A，过程如图所示。Source：proxy192.168.1.240destination：A192.168.1.10213.话机A回复B的BYE请求200(OK)响应话机A收到代理服务器发来的话机B的BYE请求后，通过中间代理服务器回复B一个200(OK)响应。Source：A192.168.1.102destination：proxy192.168.1.24014.话机B确认话机A已收到自己的BYE请求话机B在接收到中间代理服务器发送的200(OK)响应后，确认话机A已收到自己的BYE请求。Source：A192.168.1.240destination：proxy192.168.1.128