SIP的路由机制

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-06-15 11:28 340阅读 0赞

介绍一下SIP中的路由机制。总的来说，SIP中存在两种路由场景：1、请求消息的路由；2、响应消息的路由 ，响应消息的路由非常简单，就是完全依靠Via来完成的，具体请见我关于RFC3261中会话流程的分析。

下面我们只谈SIP请求消息的路由。 首先，我们要搞清楚什么是严格路由和松散路由。

**严格路由**（Strict Routing）：可以理解为比较“死板”的理由机制，这种路由机制在SIP协议的前身RFC 2534中定义，其机制非常简单。要求接收到的消息的request-URI必须是自己的URI，然后它会把第一个Route头域“弹”出来，并把其中的URI作为新的request-RUI，然后把该消息路由给该URI。

**松散路由**（Louse Routing，lr）：该路由机制较为灵活，也是SIP路由机制的灵魂所在，在SIP的RFC 3261中定义。

**松散路由的Proxy的路由决策过程： **

1、Proxy首先会检查消息的request-URI是不是自己属于自己所负责的域。如果是，它就会通过定位服务将该地址“翻译”成具体的联系地址并以此替换掉原来的request-URI；否则，它不会动request-URI。

2、Proxy检查第一个Route头域中的URI是不是自己的，如果是，则移除。

3、如果还有Route头域，则Proxy会把消息路由给该头域中的URI，否则就路由给request-URI。

对于以上的3条规则，我们可以简单总结为一句话：Route的优先级高于request-URI的。

了解了两种路由机制，我们再来了解一下Route和Record-Route。如果说Via是为了给一个请求消息的响应消息留后路，那么Record-Route就是为了给该请求消息之后的请求消息留后路。

首先，我们来介绍下via头域的用法。一个SIP消息每经过一个Proxy（包括主叫），都会被加上一个Via头域，当消息到达被叫后，Via头域就会记录请求消息经过的完整路径。被叫将Via头域原样copy到响应消息中（包括各Via的参数，以及各Via的顺序），然后下发给第一个Via中的URI，每个Proxy转发响应消息前都会把第一个Via（也就是它自己添加的Via）删除，然后将消息转发给新的第一个Via中的URI，直到消息到达主叫。

在一个请求消息的传输过程中，Proxy也可能（纯粹自愿，如果它希望还能接收到本次会话的后续请求消息的话）会添加一个Record-Route头域，这样当消息到达被叫后里面就有会有0个或若干个Record-Route头域。被叫会将这些Record-Route头域并入路由集，并入自己的路由集，随后被叫在发送请求消息时就会使用该路由集构造一系列Route头域，以便对消息进行路由。 然后，将Record-Route头域全部原样copy到响应消息中返回给主叫。主叫收到响应消息后也会将这些Record-Route头域并入路由集，只是它会将其反序。该会话中的后续请求消息的Route头域将会通过路由集构造。

注意：Record-Route头域不是用来路由，而只是起到传递信息的作用。Record-Route头域不是路由集唯一来源，路由集还可以通过手工配置等方式得到。

以上的描述还是比较抽象，下面就以两个实例来解释一下。

例子是一个基本的SIP四边传送，U1->P1->P2->U2，使用proxy来传送。下边是过程。

U1 发送：

INVITE sip:callee@domain.com SIP/2.0

Contact: sip:caller@u1.example.com

发给P1,P1是一个外发的proxy。P1并不管辖domain.com，所以它查找DNS并且发请求到那里。它也增加一个Record-Route头域值：

INVITE sip:callee@domain.com SIP/2.0

Contact: sip:caller@u1.example.com

Record-Route: <sip:p1.example.com; lr>

P2收到这个请求。这是domain.com所以它查找位置服务器并且重写Request-URI。它也增加一个Record-Route头域值。请求中没有Route头域，所以它解析一个新的Request-URI来决定把请求发送到哪里。

INVITE sip:callee@u2.domain.com SIP/2.0

Contact: sip:caller@u1.example.com

Record-Route: <sip:p2.domain.com; lr>

Record-Route: <sip:p1.example.com; lr>

在u2.domain.com的被叫方接收到这个请求并且返回一个200OK应答：

SIP/2.0 200 OK

Contact: sip: [callee@u2.domain.com][callee_u2.domain.com]

Record-Route: <sip:p2.domain.com;lr>

Record-Route: <sip:p1.example.com;lr>

u2的被叫方并且设置对话的状态的remote target URI为：

sip: [caller@u1.example.com][caller_u1.example.com]并且它的路由集合是：

（<sip:p2.domain.com;lr>,<sip:p1.example.com;lr>）

这个转发通过P2到P1到U1。现在U1设置它自己的对话状态的remote target URI为：sip:calle@u2.domain.com并且它的路由集合是：

（<sip:p1.example.com;lr>,<sip:p2.domain.com;lr>）

由于所有的路由集合元素都包含了lr参数，那么U1构造最后的BYE请求：

BYE sip:callee@u2.domain.com SIP/2.0

Route:<sip:p1.example.com;lr>,<sip:p2.domain.com;lr>

就像其他所有的节点（包括proxy）会做的那样，它会使用DNS来解析最上的Route头域的URI值，这样来决定往哪里发送这个请求。这就发到了P1。P1发现Request-URI中标记的URI不是它负责的域，于是它就不改变这个Request-URI。然后看到它是Route头域的第一个值，于是就从Route头域中移去，并且转发这个请求到P2：

BYE sip:callee@u2.domain.com SIP/2.0

Route: <sip:p2.domain.com;lr>

P2也发现它自己并非负责这个Request-URI的域（P2负责的是domain.com并非u2.domain.com）,于是P2并不改变它。它看到自己在Route的第一个值，于是移去这个，并且向u2.domain.com转发（根据在Request-URI上查找DNS）：

BYE sip:callee@u2.domain.com SIP/2.0

穿越一个严格路由proxy

在这个例子中，对话建立通过4个proxy，每一个增加Record-Route头域值。第三个proxy是由严格路由实现的（RFC 2543）。

U1->P1->P2->P3->P4->U2

INVITE请求到达U2包括了：

INVITE sip:callee@u2.domain.com SIP/2.0

Contact: sip:caller@u1.example.com

Record-Route: <sip:p4.domain.com;lr>

Record-Route: <sip:p3.middle.com>

Record-Route: <sip:p2.example.com;lr>

Record-Route: <sip:p1.example.com;lr>

并且U2返回了一个200 OK。接着，U2根据第一个Route头域值发送下边的BYE请求到P4：

BYE sip:caller@u1.example.com SIP/2.0

Route: <sip:p4.domain.com;lr>

Route: <sip:p3.middle.com>

Route: <sip:p2.example.com;lr>

Route: <sip:p1.example.com;lr>

P4并不管辖Request-URI指出的域，于是就不更改这个Reqeust-URI。它发现自己在第一个Route头域中，于是把自己从Route头域移除。然后准备发送请求到现在的第一个Route头域值：sip:p3.middle.com,但是它发现这个URI并没有包含lr参数，于是在发送前，它把这个请求更改成为：

BYE sip:p3.middle.com SIP/2.0

Route: <sip:p2.example.com;lr>

Route: <sip:p1.example.com;lr>

Route: <sip:caller@u1.example.com>

P3是一个严格路由，于是它转发到P2：

BYE sip:p2.example.com;lr SIP/2.0

Route: <sip:p1.example.com;lr>

Route: <sip:caller@u1.example.com>

P2看到Request-URI是它放在Record-Route头域中的值，于是在进一步处理前，它把这个请求改写为：

BYE sip:caller@u1.example.com SIP/2.0

Route: <sip:p1.example.com; lr>

P2自己并不管辖u1.example.com，于是它根据Route头域的值，转发这个请求到P1。