2-IMS网络关键协议介绍

2-IMS网络关键协议介绍丰雷博士IMS网络关键协议介绍内容提纲第一章：SIP协议介绍第二章：SIP功能实体第三章：SIP消息结构及流程第四章：SIP协议特性第五章：MeGaCo协议简单介绍SIP协议介绍•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。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。本SIP（会话初始协议）和这些协议一样，同样允许使用Internet端点（用户代理）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networkhosts（叫做代理服务器），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。SIP是什么，它有什么用？•会话发起协议（SessionInitiationProtocol，缩写SIP）是一个由IETFMMUSIC工作组开发的协议，作为标准被提议用于建立，修改和终止包括视频，语音，即时通信，在线游戏和虚拟现实等多种多媒体元素在内的交互式用户会话。•2000年11月，SIP被正式批准成为3GPP信号协议之一，并成为IMS体系结构的一个永久单元。SIP与H.323一样，是用于VoIP最主要的信令协议之一。SIP是由哪个组织负责维护的？•IETF是Internet工程任务组（InternetEngineeringTaskForce）的简写。IETF又叫互联网工程任务组，成立于1985年底，是全球互联网最具权威的技术标准化组织，主要任务是负责互联网相关技术规范的研发和制定，当前绝大多数国际互联网技术标准出自IETF。•IETF是一个由为互联网技术工程及发展做出贡献的专家自发参与和管理的国际民间机构。它汇集了与互联网架构演化和互联网稳定运作等业务相关的网络设计者、运营者和研究人员，并向所有对该行业感兴趣的人士开放。任何人都可以注册参加IETF的会议。•IETF体系结构分为三类，一个是互联网架构委员会（IAB），第二个是互联网工程指导委员会（IESG），第三个是在八个领域里面的工作组（WorkingGroup）。•IETF产生两种文件，一个叫做InternetDraft，即“互联网草案”，第二个是叫RFC，它的名字来源是历史原因的，原来是叫意见征求书或请求注解文件，现在它的名字实际上和它的内容并不一致。互联网草案任何人都可以提交，没有任何特殊限制，而且其他的成员也可以对它采取一个无所谓的态度，而IETF的一些很多重要的文件都是从这个互联网草案开始。SIP的发展历程•1996年，哥伦比亚大学计算机系副教授HenningSchulzrinne向IETF提交了一个草案，其中包含了SIP的重要内容。•1999年，IETF发布了第一个SIP规范。（RFC2543）•2001年，IETF发布了RFC3261规范。RFC3261的发布标志着SIP基础的确立。从那时起，由先后发布了几个RFC增补版本，充实了安全性和身份验证等领域的内容。例如，RFC3262对临时应答的可靠性作了规定，RFC3263确立了SIP代理服务器的定位规则，RFC3264提供了提议/应答模型，RFC3265确定了具体的事件通知。SIP的一些特点（1）•SIP是类似于HTTP的基于文本的协议，是一个应用层的信令控制协议。•SIP协议使用统一资源定位器（URL）给出SIP资源的地址。–在一个SIP环境中的用户使用SIP统一资源定位器(URL)标识自己。其格式和一个E-mail地址相似，它看起来像这样：SIP:[e-mail]的一些特点（2）•SIP用于创建、修改和释放一个或多个参与者参与的会话。SIP可以用于发起一个新的会话，也可以用于邀请一个新的参与者加入一个已存在的会话。•SIP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的一个重要特点是它不定义要建立的会话的类型，而只定义应该如何管理会话。–这意味着SIP可以用于众多应用和服务中，包括交互式游戏、音乐和视频点播以及语音、视频和Web会议。SIP的一些特点（3）•SIP独立于传输层。SIP使用用户数据报协议(UDP)以及传输控制协议(TCP)。•SIP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协议栈SDPSonetATMEthernetV.34PPPPPPAAL3/4AAL5IPv4,IPv6TCPUDPH.323SIPRTSPRSVPRTCPRTPVoice(G.711,G.729,iLBC,…)Video(H.261,H.263,…)IMS网络关键协议介绍内容提纲第一章：SIP协议介绍第二章：SIP功能实体第三章：SIP消息结构及流程第四章：SIP协议特性第五章：MeGaCo协议简单介绍SIP逻辑功能体UserAgents-用户代理•一个发起和终止会话的实体，包含两个功能实体.–UserAgentClients(UAC)–发起呼叫的功能实体.–UserAgentServer(UAS)–接收呼叫的功能实体.–UAC和UAS-都能终止一个呼叫.ProxyServer-代理服务器–为其它的客户机代理，进行SIP消息的转接和转发的功能。消息机制与UAC和UAS相似.–对收到的请求消息进行翻译和处理后，传递给其他的服务器。–对SIP请求及响应进行路由.LocationServer-位置服务器–为SIP重定向服务器(RedirectServer)或代理服务器(proxyserver)提供被叫用户可能的位置信息.RedirectServer-重定向服务器–接受SIP请求消息，进行地址映射，将映射后的地址（零个或多个）返回给客户机.–与代理服务器proxyserver不同的是,redirectserver不会发起自己的呼叫.–与useragent不同的是,redirectserver不接受呼叫终止或主动终止呼叫.RegistrarServer-登记服务器–接受REGISTER请求的服务器。–可以支持鉴权的功能–在典型应用中，可与代理服务器proxysever或重定向服务器redirectserver一起提供用户定位服务IMS网络关键协议介绍内容提纲第一章：SIP协议介绍第二章：SIP功能实体第三章：SIP消息结构及流程第四章：SIP协议特性第五章：MeGaCo协议简单介绍SIP消息–请求和响应•SIP请求的方法:–INVITE：邀请一个用户加入会话，以建立一个呼叫.–ACK：证实UAC已收到对于INVITE的响应，是建立呼叫三次握手的最后一步.–BYE：指示释放呼叫，可由主叫或被叫方发出.–CANCEL：用于取消一个尚未完成的请求.–REGISTER：进行用户代理的注册.–OPTIONS：查询一个用户代理的能力集.–INFO：用于传送带外信息，如DTMF号码.•SIP响应:–1xx：信息响应，即呼叫进展响应.–2xx：成功响应，表示请求已接受.–3xx：重定向响应.–4xx：客户出错，表示请求语法出错或无法在此服务器完成该请求.–5xx：服务器出错，表示服务器不能完成合法的请求.–6xx：全局故障，表示任何服务器都无法完成此请求.SIP组件通过SIP消息进行通信:SIP消息格式•SIP消息＝起始行•*消息头部（1个或多个）•CRLF（空行）•[消息体]SIP消息头格式–SIP的格式和语法与HTTP基本相同.–一个SIP消息头的例子:-----------------------------------------------------------------SIPHeader-----------------------------------------------------------------INVITEsip:5120@192.168.36.180SIP/2.0Via:SIP/2.0/UDP192.168.6.21:5060From:sip:5121@192.168.6.21To:sip:5120@192.168.36.180Call-ID:c2943000-e0563-2a1ce-2e323931@192.168.6.21CSeq:100INVITEExpires:180User-Agent:CiscoIPPhone/Rev.1/SIPenabledAccept:application/sdpContact:sip:5121@192.168.6.21:5060Content-Type:application/sdpSIP消息起始行•请求：•请求方法＋对端SIPURL＋协议版本•INVITEsip:5120@192.168.36.180SIP/2.0•响应：•协议版本＋状态码＋理由短语•SIP/2.0200OKSIPURL–SIPURL（UniformResourceLocators）用于寻址，其一般结构为：SIP:用户名@主机名:端口–SIPURL示例:•sip:[e-mail]•sip:hostname@192.168.10.1:5062•sip:[e-mail]主要头部字段From：指示请求的发起者From：显示名SIP-URL；tag＝xxxxTo：指明请求的接收者To：显示名SIP-URL；tag＝xxxxCALL-ID：用以标识一个特定的邀请或标识某一客户的所有登记Call-ID：本地标识@主机SIP主要头部字段Cseq：命令序号，相同呼叫中的不同请求消息的cseq递加1，重发请求的序号不变，ACK和CANCEL请求的序号与对应的INVITE相同Cseq:100INVITEVia：Via字段用于指示请求经历的路径，确保响应和请求消息选择相同的路径Via：发送协议发送方；隐藏参数；生存期参数；多播地址参数；接收方标记；分支参数Contact：用于重定向，指出以后和用户通信的地址Contact：地址；q参数；动作参数；失效参数；扩展属性SDP协议–SDP信息封装在传送协议中发送，典型传送协议包括：SAP、SIP、RTSP、HTTP和使用MIME的email–SDP描述的两个目的：会话级描述——告知某个会话的存在媒体级描述——提供会话必需的媒体信息–SDP描述采用文本形式，由多个文本行组成，每个文本行的格式为：type=valueSDP会话描述的一般格式•协议版本:v=0•会话源:o=用户名会话标识版本网络类型地址类型地址•会话名:s＝会话名•*会话信息:i=会话信息•*URI:u=URI•*email地址:e=Email地址•*电话号码:p=电话号码•*连接信息：c=网络类型地址类型连接地址•*带宽信息:b=修饰语:带宽值•会话时间描述:t=起始时间终止时间•*时间区段:r=重复时间激活时长偏移值列表•*时区调整:z=调整时间偏移值……•*加密密钥:k=方法:加密密钥•*零个或多个会话属性行:a=属性或a=属性:值•（加*的为可选项，其他为必选项）SDP会话描述实例•v=0•o=mhandley2894452628943542INIP4126.16.64.4•s=SDPseminar•i=example•u=•