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自從2005年起, 著名的基于開源的Asterisk被Linksys WRT54G series應(yīng)用到低端的企業(yè)和中小型企業(yè)的路由器中以后，緊接著在2006年，SIP協(xié)議棧被諾基亞遷移到了基于塞班操作系統(tǒng)的E系列諾基亞終端以后，SIP的移動(dòng)性才真正開始獲得認(rèn)可。隨著業(yè)務(wù)場(chǎng)景和需求的變化，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的變化，現(xiàn)在的IPPBX或者電話系統(tǒng)中，SIP終端可以支持很多不同的類型，包括智能手機(jī)端APP，物理SIP話機(jī)和PC端的SIP軟電話等幾種不同的形態(tài)，但是，無(wú)論SIP終端以何種形態(tài)或者存在方式，同一SIP賬號(hào)下的多種形態(tài)都需要注冊(cè)到SIP代理服務(wù)器，通過SIP代理服務(wù)器結(jié)合定位服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同形態(tài)SIP終端的呼叫控制。
1.SIP移動(dòng)性背景說(shuō)明
關(guān)于SIP移動(dòng)性討論的分享，筆者在以前的文章中有過比較詳細(xì)的描述，讀者也可以參考?xì)v史文檔來(lái)獲得這方面的討論：SIP系列講座-SIP移動(dòng)性的場(chǎng)景介紹 。此文檔是針對(duì)歷史文章的進(jìn)一步補(bǔ)充，主要特別針對(duì)SIP移動(dòng)場(chǎng)景中針對(duì)Dialog，Call-ID進(jìn)行進(jìn)一步闡述。
通過以上圖例，我們可以看到，SIP移動(dòng)性主要針對(duì)SIP終端的移動(dòng)性進(jìn)行物理上的移動(dòng)處理支持，SIP移動(dòng)性支持了用戶終端自由移動(dòng)，通過SIP代理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)地址的靈活支持，用戶可以使用已注冊(cè)的任意一種移動(dòng)終端接聽電話，因此SIP移動(dòng)性必須具備以下四個(gè)方面的特征：
- SIP通過SIP代理和轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求方式支持用戶的移動(dòng)性，查詢地址后轉(zhuǎn)發(fā)到新的在線狀態(tài)地址。
- SIP用戶端形態(tài)可以是PC端的軟電話，物理SIP話機(jī)，手機(jī)APP，IOT終端或者其他無(wú)線SIP話機(jī)。
- 用戶必須注冊(cè)其當(dāng)前的地址到SIP代理服務(wù)器。
- 代理服務(wù)器根據(jù)其定位地址來(lái)決定最終呼叫目的地。
2.SIP分叉呼叫中的并發(fā)呼叫和按序呼叫討論
在以上關(guān)于移動(dòng)性的討論中，我們注意到一個(gè)比較重要的問題。當(dāng)呼叫方呼叫被呼叫方時(shí)，如果SIP代理服務(wù)器配置了不同方式的呼叫的話，被呼叫方就會(huì)因?yàn)橐苿?dòng)端支持的不同，可能出現(xiàn)不同被呼叫方具體的結(jié)果。在SIP代理服務(wù)器可以支持SIP分叉并行呼叫和SIP按序呼叫兩種方式。關(guān)于SIP fork的細(xì)節(jié)，讀者可以參考：分叉呼叫（Fork） 具體處理流程分析，筆者這里僅重新回顧這些細(xì)節(jié)以便讀者方便了解后續(xù)的討論。這兩種方式會(huì)按照SIP呼叫流程的協(xié)商形式的不同而產(chǎn)生不同的呼叫流程和呼叫結(jié)果，最終會(huì)影響被呼叫方呼叫狀態(tài)。
在以上的并行呼叫處理中，SIP代理服務(wù)器會(huì)同時(shí)呼叫兩個(gè)SIP終端用戶。如果其中一個(gè)首先應(yīng)答的話（SIP物理話機(jī)-鼎信SIP話機(jī)（B-1）），代理服務(wù)器然后執(zhí)行呼叫方和之間的呼叫流程（180 ring），然后代理服務(wù)器會(huì)取消另外一個(gè)呼叫（B-2的PC端軟電話），最后確認(rèn)ACK握手，對(duì)另外一臺(tái)終端執(zhí)行最終ACK處理。然后再執(zhí)行應(yīng)答終端之間的RTP創(chuàng)建，并且開始雙方RTP流的傳輸。
SIP分叉呼叫中的按序處理方式則和并行呼叫的處理方式有所不同，按序方式中，SIP代理服務(wù)器會(huì)根據(jù)呼叫順序依次進(jìn)行呼叫。讀者參考以下SIP分叉處理的按序呼叫流程示意圖，如果其中一臺(tái)SIP終端因?yàn)槠渌颍˙usy或者其他狀態(tài)）不能接聽了SIP的話，則返回302，然后確認(rèn)302以后。代理服務(wù)器依次進(jìn)行下一個(gè)SIP終端呼叫，直到其中一個(gè)SIP用戶應(yīng)答了呼叫，然后進(jìn)行RTP流創(chuàng)建，雙方開始語(yǔ)音傳輸。
在分叉呼叫中，如果同一賬號(hào)支持了不同SIP終端實(shí)例注冊(cè)的話，在分叉呼叫中就會(huì)出現(xiàn)不同的連接狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)問題用戶，對(duì)其進(jìn)行跟蹤排查是一個(gè)比較困難的事情。因此，如何對(duì)這些終端進(jìn)行跟蹤就顯得比較重要。比較幸運(yùn)的是，所有的SIP終端在不同事務(wù)中都根據(jù)不同的SIP頭和其他終端進(jìn)行了區(qū)別。
我們現(xiàn)在討論一個(gè)在分叉呼叫中比較極端的場(chǎng)景，如果呼叫方A呼叫了被呼叫方B，被呼叫方B的兩個(gè)終端同時(shí)應(yīng)答了呼叫的話，然后一段時(shí)間后，其中一個(gè)被呼叫方終端掛斷了呼叫，那么，接下來(lái)的SIP呼叫流程會(huì)如何處理呢？在進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明之前，筆者首先對(duì)呼叫的兩個(gè)重要概念做一點(diǎn)提前說(shuō)明。這兩個(gè)基本概念是call leg和dialog。在早期的SIP協(xié)議規(guī)范RFC2543中，call leg是定義兩個(gè)UA之間的SIP信令之間的關(guān)系，在RFC3261中使用dialog替代了call leg的定義。
- Call Leg: Another name for a dialog [31]; no longer used in this
- specification. (RFC3261 section 8)
因此，在后續(xù)介紹中為了避免用戶的困惑，我們這里首先說(shuō)明。目前，很多用戶為了表達(dá)的方便，或者也有部分讀者對(duì)dialog比較迷惑，容易對(duì)這些功能誤用，希望讀者能夠引起注意。如果需要詳細(xì)了解dialog的規(guī)范說(shuō)明，建議讀者參考RFC3261和RFC2543的規(guī)范。在以下的特殊呼叫場(chǎng)景中，我們可以看到，呼叫方A收到了請(qǐng)求的200 OK響應(yīng)，一個(gè)呼叫產(chǎn)生了兩個(gè)call legs或者dialogs。
3.SIP分叉呼叫中dialog創(chuàng)建
根據(jù)以下這個(gè)特殊的流程，如果我們?nèi)∠艘苿?dòng)端的呼叫的話，我們看一下如何處理不同的dialog以及其后續(xù)流程的變化。
在進(jìn)一步討論之前，我們首先說(shuō)明一下關(guān)于SIP dialog的定義。一個(gè)SIP dialog 是通過Call-ID，F(xiàn)rom中的local/本地tag和To遠(yuǎn)端的tag組合定義的。現(xiàn)在讓我們一步步結(jié)合這個(gè)特殊示例進(jìn)行呼叫分析，說(shuō)明Call-ID，本地tag，遠(yuǎn)端tag以及2以及CSeq的變化。在呼叫方發(fā)起第一個(gè)呼叫時(shí)，在以下的示例中，已經(jīng)生成了Call-ID，本地的tag，但是沒有生成遠(yuǎn)端的tag值。
SIP代理拒絕了第一個(gè)呼叫以后，同一呼叫方另外應(yīng)該呼叫發(fā)起以后，SIP INVITE中出現(xiàn)了稍微不同的消息內(nèi)容。Call-ID相同，但是CSeq 出現(xiàn)了遞增（遞增1），并且因?yàn)檫@是應(yīng)該新的事務(wù)，而且branch也出現(xiàn)了不同。
現(xiàn)在，被呼叫方回復(fù)了200 OK以后，dialog創(chuàng)建就已經(jīng)完成，針對(duì)此Call-ID和From tag=86aee210添加了本地的tag。
到此為止，一個(gè)完整的dialog就生成了。如果是另外一個(gè)終端應(yīng)答了呼叫，其處理流程基本一致，Call-ID，F(xiàn)rom tag 始終是一樣的，To tag會(huì)有所不同。因此，分叉呼叫會(huì)導(dǎo)致多個(gè)dialog，每個(gè)dialog是完全唯一，它本身具有其獨(dú)特的。dialog創(chuàng)建以后，SIP代理負(fù)責(zé)綁定了雙方終端具體的呼叫業(yè)務(wù)關(guān)系，呼叫方和被呼叫方之間可以繼續(xù)進(jìn)行其他的業(yè)務(wù)操作，例如呼叫保持，呼叫保持重啟，訂閱等等業(yè)務(wù)控制。這些業(yè)務(wù)都會(huì)生成不同的事務(wù)，但是，這些事務(wù)都屬于此dialog中。
如果讀者想了解更多關(guān)于dialog 和事務(wù)的詳解，讀者可以參考?xì)v史文章：
再論SIP呼叫中的Call，Dialog和Transaction。通過以上流程詳解，我們可以看到SIP代理是如何一步步針對(duì)SIP的移動(dòng)性功能支持流程進(jìn)行處理的。
4.總結(jié)
SIP的移動(dòng)性支持是來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然，也是現(xiàn)代企業(yè)融合通信的要求。越來(lái)越多的員工使用了移動(dòng)設(shè)備，多點(diǎn)辦公也逐漸成為常態(tài)。通過SIP移動(dòng)性的支持，各種移動(dòng)終端可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫呼叫連接。
筆者首先介紹了關(guān)于SIP移動(dòng)端的起源，然后介紹了SIP移動(dòng)性所引起的呼叫不同類型。在SIP代理服務(wù)器端，代理服務(wù)器可能根據(jù)配置的不同，支持了并發(fā)呼叫或者按序呼叫兩種形態(tài)。SIP代理服務(wù)器根據(jù)不同類型的呼叫產(chǎn)生了不同的dialog以及其他tag的變化。在特殊場(chǎng)景中，SIP的dialog根據(jù)呼叫狀態(tài)也發(fā)生了變化。最后，筆者根據(jù)示例介紹了具體的tag，dialog等相關(guān)概念在SIP移動(dòng)性方面的支持和變化情況，這些變化可能導(dǎo)致SIP移動(dòng)支持中產(chǎn)生多個(gè)dialog。雖然，SIP移動(dòng)性通過代理服務(wù)器以后，產(chǎn)生了多種SIP消息變化，只要讀者在排查過程中重點(diǎn)找到相關(guān)的dialog以及綁定的tag標(biāo)簽，可以比較輕松獲得呼叫的完整路徑。
雖然筆者在以上的討論中列舉了應(yīng)該比較特殊的示例，但是足以說(shuō)明SIP移動(dòng)性支持中關(guān)于SIP信令的處理。讀者可以根據(jù)SIPdialog做更深入學(xué)習(xí)。
參考資料：
- https://en.wikipedia.org/wiki/Session_Initiation_Protocol
- www.dinstar.cn
- www.asterisk.org.cn
- https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc3261#section-8
