### SIP (Session Initiation Protocol) – RFC 3261
#### 概述
SIP（Session Initiation Protocol）是一种应用层控制协议，用于创建、修改和终止一个或多个参与者之间的会话。这些会话包括互联网电话呼叫、多媒体分发以及多媒体会议。SIP请求中携带的会话描述允许参与者就兼容媒体类型达成一致。为了帮助将请求路由到用户的当前位置、认证和授权用户以获得服务、实施提供商的呼叫路由策略，并为用户提供功能，SIP利用了称为代理服务器的元素。此外，SIP还提供了一种注册功能，允许用户上传他们的当前位置供代理服务器使用。SIP可以在多种不同的传输协议之上运行。
#### 功能概述
SIP的主要功能包括：
- **会话创建**：通过SIP邀请来建立新的会话。
- **会话修改**：在会话进行中动态地修改会话参数。
- **会话终止**：结束现有的会话。
- **路由请求**：通过代理服务器将请求定向到目标用户的当前位置。
- **用户认证与授权**：确保只有经过认证的用户才能接入服务。
- **位置更新**：允许用户注册并更新自己的当前位置信息，以便于代理服务器可以找到他们。
- **消息传递**：支持请求和响应消息的发送，实现交互式通信。
#### 术语
- **会话**（Session）：一种持续时间较长的交互活动，例如电话通话或多媒体会议。
- **用户代理**（User Agent）：终端用户设备，如电话机、PC或移动设备，用于发起或接收SIP请求。
- **用户代理客户端**（User Agent Client, UAC）：负责发送SIP请求的组件。
- **用户代理服务器**（User Agent Server, UAS）：负责接收SIP请求并生成响应的组件。
- **代理服务器**（Proxy Server）：用于路由请求的中间件，根据配置规则将请求转发给目标用户。
- **重定向服务器**（Redirect Server）：返回一个包含目标位置的新URI的响应，而不是将请求转发出去。
- **注册服务器**（Registrar Server）：管理用户注册信息的服务器，记录用户的位置信息。
#### 协议操作概览
SIP的运作流程通常涉及以下步骤：
1. **会话建立**：发起者通过发送一个SIP INVITE请求来启动一个新的会话。
2. **会话响应**：被邀请者对INVITE请求作出响应，接受或拒绝该请求。
3. **媒体流交换**：一旦会话建立成功，参与者之间就可以开始交换媒体流。
4. **会话修改**：会话过程中可以通过发送UPDATE请求来修改会话参数。
5. **会话终止**：会话参与者可以通过发送BYE请求来结束会话。
#### 协议结构
SIP协议的结构包括以下几个主要部分：
- **消息**（Messages）：分为请求和响应两大类。
- **头字段**（Header Fields）：用于携带消息的元数据，如路由信息、会话标识等。
- **消息体**（Message Bodies）：携带与会话相关的实际数据，如会话描述、状态信息等。
#### 消息定义
SIP的消息可以分为请求和响应两大类。
- **请求**：由UAC发送给UAS的消息，用于发起或修改会话。
- **响应**：由UAS发送回UAC的消息，用以响应请求。
- **头字段**：包括通用头字段、请求头字段、响应头字段和实体头字段。
- **消息体**：携带与会话相关的具体信息，如媒体类型、编码格式等。
#### 消息框架
SIP消息的格式包括：
- **起始行**（Start-Line）：对于请求消息是请求行，对于响应消息是状态行。
- **头字段**（Header Fields）：包含与消息有关的元数据。
- **消息体**（Message Body）：携带会话描述等具体信息。
#### 用户代理行为
用户代理的行为分为UAC和UAS两方面：
- **UAC行为**：
- **生成请求**：定义如何生成请求消息，包括Request-URI、To、From、Call-ID等字段的设置。
- **发送请求**：将请求消息发送给下一个目的地，通常是代理服务器。
- **UAS行为**：
- **处理请求**：接收到请求后，根据请求内容决定是接受还是拒绝会话邀请。
- **生成响应**：向发起方发送响应消息，确认或拒绝会话邀请。
通过以上对SIP协议的基本概念、功能特性、操作流程和消息结构的详细介绍，我们可以看到SIP作为一种重要的通信协议，在VoIP领域扮演着至关重要的角色。它不仅支持基本的电话呼叫功能，还能实现更为复杂的多媒体会议场景。
