REGISTER sip:server SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP client-host;branch=z9hG4bK12345
Max-Forwards: 70
From: "John Doe" ;tag=as0d8fje
To: "John Doe" 
Call-ID: as0d8fje@1.2.3.4
CSeq: 1 REGISTER
Contact: 
Content-Length: 0

在SIP语音通话日常运用当中，注册失败这一状况、呼叫中断这种情况或者声音卡顿这类问题，常常对用户造成困扰，其根源大多在于复杂的信令交互情形以及媒体流处理环节。

[general]
context=from-trunk
[1000]
type=friend
secret=1234
qualify=yes
nat=yes
context=from-internal

SIP注册常见错误

from sipsimple.core import SIPURI, SIPMessage, Registrar, Transport, Application
class SIPRegisterer:
    def __init__(self, registrar, user, password, expire):
        self.registrar = registrar
        self.user = user
        self.password = password
        self.expire = expire
    def register(self):
        registrar = Registrar(self.registrar, username=self.user,
                              password=self.password)
        registrar.register(expiration=self.expire)
# 使用方式示例
reg = SIPRegisterer(registrar='sip:registrar.example.com', 
                    user='sipuser@example.com', 
                    password='mypass', 
                    expire=3600)
reg.register()

SIP终端向服务器进行注册之际，认证失败此乃典型问题，这一般是因用户名密码有误，或者服务器所配置的认证方案不相匹配所致，比如说，服务器期望实施MD5摘要认证，然而客户端却并未启用，服务器无法抵达，这或许是源于网络防火墙对5060端口加以阻止，或者是DNS解析失败，进而无法寻觅到服务器地址。

try:
    reg.register()
except Exception as e:
    print("An error occurred during registration: {}".format(e))

网络问题，像高延迟或者丢包这种情况，会致使注册过程中断。在跨运营商或者国际网络当中 ，数据包有可能因为路由策略而被丢弃。客户端设置了错误的注册有效期，比如说间隔时间过短，进而导致频繁重注册，被服务器当作攻击而拒绝，这也是常见原因中的一个 。

SIP邀请流程核心

建立通话的关键信令是SIP邀请，向被叫方路由经由代理服务器，请求通过用户代理客户端发出，其中必须包含一个唯一的标签参数以及正确的Call-ID、From、To头域，主叫方UA构造INVITE请求 。

INVITE sip:[destination_address] SIP/2.0
Via: SIP/2.0/[transport] [local_ip]:[local_port];branch=[branch_id]
Max-Forwards: 70
From: "Caller" ;
To: 
Call-ID: [unique_call_id]

CSeq: 1 INVITE
Contact: 
Content-Type: application/sdp
Content-Length: [message_body_length]
[message_body]

被叫方的UA，在收到INVITE以后，会去回复100 Trying等临时响应。最终的180 Ringing以及200 OK响应，标志着被叫振铃还有接听。主叫方发送ACK进行确认之后，双方的媒体通道正式建立起来。任何一步出现超时或者格式错误，都会致使呼叫失败。

# 示例日志条目，显示了 INVITE 请求和被叫方的 180 Ringing 响应
10.0.0.101 - - [16/Sep/2023:12:45:51] "INVITE sip:[destination_address] SIP/2.0" 180

构建正确的邀请请求

进行INVITE请求构建之际，SDP消息体的格式务必精准无误。此格式要对媒体信息予以详尽描述，像是在m=行当中明确媒体类型、端口、传输协议以及所支持的编解码器列表，好比音频方面常用的PCMU或者G.729。倘若端口号有误，就会致使媒体流无法实现互通。

对请求头域的语法而言，其必须严格依照RFC规范加以遵守。比如说，对于Contacts头来讲，它需要涵盖有效的SIP URI以及IP地址，而对于Via头却需要记录所经过的路径。要是缺少了必要的头域或者值格式是非法的，就像CSeq序列号并非以单调方式递增，那么这都会致使服务器拒绝该请求。

信令请求转发机制

graph LR
A[客户端] -->|INVITE| B[代理服务器1]
B -->|INVITE| C{检查NAT}
C -->|有NAT| D[公网IP/端口]
C -->|无NAT| E[目的终端]
D --> F[代理服务器2]
E --> F
F -->|200 OK| B
B -->|200 OK| A

SIP代理服务器收到请求之后，依据路由逻辑来决定下一跳，它会去查询位置服务，或者按照Request - URI进行DNS NAPTR以及SRV记录解析，借此找到目标服务器地址，这个过程有可能涉及多个服务器的接力 。

转发之际，代理服务器必定得修改Via头，将自身地址加上去，从而令响应依照原来路径返回，对于跨越NAT的环境而言，它还得去处理Contact等这般头域的地址改写事宜，进而 safeguarding后续信令能够径直抵达处于私有网络后方的终端，负载均衡跟故障转移同样是在此机制里去达成的 。

会话协商与媒体控制

v=0
o=bob 2890844526 2890844526 IN IP4 10.1.1.1
s=VoIP Call
c=IN IP4 10.1.1.1
t=0 0
m=audio 49170 RTP/AVP 0 8 97
a=rtpmap:0 PCMU/8000
a=rtpmap:8 PCMA/8000
a=rtpmap:97 iLBC/8000

会话被建立起来之后，双方能够借助re-INVITE或者UPDATE请求去对参数作出修改。比如说，有一方期望从语音朝着视频通话进行升级，就会在全新的SDP里增添视频媒体行并且指定像H.264这类编解码器。而另一方能够选择接受或者拒绝这种修改。

媒体流借助RTP/UDP进行传输，它送去时间戳跟序列号用来达成同步，只是不确保可靠性，为了监控质量，双方会互相交换RTCP报告包，这里面涵盖丢包率、抖动等信息，依据这些数据，系统能够动态地切换编解码器去适应网络状况。

认证与网络管理

在请求未携带认证信息这种情况下，服务器会给出响应，此响应为401或者407，且其中含有nonce等挑战值。客户端需要这么做，即使用正确的密码以及算法来计算响应摘要，之后再重新发送请求。这种机制起到了防止密码明文传输的作用，不过它对双方时间同步存在要求的。

sequenceDiagram
    participant A as Alice
    participant S as SIP Server
    participant B as Bob
    Note over A,S: Alice 发起 INVITE
    A ->> S: INVITE w/ SDP
    Note over S,B: SIP Server 转发 INVITE
    S ->> B: INVITE w/ SDP
    Note over B,S: Bob 接受 INVITE
    B ->> S: 200 OK w/ SDP
    Note over S,A: SIP Server 转发 200 OK
    S ->> A: 200 OK w/ SDP
    Note over A,B: Alice 和 Bob 开始 RTP 通信

凭借SIP服务器策略，网络管理员能够对媒体流予以控制。比如说，对像G.722这样的高带宽编码的运用加以限制，或者针对不同的用户组去设定带宽上限。而在多方会议的情形中，服务器需要开展混音或者转码的操作，也就是把多个媒体流进行合并之后再实施分发，这对于服务器的处理能力而言有着较高的要求。

当处于实际去部署SIP系统这个情况时，您所认为的，极为容易被忽视，然而却又具备至关重要性质的，其中一个配置项究竟是什么呢？欢迎于评论区去分享您自身拥有的经验，要是感觉本文呈现出有帮助这种状况，那就请通过点赞的方式给予支持 。