SIP

SIP とは

SIP(Session Initiation Protocol)は端末間のセッションの生成・変更・転送・切断等を行うプロトコルのことである。

SIP では端末のことをユーザエージェント(UA: User Agent)と呼び、次の 2 通りの UA が存在する。

ユーザーエージェント・クライアント (UAC : User Agent Client): SIP リクエストを生成・送信し、応答を受信・処理する UA
ユーザーエージェント・サーバ (UAS : User Agent Server): SIP リクエストを受信・処理し、応答を生成・送信する UA

SIP で規定されているのはセッションを制御する機構であり、やりとりするデータについては規定されていない。例えば、セッションを生成した後にリアルタイムデータ(音声・映像)の転送には、RTP(Real-time Transport Protocol)を用いる。

SIP はデータ自体は定義されていないので、音声データであれば IP 電話, 音声+映像であればテレビ電話, テキストであればチャットといったさまざまな形で用いられる。

SIP がセッションを生成している間にセッション情報交換を行う。SDPを用いてやりとりを行なっている。

SIP のメッセージには 2 種類存在し、クライアントからサーバへ送信するリクエストとサーバからクライアントへ送信するレスポンスが存在する。それぞれについてこちらで定義されている。

リクエスト

メッセージ説明
INVITE セッション開始を要求
ACK セッション生成の確認
BYE セッション終了
REGISTER URI 登録要求
レスポンス

番号説明
100 Trying 処理中
180 Ringing 呼び出し中(電話であれば音がなる)
200 OK 成功

ステータスコードの分類は以下のように定義されている

コード説明
1xx Provisional
2xx Successful
3xx Redirection
4xx Request Failure
5xx Server Failure
6xx Global Failures

メッセージ	説明
INVITE	セッション開始を要求
ACK	セッション生成の確認
BYE	セッション終了
REGISTER	URI 登録要求

番号		説明
100	Trying	処理中
180	Ringing	呼び出し中(電話であれば音がなる)
200	OK	成功

コード	説明
1xx	Provisional
2xx	Successful
3xx	Redirection
4xx	Request Failure
5xx	Server Failure
6xx	Global Failures

SIP のシーケンスは次のようになる。

UA が相手の IP アドレスを知っている場合

IP アドレスを知っているの相手の UA と直接やりとりを行う。
UA が相手の IP アドレスを知らない場合

IP アドレスを知らないため、SIP サーバを介してセッション情報を交換する。そのため、初めに各 UA は REGISTER リクエストを使用して、SIP URI と IP アドレスの対応付けを SIP サーバに登録する必要がある。

着呼側の UA は INVITE リクエストの SIP メッセージから発信元 IP アドレスを取得し、発呼側は 200 OK レスポンスの SIP メッセージから発信先 IP アドレスを取得する。

平成 26 年のネットワークスペシャリストの午後 2 問 2 では SIP の INVITE リクエストの内容についての図が書かれている。平成26年午後2 図3

この図の Via フィールドはリクエストを経由したパスを表しており、SIP サーバ A $\rightarrow$ SIP サーバ B への INVITE では Via フィールドは 2 つになっている。また、SIP サーバ B $\rightarrow$ サーバ UA への INVITE では Via フィールドは 3 つとなる。Via フィールドに追記する際には既存 Via フィールドの上位に追記するようになっている。サーバ UA から 200 OK レスポンスを SIP サーバ B へ送る際には Via フィールドをそのままにして送り出す。それぞれの SIP サーバでは最上位の位置する Via フィールド(自分が付与したもの)を削除し、次に最上位となった場所へレスポンスを送信する仕組みなっている。 RFC3261 page-14にその説明が書かれている。 SIPシーケンス Viaフィールド

RFC3261 に記載されているデータの流れは以下である。(SDP の body は表示しない(「〇〇 SDP not shown」と書かれている))

注意

図の番号とヘッダーの数字が一致しないので合うように変更して記載している。 (図の番号に合わせてヘッダーメッセージを選択している。)

$\textcircled{\scriptsize 1}$ INVITE Alice $\rightarrow$ atlanta.com proxy

SIPシーケンスヘッダーメッセージ付き1

INVITE sip:bob@biloxi.com SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8
Max-Forwards: 70
To: Bob <sip:bob@biloxi.com>
From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710
CSeq: 314159 INVITE
Contact: <sip:alice@pc33.atlanta.com>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 142

$\textcircled{\scriptsize 2}$ INVITE atlanta.com proxy $\rightarrow$ biloxi.com proxy

SIPシーケンスヘッダーメッセージ付き2

INVITE sip:bob@biloxi.com SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP bigbox3.site3.atlanta.com;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8
 ;received=192.0.2.1
Max-Forwards: 69
To: Bob <sip:bob@biloxi.com>
From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710
CSeq: 314159 INVITE
Contact: <sip:alice@pc33.atlanta.com>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 142

$\textcircled{\scriptsize 3}$ 100 Trying atlanta.com proxy $\rightarrow$ Alice

SIPシーケンスヘッダーメッセージ付き3

SIP/2.0 100 Trying
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8
 ;received=192.0.2.1
To: Bob <sip:bob@biloxi.com>
From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710
CSeq: 314159 INVITE
Content-Length: 0

$\textcircled{\scriptsize 4}$ INVITE biloxi.com proxy $\rightarrow$ Bob

SIPシーケンスヘッダーメッセージ付き4

INVITE sip:bob@192.0.2.4 SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP server10.biloxi.com;branch=z9hG4bK4b43c2ff8.1
Via: SIP/2.0/UDP bigbox3.site3.atlanta.com;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1
 ;received=192.0.2.2
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8
 ;received=192.0.2.1
Max-Forwards: 68
To: Bob <sip:bob@biloxi.com>
From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710
CSeq: 314159 INVITE
Contact: <sip:alice@pc33.atlanta.com>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 142

$\textcircled{\scriptsize 5}$ 100 Trying biloxi.com proxy $\rightarrow$ atlanta.com proxy

SIPシーケンスヘッダーメッセージ付き5

SIP/2.0 100 Trying
Via: SIP/2.0/UDP bigbox3.site3.atlanta.com;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1
 ;received=192.0.2.2
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8
 ;received=192.0.2.1
To: Bob <sip:bob@biloxi.com>
From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710
CSeq: 314159 INVITE
Content-Length: 0

$\textcircled{\scriptsize 6}$ 180 Ringing Bob $\rightarrow$ biloxi.com proxy

SIPシーケンスヘッダーメッセージ付き6

SIP/2.0 180 Ringing
Via: SIP/2.0/UDP server10.biloxi.com;branch=z9hG4bK4b43c2ff8.1
 ;received=192.0.2.3
Via: SIP/2.0/UDP bigbox3.site3.atlanta.com;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1
 ;received=192.0.2.2
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8
 ;received=192.0.2.1
To: Bob <sip:bob@biloxi.com>;tag=a6c85cf
From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710
Contact: <sip:bob@192.0.2.4>
CSeq: 314159 INVITE
Content-Length: 0

$\textcircled{\scriptsize 7}$ 180 Ringing biloxi.com proxy $\rightarrow$ atlanta.com proxy

SIPシーケンスヘッダーメッセージ付き7

SIP/2.0 180 Ringing
Via: SIP/2.0/UDP bigbox3.site3.atlanta.com;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1
 ;received=192.0.2.2
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8
 ;received=192.0.2.1
To: Bob <sip:bob@biloxi.com>;tag=a6c85cf
From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710
Contact: <sip:bob@192.0.2.4>
CSeq: 314159 INVITE
Content-Length: 0

$\textcircled{\scriptsize 8}$ 180 Ringing atlanta.com proxy $\rightarrow$ Alice

SIPシーケンスヘッダーメッセージ付き8

SIP/2.0 180 Ringing
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8
 ;received=192.0.2.1
To: Bob <sip:bob@biloxi.com>;tag=a6c85cf
From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710
Contact: <sip:bob@192.0.2.4>
CSeq: 314159 INVITE
Content-Length: 0

$\textcircled{\scriptsize 9}$ 200 OK Bob $rightarrow$ biloxi.com proxy

SIPシーケンスヘッダーメッセージ付き9

SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/UDP server10.biloxi.com;branch=z9hG4bK4b43c2ff8.1
 ;received=192.0.2.3
Via: SIP/2.0/UDP bigbox3.site3.atlanta.com;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1
 ;received=192.0.2.2
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8
 ;received=192.0.2.1
To: Bob <sip:bob@biloxi.com>;tag=a6c85cf
From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710
CSeq: 314159 INVITE
Contact: <sip:bob@192.0.2.4>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 131

$\textcircled{\scriptsize 10}$ 200 OK biloxi.com proxy $\rightarrow$ atlanta.com proxy

SIPシーケンスヘッダーメッセージ付き10

SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/UDP bigbox3.site3.atlanta.com;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1
 ;received=192.0.2.2
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8
 ;received=192.0.2.1
To: Bob <sip:bob@biloxi.com>;tag=a6c85cf
From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710
CSeq: 314159 INVITE
Contact: <sip:bob@192.0.2.4>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 131

$\textcircled{\scriptsize 11}$ 200 OK atlanta.com proxy $\rightarrow$ Alice

SIPシーケンスヘッダーメッセージ付き11

SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds8
 ;received=192.0.2.1
To: Bob <sip:bob@biloxi.com>;tag=a6c85cf
From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710
CSeq: 314159 INVITE
Contact: <sip:bob@192.0.2.4>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 131

$\textcircled{\scriptsize 12}$ ACK Alice $\rightarrow$ Bob

SIPシーケンスヘッダーメッセージ付き12

ACK sip:bob@192.0.2.4 SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bKnashds9
Max-Forwards: 70
To: Bob <sip:bob@biloxi.com>;tag=a6c85cf
From: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710
CSeq: 314159 ACK
Content-Length: 0

$\textcircled{\scriptsize 13}$ BYE Bob $\rightarrow$ Alice

SIPシーケンスヘッダーメッセージ付き13

BYE sip:alice@pc33.atlanta.com SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 192.0.2.4;branch=z9hG4bKnashds10
Max-Forwards: 70
From: Bob <sip:bob@biloxi.com>;tag=a6c85cf
To: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710
CSeq: 231 BYE
Content-Length: 0

$\textcircled{\scriptsize 14}$ 200 OK Alice -> Bob

SIPシーケンスヘッダーメッセージ付き14

SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/UDP 192.0.2.4;branch=z9hG4bKnashds10
From: Bob <sip:bob@biloxi.com>;tag=a6c85cf
To: Alice <sip:alice@atlanta.com>;tag=1928301774
Call-ID: a84b4c76e66710
CSeq: 231 BYE
Content-Length: 0

この SIP を用いたものとしてVoIP(Voice over Internet Protocol)ネットワークがある。

用語

URI

URI(Uniform Resource Identifier)は資源を識別する識別子であり、RFC3986 で定義されている。

URL(Uniform Resource Locator)は URI のサブセット(一部)である。

参考

https://ja.wikipedia.org/wiki/Session_Initiation_Protocol

SIP とは​

用語​

URI​

関連機能​

参考​

SIP とは

用語

URI

関連機能

参考