SIP协议报文及故障分析培训 2012.8

目录1 Sip故障常见分析方法： (1)1.1 Wireshark显示环境的配置： (2)1.1.1 设置显示列的源和目的端口增加包显示的可读性 (2)1.1.2 调整包的显示 (5)1.1.3 设置时间显示格式 (5)1.1.4 设置显示的过滤表达式标签 (5)1.1.5 添加协议的解析端口 (7)1.1.6 强制解析包为某种协议 (10)1.1.7 用ctrl+f进行查找需要的字段 (13)1.1.8 用packet detail里的字段进行查找 (15)1.1.9 抓包文件的保存 (16)●抓包整个保存 (16)●有选择的保存 (17)2 SIP回复消息解析 (21)3 工作中Sip故障类问题 (23)3.1 SIP信令触发类问题 (23)3.2 SIP终端注册类问题 (25)3.3 SIP基本呼叫类问题 (33)3.4 SIP呼叫语音视频单通或双不通类问题 (40)3.5 SIP二次拨号类问题 (46)3.6 SIP消息跟踪丢失类问题 (49)3.7 SIP呼叫周期性失败类问题 (50)3.8 SIP匿名呼叫类问题 (50)3.9 SIP呼叫主叫用户无法听回铃音类问题 (51)3.10 SIP和中继网关对接类问题 (53)3.11 SIP补充业务类问题 (54)3.12 SIP一号通，彩铃，UC呼叫类问题 (55)3.13 SIP呼叫号码显示类问题 (60)3.14 SIP传真类问题 (60)3.15 SIP长时间通话断话类问题 (63)3.16 SIP大面积呼损类问题 (63)1Sip故障常见分析方法：Sip协议是基于udp的协议，常见分析问题方法可分位抓包协议分析和日志分析，协议分析通过抓取的终端或者注册，代理服务器的流程，分析那个流程出错，进而找到原因。

日志分析通过设备内部的spms，as，cscf，mrf之间的流程关系，来确定程序内部处理的故障。

通过sip协议分析，我们先确定外部信令流程的故障，日志来确定程序的问题。

1xx = 通知性应答∙100 正在尝试∙180 正在拨打∙181 正被转接∙182 正在排队∙183 通话进展2xx = 成功应答∙200 OK∙202 被接受：用于转介3xx = 转接应答∙300 多项选择∙301 被永久迁移∙302 被暂时迁移∙305 使用代理服务器∙380 替代服务4xx = 呼叫失败∙400 呼叫不当∙401 未经授权：只供注册机构使用，代理服务器应使用代理服务器授权407∙402 要求付费（预订为将来使用)∙403 被禁止的∙404 未发现：未发现用户∙405 不允许的方法∙406 不可接受∙407 需要代理服务器授权∙408 呼叫超时：在预定时间内无法找到用户∙410 已消失：用户曾经存在，但已从此处消失∙413 呼叫实体过大∙414 呼叫URI过长∙415 不支持的媒体类型∙416 不支持的URI方案∙420 不当扩展：使用了不当SIP协议扩展，服务器无法理解该扩展∙421 需要扩展∙423 时间间隔过短∙480 暂时不可使用∙481 通话/事务不存在∙482 检测到循环∙483 跳数过多∙484 地址不全∙485 模糊不清∙486 此处太忙∙487 呼叫被终止∙488 此处不可接受∙491 呼叫待批∙493 无法解读：无法解读 S/MIME文体部分5xx = 服务器失败∙500 服务器内部错误∙501 无法实施：SIP呼叫方法在此处无法实施∙502 不当网关∙503 服务不可使用∙504 服务器超时∙505 不支持该版本：服务器不支持SIP协议的这个版本∙513 消息过长6xx = 全局失败∙600 各处均忙∙603 拒绝∙604 无处存在∙606 不可使用代码详解：SIP协议应答码应答代码应答码是包含了，并且扩展了HTTP/1.1应答码。

并不是所有的HTTP/1.1应答码都适当应用，只有在折里指出的是适当的。

其他HTTP/1.1应答码不应当使用。

并且，SIP也定义了新的应答码系列，6xx。

技术培训讲义S I P介绍 Corporation standardization office #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8中国网通宽带电话工程技术培训教材系列技术培训讲义SIP介绍目录1．SIP协议背景1.1SIP在未来网络中的方向未来的信息网是一个统一的基于IP的网络平台，在不同的用户终端上为用户提供丰富的综合性新业务未来的电信市场毫无疑问将是一个充斥着多运营商（业务供应商）以及多种业务的市场。

随着电信市场向多元化发展的速度愈来愈快，市场竞争也愈加残酷，用户的要求也愈来愈多，原有的一些电信业务为运营商所带来的利润值正在逐渐减少，而传统运营商（有线网络）及新兴的运营商都花了大量资金来拓展IP网络，如何从这些已有的有线网络和新兴IP网络中获取利润正成为运营商压在心头的一个严峻问题。

在平等竞争的市场环境中，锁定用户的价格因素不再是一个关键因素，所能提供的丰富和便捷的的业务服务将愈加重要，在这样一个市场驱动因素下，要求运营商（业务供应商）必须高效地为市场推出新的增值的综合业务。

要在不同种类的终端上提供种类繁多且统一的增值业务就要求将原来相互独立的不同的网络进行融合，最终是将数据网络、语音网络进行融合，将固定网络和移动通讯网络进行融合。

将原来相互独立的系统演变到一个统一的基于IP的核心网上来，可以使开发和运营的成本大大降低。

例如，可以将有线网络上的新一代VoIP业务方便地移植到移动电话上来。

电信运营商(业务供应商)采用统一的IP核心网不仅可以降低成本、提高竞争能力，还可以快速进入无线移动通信等新领域。

需要一个公共的协议来进行多设备供应商之间、多协议之间的翻译和互通要将电话技术和数据、多媒体信息技术进行融合来为用户提供综合性新业务，网络设备供应商必须寻找正确的解决方案，因为运营商（业务供应商）不可能把钱花在一个较好而非最佳的方案上，解决方案必须是足够灵活以适应和容纳将来的创新，便于新业务的引入。

SIP协议的典型故障案例分析作者：蔡爽来源：《科学与信息化》2020年第23期摘要近十年来，SIP已经逐渐取代H.323成为IP通信的绝对主流技术，华为eSpace统一通信即是基于SIP协议的一套IP语音解决方案软交换设备。

本文着重说明桃仙程控交换机基于SIP的呼叫流程及列举典型故障案例的分析与处理方法。

关键词 SIP;呼叫流程;故障分析1 基于SIP协议的桃仙程控交换系统组网结构桃仙程控交换系统为华为U1900系列软交换系统。

由统一网关U1981与本地节点U1960分别与运营商连接。

统一网关与管理系统、IPT应用系统、IAD接入系统共同接入专网中。

统一网关与IAD间通过SIP进行连接。

1.1 SIP协议定义SIP是一种在IP网络上进行多媒体通信的简便通用的协议信令，是一种采用UTF-8字符集来进行编码的文本协议。

SIP协议消息分请求和响应两类，其中请求消息由客户机发往服务器，响应消息由服务器发往客户机。

1.2 SIP信令局间呼叫流程局间呼叫就是指分别注册在不同U1900统一网关下面的两个终端之间的呼叫。

下图为局间SIP呼叫的流程图：可以看出，呼叫请求通过INVITE消息送到统一网关后，统一网关先匹配字冠。

若是出局字冠，则根据局向和局向选择码将呼叫请求（INVITE消息）转发至对端网关设备。

转发前会根据字冠对应的号码分析策略对主叫号码和被叫号码进行变换，并查看号码的呼叫权限和业务权限，判断是否转发该呼叫请求。

若是局内字冠，则判断被叫号码是SIP號码还是POTS号码，进而查询号码绑定的IP地址或者用户板端口号将呼叫转发至不同的终端。

SIP号码对应IP话机，PC客户端、移动客户端以及IAD下的模拟话机，POTS号码对应统一网关直连下的模拟话机。

统一网关直连的模拟话机的呼叫流程在模拟话机和统一网关之间的处理流程与SIP终端不同，其他都一致[1]。

2 SIP协议的呼叫故障案例分析与处理2.1 典型故障案例本端A 181000打局外用户B 86102，提示音：对不起您拨打的号码暂时无法接通。

1 引言SIP（Session Initiation Protocol，会话初始协议）、SAP（Session Announcement Protocol，会话通告协议）、SDP（Session Description Protocol，会话描述协议）是三个与会话（Session）有关的既有联系又有区别的RFC协议。

在本文中，我们将对这三个协议做简单分析并给出一个利用这三个协议实现的具有一定实用价值的多媒体应用。

2 协议分析2.1 SIP协议介绍与分析会话初始协议（SIP）是一信令协议用于初始、管理和终止分组网络中的语音和视频会话，具体地说就是用来生成、修改和终结一个或多个参与者之间的会话。

SIP是互联网工程任务组（IETF）多媒体数据和控制体系结构的一个组成部分，因此它与IETF的许多其他协议都有联系，例如RTP（实时传输协议）和本文提到的SAP、SDP协议。

SIP主要提供了与会话建立和终结相关的五个方面功能，它们是：（1）用户定位：用于通信的终端系统的决定；（2）用户可用性：被呼叫方参与通信的意愿的决定；（3）用户能力：使用的媒体和媒体参数的决定；（4）会话建立：“振铃”，呼叫和被呼叫方会话参数的建立；（5）会话管理：包括转移和终结会话，修改会话参数，以及调用业务等。

SIP网络由四种类型的逻辑SIP实体组成。

每一实体具有特定的功能，并且作为客户机（初始请求），或作为服务器（响应请求），或作为两者的结合参与到SIP通信中。

一个“物理设备”能够具有多于一个逻辑SIP实体的功能性。

例如，作为代理服务器的网络服务器可同时具备注册服务器的功能。

下面是四种功能实体：（1）用户代理在SIP中，用户代理（UA）是端点实体。

用户代理通过交换请求和响应初始和终止会话。

UA作为一应用程序，它包含用户代理客户机和用户代理服务器，如下：·用户代理客户机（UAC）：客户机应用程序，它初始SIP请求。

·用户代理服务器（UAS）：服务器应用程序，当接收到SIP请求时它联系用户并且代表用户返回一响应。

IP消息1XX=通知性应答·100 正在尝试·180 正在拨打·181 正被转接·182 正在排队·183 通话进展2XX=成功应答·200 OK·202 被接受：用于转介3XX=转接应答·300 多项选择·301 被永久迁移·302 被暂时迁移·305 使用代理服务器·380 替代服务4XX=呼叫失败·400 呼叫不当·401 未经授权：只供注册机构使用，代理服务器应使用代理服务器授权407 ·402 要求付费（预计为将来使用）·403 被禁止的·404 未发现：未发现用户·405 不允许的方法·406 不可接受·407 需要代理服务器授权·408 呼叫超时：在预定时间内无法找到用户·410 已消失：用户曾经存在，但已从此处消失·413 呼叫实体过大·414 呼叫URI过长·415 不支持的媒体类型·416 不支持的URI方案·420 不当扩展：使用了不当SIP协议扩展，服务器无法理解该扩展·421 需要扩展·423 时间间隔过短·480 暂时不可使用·481 通话/事务不存在·482 检测到循环·483 跳数过多·484 地址不全·485 模糊不清·486 此处太忙·487 呼叫被终止·488 此处不可接受·491 呼叫待批·493 无法解读：无法解读S/MIME文体部分5XX=服务器失败·500 服务器内部错误·501 无法实施：SIP呼叫方法在此处无法实施·502 不当网关·503 服务不可使用·504 服务器超时·505 不支持该版本：服务器不支持SIP协议的这个版本·513 消息过长6XX=全局失败·600 各处均忙·603 拒绝·604 无处存在·606 不可使用工作中Sip类问题1.1.1 SIP信令触发类问题【问题现象】1）SIP平台无法处理任何SIP相关业务2）打开SIP信令跟踪，无法看到任何消息3）请详细描述其他现象【处理思路】该类问题主要是SIP平台缺少处理SIP协议的能力，需要检查配置。

可以看出，呼叫请求通过INVITE消息送到统一网关后，统一网关先匹配字冠。

若是出局字冠，则根据局向和局向选择码将呼叫请求INVITE消息）转发至对端网关设备。

转发前会根据字冠对应的号码分析策略对主叫号码和被叫号码进行变换，并查看号码
（7）配置好呼叫日志模块后，再用主叫呼一次被叫，然LMT上查看抓到的呼叫日志。

可以看出释放原因码144表示正常的呼叫清除。

（8）使用LMT跟踪主叫网关的SIP信令，看SIP信令流程和正常呼叫流程有没有出入。

可以看到主叫网关给对端网关发INVITE之后，收到480响应。

480表示暂时无人接听。

现在知道是对端网关回复480响应导致呼叫失败，那么为什么会回消息呢？
（下转第42页）
科学与信息化2020年8月中
主被叫没有使用相同的编解码方式，媒体协商不一致，导致呼叫失败。

11）为主被叫话机配置相同的编解码，问题解决
结束语
本文主要以局间呼叫流程的实现来展开SIP协议在呼叫中。

网络质量是通信企业生命线SIP协议报文及故障分析培训第一部分抓包软件的使用第二部分SIP协议流程第三部分SIP协议故障分析2抓包原理抓取网络报文的基本原理是将网络中正常传输的报文做一个“复制”操作，将报文转移到要抓包的电脑上。

通常采用的办法是使用交换机的端口镜像功能或者使用网络集线器（HUB ）。

3Wireshark软件简介Wireshark（前身Ethereal）是一个网络封包分析软件。

网络封包分析软件的功能是抓取网络封包，并尽可能显示出最为详细的网络封包资料。

在过去，网络封包分析软件是非常昂贵，或是专门属于营利用的软件。

Ethereal的出现改变了这一切。

在GNUGPL通用许可证的保障范围底下，使用者可以以免费的代价取得软件与其源代码，并拥有针对其源代码修改及客制化的权利。

Ethereal 是目前全世界最广泛的网络封包分析软件之一。

45Wireshark 主界面开始抓包停止抓包过滤条件Wireshark选择网卡选择网卡勾选这3项点击start开始抓包6筛选呼叫选择voip call7查看呼叫流程图1选择要分析的呼叫2点击flow3查看流程图8回放呼叫语音1选择要分析的呼叫2点击Player3点击Decode9查看RTP丢包率1选择RTP-Show all streams10查看RTP丢包率查看lost列值11第一部分抓包软件的使用第二部分SIP协议流程第三部分SIP协议故障分析12SIP典型应用131415表示需要采取进一步动作，以完成该请求重定向响应3XX OK200表示请求已经被成功接受、处理成功响应2XX 排队182呼叫正在前转181振铃180试呼叫100表示已经接收到请求消息，正在对其进行处理消息响应（呼叫进展响应）1XX 消息功能状态码序号16请求超时408要求代理权407不允许的方法405没有找到404禁止403要求鉴权401错误请求400表示请求消息中包含语法错误或者SIP 服务器不能完成对该请求消息的处理客户出错4XX 消息功能状态码序号17表示请求不能在任何SIP 服务器上实现全局故障6XX 服务器不可用5035XX 拒绝603服务器内部错误500表示SIP 服务器故障不能完成对正确消息的处理服务器出错此处不接受488呼叫事务不存在481服务暂时不可用480间隔太短4234XX 消息功能状态码序号注册流程SoftSwitchSip phoneRegister401 UnauthorizedRegister200 OK1819第一部分抓包软件的使用第二部分SIP协议流程第三部分SIP协议故障分析201、网络或者配置问题报文解析：图中可以看到，10.51.250.253一直向10.51.250.254发register（注册）报文，但是10.51.250.254未给任何回应。

SIP协议过程概念及分析UAC User Agent Client(UAC):用代理客端。

用代理客端是一个的概念户户户户逻辑,他建一个新求创请,并且用客事状机送个求户务态发这请一个合法的SIP 求必至少包含如下域请须头:TO, FROM, Cseq, Call-ID, Max- Forwards, Via; 些字段在所有这SIP 求中必包含。

请须TO To 域是第一个并且也是最先指定求的” ”接收地头请逻辑,或者是个求的用或者源的这请户资address-of- record 。

To 域允有一个示用的姓名。

通常用会建采用人工界面中入的头许显户议输To 域头,可能手工入输个这URI 或者从地址本中。

选择在会外的求中话请,不能包含To tag 字段,在to 域中的头tag 是用来在中做志的。

既然没有建对话标对话还立,那么tag 就不能存在。

“tag”参数用于SIP 消息中的To 和From 域。

它作一个通用的机制的一部分来唯一志一头为标个对话, 个机制用这Call-ID 和两个从参与者的对话tag 来志一个。

当标对话UA 在外出对话发一个求请时,它只包含了From tag,提供了对话ID 的”一半”。

根据答建完成对话应创, 个答这应在To 域中提供了头对话ID 的另一半。

SIP 求的分支意味着一个个求可以建多个请单请创对话。

个也解了何需要两方的志这释为对话标;如果没有被叫方的志标,呼叫方不能分和消除由个辩单求建的多个。

请创对话From From 域包含了求起者的志头请发逻辑标,可能是用的户address-of-record。

From 域也包含一个头URI 并且可以包含一个示的姓名。

显SIP 可以用个域来求的和一个行求的理（比如这头实现对请检查选择规则进对请处,自的呼叫拒动绝,凡是x 人来的西发过东,一律无视) From 域必包含一个由须UAC 生的新的” 产tag”参数。

Call-ID Call-ID 是一个在一系列消息中,区分一消息的唯一志。

SIP响应是由一个用户代理服务器(UAS)或SIP服务器生成回复由客户端生成的请求的消息。

它可能是一个正式的确认，以防止请求由UAC重发。

∙响应可能包含需要一个UAC信息一些额外的头字段∙SIP有六个响应∙1xx - 5xx已经借由HTTP，而6xx系列在SIP介绍。

∙1XX被认为是一个临时响应，其余的最终响应。

信息(1xx)信息响应用于指示呼叫进程。

通常情况下，响应是端对端（除100尝试）。

信息的响应的主要目的是阻止INVITE请求的重发。

信息响应包括以下对策：100 尝试∙这种特殊的情况下的响应仅仅是一个逐跳请求。

∙它永远不会转发，不得包含邮件正文。

∙它被用于避免INVITE请求的重传。

180 响铃∙此响应被用来指示一个INVITE已经接收由用户代理和警报正在发生。

181 呼叫被转发∙此响应用于指示该呼叫已被转发到另一端点。

∙它发送的信息有可能会使用到呼叫者。

∙它给该呼叫者的状态，作为一个转发操作可以导致在呼叫同时较长时间来回答。

182 呼叫队列∙此响应被用来指示该INVITE已经接收并且将在一个队列进行处理。

183 会话进度∙它表明，有关会话的进度的信息可以存在于消息主体或媒体流。

∙不像100尝试响应，183端到端的响应，并建立一个对话。

∙一个典型的使用这种反应是为了让UAC通过网关进入PSTN听到手机铃声，忙音，或在通话录音通知。

成功(2xx)此类反应是指用于指示一个请求已被接受。

它包括以下对策：200 OK∙200OK用于接受会话邀请。

∙它表示成功完成的请求或接受。

202 接受∙202接受表示该UAS已经接收并理解的请求，但该请求可能没有被授权或由服务器处理。

∙它是常用响应订阅，请参阅方法。

重定向(3xx)通常，这些类响应由重定向服务器响应INVITE发送。

它们也被称为类重定向响应。

它包括以下对策：300 多重选择∙它包含多个联系人报头字段以指示该位置的服务已经在Request-URI返回SIP URI多个可能的位置。