南京邮电大学
实验报告
实验名称VOIP呼叫过程及SIP消息分析 ________________________ _________________________ _________________________ _________________________
课程名称通信网技术基础
班级学号____________
姓名
开课时间 2011/2012 学年，第二学期
一、 实验原理
1.VOIP 网络构成
2．用于网络电话呼叫的协议结构 SIP Voice Meadia
G.711/G.723.1 RTP/RTCP UDP
IP
EtherNet
二、实验目的
1、学习VOIP 原理，了解PC-PC 方式VOIP 网络的构成、呼SIP SERVER
SIP SERVER
SIP SERVER
叫模式以及信令的过程。
2、学习使用Ethereal这种协议分析软件，用它来考察实际系统中传送的分组。
三、实验设备
1．硬件部分：校园网、PC（带耳麦）
2．软件部分：
?SIP UA : 可从网上任选一款下载并安装，也可
以选择老师提供的UA软件
?WinPcap 3.1(它是WIN32 平台上网络分析和捕获
数据包的链接库，其功能相当于Linux/BSD/UNIX
平台下的Libpcap 库文件)
?Ethereal:0.10.14
四、实验步骤
1．下载并安装SIP UA，并做相应设置（域名、IP、端口等等），并记录进实验报告；也可以选择Windows Messenger
或SKYPE，进行用户注册，并记录过程；
2．通话，呼叫另一个用户的通话，记录通话过程中语音质量，包括延时和回声；
3．安装WinPcap 3.1；
4．安装并启动Ethereal，开始抓包（设置）;
5．重新呼叫另一个用户，开始通话；
6．获取并分析SIP信令流和语音媒体流,记录在报告中，具体要求：
（1）分析并记录呼叫建立、呼叫忙、呼叫结束的信令过程。
分析媒体流（语音包）:从捕获的数据单元中选一个RTP包进行分析。
五、实验过程记录和分析
1、说明你选择的客户端，记录相应的登陆界面。（如果选择messenger或是 skype，记录注册过程）
2、通话：首先要说明通话的模式（直接路由还是通过服务器代理路由）、通话双方所在位置（同一子网内部、不同子网之间还是和外网用户通话）；其次记录通话是否成功，如果没成功，分析原因；最后要记录通话过程中语音质量（包括延时和回声）。
答：通话的模式是直接路由，通话双方在同一子网内部。通话成功，语音质量较好，略有延时和回声。
3、启动抓包工具，记录捕获的包的统计数据（见下图），并作简要说明。
答：这次一共抓了2839个包，其中TCP包694个,占总数的24.4%；UDP包2127个，占总数的74.9%；ICMP包2个，占0.1%；ARP包12个，占0.4%；其他包4个，占0.1%。
4、记录获取的SIP消息，并作简要说明。
答：该SIP消息中INVITE有1个，ACK有3个，BYE有3个，100 Trying、180Ringing各有1个包，200 OK有6个包。
5、记录并分析呼叫建立、呼叫忙、呼叫结束的信令过程。
答：主叫方发送一条INVITE命令到被叫，INVITE命令被发送到公认的SIP UDP端口（5060），它包括呼叫ID、呼叫顺序编号、SDP介质格式以及路由信息。
被叫发出TRYING信息应答（100），说明该呼叫已被路由。
当呼叫到达远程端点后，电话开始振铃，一条新的信息应答被送到被叫方，指示RINGING（180）。主叫按了呼叫到被叫收到RINGING之间的时间就是SIP呼叫建立的拨叫后延迟。
被叫接通后200OK回送到主叫，主叫再发送ACK请求，确认对INVITE 请求的成功应答。
RTP介质流。
最后来自任何一方的BYE请求结束呼叫。
6、选择其中一到两个SIP包进行分析。例如（INVITE）
答：该INVITE包的源端口和目的端口分别是Src Port：3850、Dst Port：5060。源地址为192。168.1.101的用户向被叫发出呼叫请求。此次呼叫ID为fcf518ce91eb4bc08a147ed85dbd155f@192.168.1.101。目的地址为192.168.1.102。
7、从捕获的数据单元中选一个RTP包进行分析。
答：从上图可以看出，该RTP语音包的源IP地址是Src：192.168.1.101，对应于本次SIP呼叫的主叫，目的的IP地址是Dst：192.168.1.102，对应于本次SIP呼叫的被叫。源端口和目的端口分别是Src Port：64446、Dst Port：45752。RTP的版本是RFC 1889 Version (2)，语音编码采用的是G.723(4)，最高速率6.3Kb/s。
五、实验总结和体会
通过本次实验，我对BOL SIPPhone 的使用有了一定的了解，并对VOIP的呼叫模式以及信令的过程有了更深层次的掌握，而且学会了使用Ethereal 软件来捕获各类协议包并进行相应的分析。
在实验开始的时候，没有做前期准备就打开了BOL SIPPhone,在要求填写被叫ip地址时就被难住了，后来请教了同学，通过运行-cmd-ipconfig获知了主被叫的ip地址，而在获取sip信令的时候同样是通过询问同学解决的，在实验过程中，由于对Ethereal 软件的不了解，我走了很多弯路，不过，幸好都解决了。
通过这次试验使我对VOIP有了更深一步的了解，学到了很多。
六、思考题
1、说明本次实验中网络电话呼叫的协议结构。
SIP
Voice Meadia
G.711/G.723.1
RTP/RTCP UDP
IP
EtherNet
2、SIP协议有哪三种呼叫模型？在你实验的过程中，采用哪种呼叫方式？
答： 1、直接呼叫（UA-UA)2、通过代理服务器转发呼叫3、在重定向服务器辅助下呼叫在实验过程中，采用了直接呼叫（UA-UA)。
3、说明RTP报文头部开销的含义和作用。
答：RTP在UDP包上再进行RTP封装，把封包进行排序，并检查包的丢失情况，从而降低了网络引起的时延和抖动，以保证数据传输的定时关系。
4、在IP网络上的传输话音，如何保证端到端的延时？
答：有效利用带宽，降低时延，如：1、静音检测技术 2、引入优先级机制 3、资源预留协议