OpenSIPS介绍_安装_使用

OpenSips介绍

1.S IP介绍：

1.1 SIP协议

SIP是类似于HTTP的基于文本的协议。SIP可以减少应用特别是高级应用的开发时间。由于基于IP协议的SIP利用了IP网络，固定网运营商也会逐渐认识到SIP技术对于他们的深远意义。

SIP(Session Initiation Protocol)是一个应用层的信令控制协议。用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。这些会话可以好似Internet多媒体会议、IP电话或多媒体分发。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。

使用SIP，服务提供商可以随意选择标准组件。不论媒体内容和参与方数量，用户都可以查找和联系对方。SIP 对会话进行协商，以便所有参与方都能够就会话功能达成一致以及进行修改。它甚至可以添加、删除或转移用户。

SIP它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。

最新关于SIP协议的RFC请参考RFC3261

1.2 SIP基础

SIP在工作的方式上与HTTP协议相类似。SIP的地址像是e-mail的地址。SIP代理中使用的一个比较有趣的特性就是“别名（alias）”，也就是说你可以有多个SIP地址，譬如：johndoe@https://www.360docs.net/doc/913201485.html,、+554845678901@https://www.360docs.net/doc/913201485.html,、45678901@https://www.360docs.net/doc/913201485.html,如果没有域名也可能是toto@10.10.10.10这样的SIP地址。

在SIP的体系结构中，有多个用户代理和提供不同服务的服务器。SIP使用点对点（peer-to-peer）的分布模型来和服务器进行消息的交互。服务器只进行消息（signaling）的处理，而用户代理的客户端和服务端既可以处理消息也可以处理媒体。下面的图描述了这样的一个体系：

在SIP模型中，用户代理，通常是一台SIP话机与它的SIP代理进行交互，从上图可以看到，外呼代理（outgoing proxy）将使用INVITE消息向外发出通话请求。

外呼代理将观察这通通话是否是被定向到外部的域名。然后它将向DNS服务器发出请求将目标域名解析为对应的IP地址。然后再将通话请求发送给DomainB对应的SIP代理。

呼入代理（incoming proxy）将在地址列表（location table）中查询agentB 的IP地址。如果在地址（实际应用中相当于我们的手机号码）列表这个地址与之前在注册过程中的IP地址对应，那么呼入代理就可以定位这个地址了。现在就可以使用这个地址将通话请求发送到agentB了。

agentB收到这个SIP消息后（INVITE），就拥有了可以与agentA建立RTP 会话（通常是音频方面的会话）所需要的信息。使用BYE消息可以终止这个会话。

1.3 SIP代理在VoIP提供者里的作用

通常VoIP服务的提供者们并不会实现像上幅图那样的纯粹的SIP四边形结构，他们不会允许你向一个外部的域名发送通话请求，因为如果这样，那么将影响他们的收入（revenue stream）。取而代之的是一个接近三角形的SIP网络结构。（如下图所示）

1.4 SIP工作原理

在上图中，你可以看到SIP体系结构中的主要的构成部件。所有的SIP消息都会经过SIP代理服务器。另一方面，由RTP协议承载的媒体流则是从一端直接流向另一端。我们将在下面的列表中简要的对其中的一些构成部件进行解释。

●用户代理客户端（UAC user agent client）——发起SIP消息的客户端或

终端

●用户代理服务端（UAS user agent server）——对接收到的从用户代理客

户端发起的SIP消息进行相应的服务端。

●用户代理（UA user agent）——SIP终端（IP电话，电话适配器（ATA），

软电话（softphone）如linphone等）

●代理服务器（Proxy Server）——从用户代理接收请求，并且如果指定的

被请求的终端不在其域中时，会将请求发送给另外的SIP代理。

●重定向服务器（Redirect Server）——接收请求，但是不直接发送给被叫

用户，而是向主叫方发送目的地址的信息。

●定位服务器（Location Server）——向代理服务器和重定向服务器提供被

叫者的联系地址。

通常，物理上，代理服务器，重定向服务器和定位服务器存在于同一台电脑和软件中。

1.5 SIP注册过程

SIP协议中使用了一个构件叫做注册服务器。它不仅能够接收REGISTER 消息请求，还能够将收到的消息包中的信息保存到管理对应域名的定位服务器上面。SIP协议具有发现能力；换句话说，就是如果一个用户要与另外一个用户开始会话，那么SIP协议必须要发现这个用户能够到达的主机存在。由于定位服务器可以收到请求消息并找到向什么地方发送，所以这个发现过程由定位服务器来完成。而这则是基于管理每个域的定位服务器维护着一个定位数据库的事实来实现的。注册服务器不仅可以接收客户端的IP地址，还能够接收其他类型的消息。比如，能够收到服务器上面的CPL（Call Processing Language）脚本。

在一台话机能够接收一通通话之前，它需要在定位数据库中有注册信息。在这个数据库中我们要拥有所有电话的各自的相关的IP地址。在我们的例子中，你将看到SIP用户8590＠https://www.360docs.net/doc/913201485.html,.br注册到200.180.1.1上面的过程。

RFC3665定义实现了一个最小的功能集合，这是使得SIP进行IP网络交互时的最好实践。下面的图就是根据RFC3665中的描述所画出的注册事务处理流程。

按照rfc3665中所说，与注册一个用户代理的过程相关的有五个基本的流程，如下所述：

1.一个新的成功的注册（A successful new registration）——用户代理在发送Register

请求后，将收到认证过程的挑战。我们将在阐述验证过程的章节中看到这个过程的

细节。

2.联系列表的更新（An update of the contact list）——由于不再是新的注册，消息中

已经包含了摘要（digest），那么不会返回401消息。为了改变联系列表，用户代

理仅仅需要发送一条在CONTACT头中带有新的联系信息的注册信息即可。

3.请求获得当前的联系列表——在这种情况下，用户代理将把发送消息中的

CONTACT头置空，表明用户希望向服务器询问当前的联系列表。在回复的200OK 消息中，SIP服务器将把当前的联系列表放在其CONTACT的头中。

4.取消注册（Cancellation of a registration）——用户代理在发送的消息中将EXPIRES

头置成0，并且将CONTACT头设置为“＊”表示将此过程应用到所有存在的联系信

息。

5.不成功的注册（Unsuccessful Registration）——用户代理客户端（UAC）发送一条

Register请求消息，收到一条“401 Unauthorized”消息，事实上，这个过程同成功注册过程相同。但是接下来，它进行哈希运算尝试进行认证。而服务器检测到的是一

个无效的密码，继续发送“401 Unauthorized”消息。这个过程一直重复直到重复次数超过在UAC设置的最大值。

1.6 作为SIP代理服务器(我们采用的方式)

在SIP代理模式下，所有的IP消息都要经过SIP代理。这种行为在向诸如计费（billing）的过程中帮助很大，而且迄今为止，这也是一种最普遍的选择。但是它的缺点就是在会话建立过程中的所有的SIP交互中，服务器造成的额外开销也是客观的。要记住的是，即使服务器作为SIP代理在工作时，RTP包也总是直接从一端传送到另一端，而不会经过服务器。（只有业务管理流需要经过服务器）

注意：如1.1所描述，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保留设置协议(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 规定了以下基本的通信要求：

1．用户定位服务

2．会话建立

3．会话参与方管理

4．特点的有限确定

1.7 SIP对话流程

这一节将通过一个简单的例子来介绍一些基本的SIP操作。先让我们来诊视下图展示的两个用户代理之间的消息顺序。你可以看到伴随这RFC3665描述的会话建立过程还有几个其它的流程。

我们在这些消息上标上了序号。在这个例子中用户A使用IP电话向网络上的另外一台IP电话发出通话请求。为了完成通话，使用了两个SIP代理。

用户A使用称为SIP URI的SIP标识向用户发出通话。URI就像是一个电子邮件地址，比如sip:userA@https://www.360docs.net/doc/913201485.html,。一种可靠安全的SIP URI也可以被使用，譬如sips:userA@https://www.360docs.net/doc/913201485.html,。使用SIPS建立的通话将会在主叫和被叫之间使用安全可靠的传输机制（TLS－Transport Layer Security）

事务（transaction）的建立始于用户A向用户B发送INVITE请求消息。INVITE请求中包含一些特定头域。这些头域被称之为属性，为消息提供了额外的一些信息。包括唯一的

标识，目的地，还有关于会话（session）的信息。

第一行是消息的方法名（the method name）。接下来是列出的头域。这个例子包含了所需要的头的最小集合。我们将在下面简要的描述这些头域。

●VIA：它包含了用户A等待发出请求对应响应的所在地址。还包含了一个叫做“branch”

的参数，这个参数用来唯一的标识这个事务（transaction）。VIA头将最近从“SIP跳”

（SIP hop）定义为IP，传输，和指定事务参数（The VIA header defines the last SIP hop as IP，transport，and transaction-specific parameters）。VIA专门用来路由响应消息。请求经过的每一个代理都会增加一个VIA头。而对于响应消息而言，相对于再次向定位服务器或是DNS服务器进行定位请求，使用VIA头进行路由将更加容易。

●TO ：它包含了名字（显示名(display name)）和最初选择的目的地的SIP URI（这里

是sip：userB＠https://www.360docs.net/doc/913201485.html,）。TO头域不被用来路由消息包。

●FROM：它包含了名字和表明主叫ID（caller ID）的SIP URI（这里是sip：

userA@https://www.360docs.net/doc/913201485.html,）。这个头域有一个tag参数，而这个参数包含了被IP电话添加进URI 的一个随机字符串。是被用来进行辨识唯一性的。tag参数被用在TO和FROM头域中。

作为一种普遍的机制用来标识对话（dialog），对话是CALL－ID和两个tag的结合，而这两个tag分别来自参与对话的双方。Tags在并行派生（parallel forking）中作用显著。

●CALL -ID：它包含了一个作为这通通话全局性的唯一的标识，而这个唯一标识是有一

个随机字符串，来自IP电话的主机名或是IP地址结合而成的。TO，FROM的tag和CALL－ID的结合完整的定义了一个端到端的SIP关系，这种关系就是我们所知道的SIP对话（SIP dialog）

●CSEQ：CSEQ或者称之为命令序列（command sequence）包含了一个整数和一个

方法名。CSEQ数对于每一个在SIP对话中的新请求都会递增，是一个传统的序列数。

●CONTACT：它包含一个代表直接路由可以联系到用户A的SIP URI，通常是有一个用

户名和FQDN（fully qualified domain name）。有时候域名没有被注册，所以，IP地址也是允许使用的。VIA头告诉其他的组件向什么地方发送响应消息，而CONTACT则告诉其他组件向什么地方发送将来的请求消息。

●MAX-FORWARDS：它被用来限制请求在到达最终目的地的路径中被允许的最大跳数

（hops）。由一个整数构成，而这个整数在每一跳中将会递减。

●CONTENT-TYPE：它包含了对内容消息的描述。

●CONTENT-LENGTH：它用来告知内容消息的字节数。

会话的一些细节，像媒体类型和编码方式并不是使用SIP进行描述的。而是使用叫做会话描述协议（SDP RFC2327）来进行描述。SDP消息由SIP消息承载，就像是一封电子邮件的附件一样。

过程如下：

话机开始并不知道用户B和负责域B的服务器的位置。因此，它向负责sipA域的服务器发送INVITE消息请求。发送地址在用户A的话机中进行设置或通过DHCP发现。服务器https://www.360docs.net/doc/913201485.html,也就是我们知道的域https://www.360docs.net/doc/913201485.html,的SIP代理服务器。

1. 在这个例子中，代理服务器收到INVITE请求消息并发送“100 trying”响应消息给用

户A，表明代理服务器已经收到了INVITE消息并正在转发这个请求。SIP的响应消息使用一个三个数字组成的数字码和一条描述语句说明响应的类型。并拥有和INVITE请求一样的TO，FROM，CALL－ID和CSEQ等头域，以及VIA和其“branch”参数。这就使得用户A的话机同发出的INVITE请求联系在一起。

2. 代理A定位代理B的方法是向DNS服务器（SRV 记录）进行查询以找到负责sipB

的SIP域的服务器地址并将INVITE请求转发给它。在向代理B（译者注：这里作者写的是proxyA，但是应该是B）发送INVITE消息前，代理A将其自己的地址通过VIA 头添加进INVITE，这就使得用户A的话机同INVITE请求的响应消息联系在了一起。

3. 代理B收到INVITE请求，返回“100 Trying”消息响应，表明其正在处理这个请求。

4. 代理B查询自己的位置数据库以找到用户B的地址，然后将自己的地址也通过VIA

头域添加进INVITE消息发送给用户B的IP地址。

5. 用户B的话机收到INVITE消息后开始振铃。话机为了要表明这种情况（振铃），发

送回“180 Ringing”响应消息。

6. 这个消息以相反的方向路由通过那两个代理服务器。每一个代理利用VIA头域来决

定向哪里发送响应消息并从顶部将其自己的VIA头去除。结果就是，180 Ringing消息

不需要任何的DNS查询，不需要定位服务的响应，也不需要任何的状态处理就能够返回到用户那里。这样的话，每一个代理服务器都能够看到由INVITE开始的所有消息。

7. 当用户A的话机收到“180 Ringing” 响应消息后开始“回铃”，表明另一端的用户正在

振铃。一些话机是通过显示一些信息进行表示的。

8. 在这个例子中，用户B对对方发起的通话进行了响应。当用户B响应时，话机发

送”200 Ok“响应消息以表明通话被接起。“200 Ok”的消息体中包含了会话的描述信息，这些信息包括指定了编码方式，端口号，以及从属于会话的所有事情。作这项工作的就是SDP协议。结果就是，在从A到B（INVITE）和从B到A（200 OK）的两个阶段，双方交换了一些信息，以一种简单的“请求/响应”的模式协商了在这通通话中所需的资源和所需要的能力要求。如果用户B不想得到这通通话或是此刻处于忙线中，200 Ok将不会发出，取代它的是描述这种状况（这里是486 Busy Here）的消息。

第一行是响应码和描述信息（OK）。接下来是头域行。VIA，TO，FROM，CALL－ID 和CSEQ是从INVITE请求中拷贝的。有三个VIA头，一个是用户A添加的，另一个是代理A添加的，最后一个则是代理B添加的。用户B的SIP话机在对话的双方加入了一个TAG 参数，这个参数在这通通话的以后的请求和响应消息中都将出现。

CONTACT头域中包含了URI信息，这个URI信息是用户B能够直接被联系到他们自己的IP话机的地址。

CONTENT－TYPE和CONTENT－LENGTH头域先给出了关于SDP头的一些信息。而SDP头则包含了用来建立RTP会话的媒体相关的参数。

1. 在这个例子中，“200 Ok”消息通过两个代理服务器被送回给用户A，之后用华A的话机停止“回铃”表明通话被接起。

2. 最后用户A向用户B的话机发送ACK消息确认收到了“200 Ok”消息。在这里，ACK 避开了两个代理服务器直接发送给用户B。ACK是SIP中唯一不需要进行响应的消息请求。两端在INVITE的过程中从CONTACT消息中了解双方的地址信息。也结束了INVITE/200 OK/ACK的过程，这个过程也就是我们所熟知的SIP三次握手。

3. 这个时候两个用户之间开始进行会话，他们以用SDP协议协商好的方式来发送媒体包。通常这些包是端对端进行传送的。在会话中，通话方可以通过发送一个新的INVITE请求来改变会话的一些特性。这叫做re－invite。如果re-invite不被接受，那么“488 Not Acceptable Here”响应就会被发出，但是会话不会因此而失败。

4. 要结束会话的时候，用户B产生BYE消息来中断通话。这个消息绕过两个代理服务器直接路由回用户A的软电话上。

5. 用户A发出“200 OK”响应消息以确认收到了BYE消息请求，从而结束会话。这里，不会发出ACK。ACK只在INVITE请求过程中出现。

有些情况下，在整个会话过程中，对于代理服务器来说，能够待在消息传输的中间位置来观察两端的所有消息交互是很重要的。如果代理服务器想在INVITE请求初始化完成后还待在此路径中，可以在请求消息中添加RECORD－ROUTE头。用户B的话机得到了这个消息，之后在其消息中也会带有这个头，并且会将消息发送回代理。记录路由（Record Routing）在大多数的方案中都会被使用。

REGISTER请求是代理B用来定位用户B的方法。当话机初始化的时候或是在通常的时间间隔中，软电话B向在域sipB中的一个服务器（SIP REGISTRAR）发送REGISTER请求。注册服务器（REGISTER）将URI与一个IP地址联系在一起，这种绑定被存储在定位服务器上面的数据库里。通常，注册服务器，定位服务器，和代理服务器在同一台物理机器上，并使用相同的软件。OpenSER就能够扮演这三种角色。一个URI只能够在一个特定的时间内由一个单独的机器注册。

详细的各个流程，在后续文档中再详细说明。

2.O penSips安装配置：

2.1.环境：

1. 安装的版本：opensips 1.7.0，Mysql 5.1.59。

2. 安装系统环境，由于opensips和mysql都不需要root权限，为了系统安全，特意建了一个work帐号为opensips的工作帐号，方便以后拷贝部署。

3. 硬件环境，公司标准Linux系统以及机房通用服务器，外网IP：113.57.248.49。

2.2.Mysql安装：

1. Mysql5.1.59编译配置命令：

./configure '--prefix=/home/work/mysql' '--with-plugin-innobase' '--enable-assembler'

'--enable-profiling' '--with-unix-socket-path=/home/work/mysql/tmp/mysql.sock'

'--with-charset=latin1' '--with-extra-charsets=binary,latin1,gbk,utf8,gb2312' '--enable-local-infile' '--enable-thread-safe-client' '--without-docs' '--without-man' '--without-bench'

这里需要注意的是，默认字符集需要选latin1，如果选gbk、utf8之类的字符集的话，在后面OpenSIPS创建数据库的时候会遇到字符集越位错误。

2. 安装完成以后根据需要（这里不做强制说明），修改mysql配置文件https://www.360docs.net/doc/913201485.html,f

3. 启动命令：

cd /home/work/mysql/bin;

./mysqld_safe --defaults-file=/home/work/mysql/etc/https://www.360docs.net/doc/913201485.html,f &

4. 初始化数据库：

cd /home/work/mysql/bin;

./mysql_install_db

5. 方便后续使用mysql，追加mysql环境变量

vi .bash_profile

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/work/mysql/lib/mysql

export PATH=$PATH:/home/work/mysql/bin

6. 用户授权：（需要远程管理数据库的情况下，对mysql进行帐号授权）

grant all privileges on opensips.* to root@119.57.33.198 identified by 'letv123';

flush privileges;

2.3.OpenSIPS安装：

1. 下载OpenSIPS 1.7.0源码包。opensips-1.7.0_src.tar.gz

2.解压OpenSIPS软件包后，进入目录，修改Makefile文件，删除Makefile 中的exclude_modules 的db-mysql,使OpenSIPS使用Mysql数据库。

3. 由于我们安装的mysql不是默认安装到/usr/目录下，因此需要特别修改以下文件，以便能顺利编译过：

vi Makefile.rules

把以下语句加入到文件头部的注释行之后（根据自己安装的mysql目录进行相应修改，如果默认安装在/usr/目录下，无需此步）：

#mysql defs, added by liuzhaohui

DEFS+= -I/home/work/mysql/include/

LIBS+= -L/home/work/mysql/lib/mysql/

修改Makefile

删除exclude_modules的db-mysql,使opensips使用mysql

4. 编译opensips，我们同样不默认安装opensips，而是把它安装在我们自己的目录下，因此需要增加prefix参数：

make prefix=/home/work/opensips all

make prefix=/home/work/opensips install

5. 进入opensips已安装目录，修改以下配置文件：

1.修改配置文件opensipsctlrc：

cd /home/work/opensips/etc/opensips/

vi opensipsctlrc

为保证opensips链接数据库不出现连接错误以及其他异常的问题，建议把数据库主机配置项DBHOST的值由localhost修改成ip地址（127.0.0.1）

## database host

DBHOST=127.0.0.1

2.修改配置文件opensips.cfg

修改Debug和错误日志输出配置项：

cd /home/work/opensips/etc/opensips/

vi opensips.cfg

A. 取消不必要项的注释（将默认的注释放开）

debug=6

log_stderror=yes

….

loadmodule "db_mysql.so"

loadmodule "auth.so"

loadmodule "auth_db.so"

B. 修改db_default_url：

db_default_url="mysql://opensips:opensipsrw@127.0.0.1:3306/opensips"

3.不吻合修正：（个性配置和默认配置不一致）

如：Mysql服务提供的服务端口不是默认的3306，则需要修改相应的数据库访问命令配置，否则容易出现连错数据库资源或者连接异常等情况。

A.修改opensipsdbctl.mysql

vi lib64/opensips/opensipsctl/opensipsdbctl.mysql

修改以下这行内容，增加端口参数（如8888）：

CMD="mysql -h $DBHOST -u$DBROOTUSER –P8888"

同时也修改opensipsctl.mysql文件，以便于后续可以添加用户：

vi lib64/opensips/opensipsctl/opensipsctl.mysql

修改以下行内容，增加端口参数（如8888）：

$MYSQL $2 -h $DBHOST –P8888 -u $DBRWUSER "-p$DBRWPW" -e "$1 ;" $DBNAME

6.初始化opensips的mysql数据库：

cd /home/work/opensips/sbin/

./opensipsdbctl create

7. 至此，opensips的安装配置完成了，现在可以启动了：

cd /home/work/opensips/sbin/

A. 开启opensips服务：

./ opensipsctl start

B. 停止opensips服务：

./ opensipsctl stop

C. 重启opensips服务：

./ opensipsctl restart

D. 检查服务端口：

E. 检查进程状态：

2.4.如何使用OpenSIPS：

1. 下载网络软电话，如：linphone，express talk softphone。

2. 本次为了测试opensips可用性，下载了上述两个softphone，如下图所示。

3. 将两个客户端的sip代理服务器配置成我们搭建好的opensips服务器（113.57.248.49），设置方式如下图所示：

4. 没有权限认证的情况下，设定好以后，双方即可相互拨号通话：

A. 5001（ExpressTalk）向1001（Linphone）拨号，下图表示正在响铃：

B. 拨通后相互通话：

C. 通话挂断

5.追加权限认证的情况下，客户端需要权限认证、注册成功以后才可以正常使用。