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5. 协议结构 (Structure of the Protocol)

SIP被构造为分层协议 (Layered Protocol), 这意味着其行为被描述为一组相当独立的处理阶段, 每个阶段之间只有松散耦合。协议行为被描述为层是为了展示目的, 允许在单个部分中描述跨元素的公共功能。它不以任何方式规定实现。当我们说一个元素"包含"一个层时, 我们的意思是它符合该层定义的规则集。

并非协议指定的每个元素都包含每一层。此外, SIP指定的元素是逻辑元素, 而不是物理元素。物理实现可以选择充当不同的逻辑元素, 甚至可能在逐个事务的基础上。

5.1 语法和编码层 (Syntax and Encoding Layer)​

SIP的最底层是其语法和编码 (Syntax and Encoding)。其编码使用增强的巴科斯-诺尔范式 (Augmented Backus-Naur Form, BNF) 语法指定。完整的BNF在第25节中指定; SIP消息结构的概述可以在第7节中找到。

5.2 传输层 (Transport Layer)​

第二层是传输层 (Transport Layer)。它定义了客户端如何通过网络发送请求和接收响应, 以及服务器如何接收请求和发送响应。所有SIP元素都包含传输层。传输层在第18节中描述。

5.3 事务层 (Transaction Layer)​

第三层是事务层 (Transaction Layer)。事务是SIP的基本组件。事务是由客户端事务 (使用传输层) 发送给服务器事务的请求, 以及从服务器事务发送回客户端的对该请求的所有响应。事务层处理应用层重传、响应与请求的匹配以及应用层超时。用户代理客户端 (UAC) 完成的任何任务都是使用一系列事务进行的。有关事务的讨论可以在第17节中找到。

用户代理包含事务层, 有状态代理 (Stateful Proxy) 也包含事务层。无状态代理 (Stateless Proxy) 不包含事务层。事务层具有客户端组件 (称为客户端事务, Client Transaction) 和服务器组件 (称为服务器事务, Server Transaction), 每个组件都由构造用于处理特定请求的有限状态机 (Finite State Machine) 表示。

5.4 事务用户层 (Transaction User Layer)​

事务层之上的层称为事务用户 (Transaction User, TU)。除了无状态代理之外, 每个SIP实体都是事务用户。当TU希望发送请求时, 它会创建一个客户端事务实例, 并将请求以及要将请求发送到的目标IP地址、端口和传输协议传递给它。创建客户端事务的TU也可以取消它。当客户端取消事务时, 它请求服务器停止进一步处理, 恢复到事务启动之前存在的状态, 并生成对该事务的特定错误响应。这是通过CANCEL请求完成的, 该请求构成其自己的事务, 但引用要取消的事务 (第9节)。

5.5 核心层 (Core Layer)​

SIP元素, 即用户代理客户端和服务器、无状态和有状态代理以及注册器 (Registrar), 包含将它们彼此区分开来的核心 (Core)。除了无状态代理之外, 核心都是事务用户。虽然UAC和UAS核心的行为取决于方法, 但所有方法都有一些通用规则 (第8节)。对于UAC, 这些规则管理请求的构造; 对于UAS, 它们管理请求的处理和响应的生成。由于注册在SIP中起着重要作用, 处理REGISTER的UAS被赋予特殊名称注册器 (Registrar)。

  • 第10节描述了REGISTER方法的UAC和UAS核心行为。
  • 第11节描述了OPTIONS方法的UAC和UAS核心行为, 用于确定UA的能力。

5.6 对话 (Dialog)​

某些其他请求在对话 (Dialog) 内发送。对话是两个用户代理之间持续一段时间的对等SIP关系。对话促进消息的排序和用户代理之间请求的正确路由。INVITE方法是本规范中定义的建立对话的唯一方法。当UAC发送在对话上下文中的请求时, 它遵循第8节中讨论的通用UAC规则, 但也遵循对话中请求 (Mid-Dialog Request) 的规则。第12节讨论对话并介绍其构造和维护的过程, 以及在对话中构造请求的过程。

5.7 会话和INVITE方法 (Session and INVITE Method)​

SIP中最重要的方法是INVITE方法, 用于在参与者之间建立会话 (Session)。会话是参与者的集合, 以及它们之间的媒体流, 用于通信目的。

  • 第13节讨论如何启动会话, 导致一个或多个SIP对话。
  • 第14节讨论如何通过对话中的INVITE请求修改该会话的特征。
  • 第15节讨论如何终止会话。

5.8 各节内容分布 (Distribution of Content)​

第8、10、11、12、13、14和15节的过程完全处理UA核心 (第9节描述取消, 适用于UA核心和代理核心)。第16节讨论代理元素, 它促进用户代理之间消息的路由。

协议层次结构总结:

+----------------------------------+
|       事务用户 (TU)              |
|   UAC核心 / UAS核心 / 代理核心   |
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|       事务层 (Transaction)        |
|  客户端事务 / 服务器事务          |
+----------------------------------+
|       传输层 (Transport)          |
+----------------------------------+
|       语法和编码层 (Syntax)       |
+----------------------------------+
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