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自從2005年起, 著(zhù)名的基于開(kāi)源的Asterisk被Linksys WRT54G series應用到低端的企業(yè)和中小型企業(yè)的路由器中以后，緊接著(zhù)在2006年，SIP協(xié)議棧被諾基亞遷移到了基于塞班操作系統的E系列諾基亞終端以后，SIP的移動(dòng)性才真正開(kāi)始獲得認可。隨著(zhù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景和需求的變化，網(wǎng)絡(luò )系統的變化，現在的IPPBX或者電話(huà)系統中，SIP終端可以支持很多不同的類(lèi)型，包括智能手機端APP，物理SIP話(huà)機和PC端的SIP軟電話(huà)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賬號下的多種形態(tài)都需要注冊到SIP代理服務(wù)器，通過(guò)SIP代理服務(wù)器結合定位服務(wù)來(lái)實(shí)現不同形態(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(guò)比較詳細的描述，讀者也可以參考歷史文檔來(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 。此文檔是針對歷史文章的進(jìn)一步補充，主要特別針對SIP移動(dòng)場(chǎng)景中針對Dialog，Call-ID進(jìn)行進(jìn)一步闡述。
通過(guò)以上圖例，我們可以看到，SIP移動(dòng)性主要針對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(hù)終端自由移動(dòng)，通過(guò)SIP代理服務(wù)器實(shí)現對移動(dòng)地址的靈活支持，用戶(hù)可以使用已注冊的任意一種移動(dòng)終端接聽(tīng)電話(huà)，因此SIP移動(dòng)性必須具備以下四個(gè)方面的特征：
- SIP通過(guò)SIP代理和轉發(fā)請求方式支持用戶(hù)的移動(dòng)性，查詢(xún)地址后轉發(fā)到新的在線(xiàn)狀態(tài)地址。
- SIP用戶(hù)端形態(tài)可以是PC端的軟電話(huà)，物理SIP話(huà)機，手機APP，IOT終端或者其他無(wú)線(xiàn)SIP話(huà)機。
- 用戶(hù)必須注冊其當前的地址到SIP代理服務(wù)器。
- 代理服務(wù)器根據其定位地址來(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(wèn)題。當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(huà)，被呼叫方就會(huì )因為移動(dòng)端支持的不同，可能出現不同被呼叫方具體的結果。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的細節，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節以便讀者方便了解后續的討論。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(hù)。如果其中一個(gè)首先應答的話(huà)（SIP物理話(huà)機-鼎信SIP話(huà)機（B-1）），代理服務(wù)器然后執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(huà)），最后確認ACK握手，對另外一臺終端執行最終ACK處理。然后再執行應答終端之間的RTP創(chuàng )建，并且開(kāi)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SIP終端因為其他原因（Busy或者其他狀態(tài)）不能接聽(tīng)了SIP的話(huà)，則返回302，然后確認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(hù)應答了呼叫，然后進(jìn)行RTP流創(chuàng )建，雙方開(kāi)始語(yǔ)音傳輸。
在分叉呼叫中，如果同一賬號支持了不同SIP終端實(shí)例注冊的話(huà)，在分叉呼叫中就會(huì )出現不同的連接狀態(tài)。當出現問(wèn)題用戶(hù)，對其進(jìn)行跟蹤排查是一個(gè)比較困難的事情。因此，如何對這些終端進(jìn)行跟蹤就顯得比較重要。比較幸運的是，所有的SIP終端在不同事務(wù)中都根據不同的SIP頭和其他終端進(jìn)行了區別。
我們現在討論一個(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)應答了呼叫的話(huà)，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)行詳細說(shuō)明之前，筆者首先對呼叫的兩個(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，在后續介紹中為了避免用戶(hù)的困惑，我們這里首先說(shuō)明。目前，很多用戶(hù)為了表達的方便，或者也有部分讀者對dialog比較迷惑，容易對這些功能誤用，希望讀者能夠引起注意。如果需要詳細了解dialog的規范說(shuō)明，建議讀者參考RFC3261和RFC2543的規范。在以下的特殊呼叫場(chǎng)景中，我們可以看到，呼叫方A收到了請求的200 OK響應，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
根據以下這個(gè)特殊的流程，如果我們取消了移動(dòng)端的呼叫的話(huà)，我們看一下如何處理不同的dialog以及其后續流程的變化。
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(guò)Call-ID，From中的local/本地tag和To遠端的tag組合定義的。現在讓我們一步步結合這個(gè)特殊示例進(jìn)行呼叫分析，說(shuō)明Call-ID，本地tag，遠端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(méi)有生成遠端的tag值。
SIP代理拒絕了第一個(gè)呼叫以后，同一呼叫方另外應該呼叫發(fā)起以后，SIP INVITE中出現了稍微不同的消息內容。Call-ID相同，但是CSeq 出現了遞增（遞增1），并且因為這是應該新的事務(wù)，而且branch也出現了不同。
現在，被呼叫方回復了200 OK以后，dialog創(chuàng )建就已經(jīng)完成，針對此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)終端應答了呼叫，其處理流程基本一致，Call-ID，From tag 始終是一樣的，To tag會(huì )有所不同。因此，分叉呼叫會(huì )導致多個(gè)dialog，每個(gè)dialog是完全唯一，它本身具有其獨特的。dialog創(chuàng )建以后，SIP代理負責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，讀者可以參考歷史文章：
再論SIP呼叫中的Call，Dialog和Transaction。通過(guò)以上流程詳解，我們可以看到SIP代理是如何一步步針對SIP的移動(dòng)性功能支持流程進(jìn)行處理的。
4.總結
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)設備，多點(diǎn)辦公也逐漸成為常態(tài)。通過(guò)SIP移動(dòng)性的支持，各種移動(dòng)終端可以實(shí)現無(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(lèi)型。在SIP代理服務(wù)器端，代理服務(wù)器可能根據配置的不同，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)器根據不同類(lèi)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根據呼叫狀態(tài)也發(fā)生了變化。最后，筆者根據示例介紹了具體的tag，dialog等相關(guān)概念在SIP移動(dòng)性方面的支持和變化情況，這些變化可能導致SIP移動(dòng)支持中產(chǎn)生多個(gè)dialog。雖然，SIP移動(dòng)性通過(guò)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(guò)程中重點(diǎn)找到相關(guān)的dialog以及綁定的tag標簽，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SIPdialog做更深入學(xué)習。
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
