SIP协议是什么、怎么工作、和RTP、H.323、IMS又有什么关系
2025年07月21日 浏览：
SIP，全称 Session Initiation Protocol（会话发起协议），是IETF制定的应用层信令协议，用来创建、修改、终止多媒体会话，比如语音、视频通话、即时通信等。
它不是用来传输语音数据的，而是像导演一样组织整个会话流程：谁发起、谁接收、在哪发、用什么方式通信。
你可以这样理解：
SIP = 电话的信令系统
RTP = 真正传送语音的通道
SIP只负责信号流程的“建呼、挂断、转接”等调度工作！
SIP 与 VoIP、RTP、H.323、IMS 的关系
很多人容易搞混，下面我们做个速查对比表：
简单来说：
• SIP主要用于现代互联网语音/视频呼叫的“建呼流程”； • RTP和RTCP负责“声音流”的传输与质量反馈； • H.323 是 SIP 的“老大哥”，但已经被SIP替代； • IMS 是运营商VoLTE、5G通话核心网的骨架，底层离不开 SIP。
SIP的工作原理
SIP 用客户端-服务器架构工作，但它本身是去中心化的协议，既可以点对点，也可以通过代理服务器中转。
SIP建呼流程
假设 Alice 要给 Bob 打网络电话，SIP流程大致如下：
Alice (UA) → SIP Proxy → Bob (UA)
UA = User Agent，用户代理，即软电话、APP等
建立通话的全过程（INVITE流程）：
1. INVITE：Alice 发起呼叫请求，包含Bob的地址、音频参数（如Codec）。 2. 100 Trying：SIP代理服务器回应，正在尝试联系Bob。 3. 180 Ringing：Bob设备开始响铃。 4. 200 OK：Bob接听。 5. ACK：Alice确认会话建立。 6. 通话建立（开始走RTP）！
如果通话结束：
• BYE：任意一方发送挂断请求； • 200 OK：对方确认挂断。
整个流程就是一个状态机式的请求-响应模型，典型的文本信令，结构清晰、容易扩展。
SIP协议的数据结构和消息详解
SIP 借鉴了 HTTP 协议的设计，纯文本结构，容易调试、易扩展，具备强大的人类可读性。
常见的 SIP 方法（Method）：
一个典型的 INVITE 消息示例：
INVITE sip:bob@voip.com SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 192.168.1.100:5060
From: Alice <sip:alice@voip.com>
To: Bob <sip:bob@voip.com>
Call-ID: 12345678@192.168.1.100
CSeq: 1 INVITE
Contact: <sip:alice@192.168.1.100>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 151
v=0
o=alice 2890844526 2890844526 IN IP4 192.168.1.100
s=-
c=IN IP4 192.168.1.100
t=0 0
m=audio 49170 RTP/AVP 0
a=rtpmap:0 PCMU/8000
后面的 application/sdp 是媒体协商用的SDP格式，用于告诉对方“我支持什么编码，在哪个端口接收RTP”。
SIP的核心角色
SIP 网络虽然可以点对点，但一般都有以下几个核心组成：
在实际部署中，常见的软交换平台（如FreeSWITCH、Asterisk）会将这些功能集成在一起。
SIP与传统电话的区别
所以说，SIP = 电信版的“HTTP”协议 + 通话调度器，它让“电话”真正进入了互联网时代。
SIP协议的优势与挑战
优势：
• 文本协议，可读性强，易调试； • 支持 NAT 穿透（配合STUN/ICE）； • 功能强大，扩展灵活（支持IMS、VoLTE）； • 适配多媒体场景：语音、视频、会议、消息一网打尽。
挑战：
• 不自带加密，需配合 TLS / SRTP； • NAT 和防火墙穿透仍需额外机制； • 不适合极端实时场景（如战术指挥网）； • 协议实现差异，兼容性成问题（不同厂商间）。
你用到 SIP 却不自知
你可能没听过SIP，但你用过它的产品！
• 运营商VoLTE语音：手机拨打VoLTE电话，底层就是IMS+SIP； • 企业IP电话（PBX）：Cisco CallManager、Yealink IP Phone、ZOOM Phone； • 软电话APP：如Linphone、Zoiper、MicroSIP 等 SIP 客户端； • 呼叫中心系统：客服、400电话后台全靠 SIP； • 视频会议：不少硬件终端（Polycom、Cisco Webex）支持 SIP 视频会议。
如何用 Wireshark 抓取 SIP 信令？
1. 使用 Wireshark抓取UDP 5060端口；2. 过滤表达式： sip || rtp;3. 找到 INVITE、ACK、BYE等信令；4. 配合 Telephony -> VoIP Calls分析整个通话流程；5. 可重建 RTP 音频流，播放通话内容。
这在企业排查语音通话掉线、回铃异常时非常实用！
