sip.Via头域深度解析

Via头域

Via：【1】定义SIP事务的下层（传输层）传输协议，【2】并标识响应消息将要被发送的位置。【3】它记录了请求消息经过的路径，帮助实现消息的路由和追踪。

【3】详解：假设有两个用户代理客户端（User Agent Client，简称UAC）UAC1和UAC2，以及两个代理服务器（sip proxy server）P1和P2。UAC1希望与UAC2建立SIP会话，并发送了一个INVITE请求。这个请求将依次通过P1和P2，最后到达UAC2。以“新增Via”为例：

 总结： 

• Via头部字段记录了SIP消息所经过的完整路径。
• 每个代理服务器在转发请求/响应时，都会在Via头部字段列表的顶部添加(或更新)/移除自己的信息。
• 响应消息会沿着请求消息中的Via发送到发起请求的UAC

补充：

1. 更新Via

//UAC1
Via: SIP/2.0/UDP A.example.net branch=z9hG4bK123

//UAC1发送INVITE请求到P1
Via: SIP/2.0/UDP B.example.org branch=z9hG4bK456, SIP/2.0/UDP A.example.net branch=z9hG4bK123

//P1转发INVITE请求到P2
Via: SIP/2.0/UDP C.example.com:8080 branch=z9hG4bK789, SIP/2.0/UDP B.example.org branch=z9hG4bK456, SIP/2.0/UDP A.example.net branch=z9hG4bK123

2. Via 头字段的添加/更新顺序

        在SIP（Session Initiation Protocol）协议中，多个Via头字段的添加顺序是严格按照请求消息经过的代理服务器（Proxy）和用户代理（UA）的顺序来添加的。这个顺序对于SIP消息的路由和响应的返回至关重要。 Via头字段的添加顺序:

1. （1）发起方添加：当UAC（User Agent Client，用户代理客户端）发起一个SIP请求时，它会在请求消息中添加一个Via头字段，该字段包含了UAC自身的信息（如IP地址、端口号、协议版本等）。
2. （2）代理转发：当请求消息经过代理服务器时，每个代理服务器都会在Via头字段列表的顶部添加一个新的Via头字段部分，该部分包含了代理服务器的信息。这样，随着请求消息在网络中的传输，Via头字段列表会不断增长，每个部分都代表了一个经过的代理服务器。

响应返回时移除：

        当响应消息返回时，它会沿着与请求消息相同的路径反向传输。在传输过程中，每个代理服务器都会将其添加的Via头字段从列表中删除，以确保响应消息能够正确地返回到发起方。

注意事项

• Via头字段中的每个部分都包含了协议名称、版本号和传输协议（如SIP/2.0/UDP），以及可能的端口号和参数（如received、rport、branch等）。
• 分支参数（branch）是通过UA和代理被添加到Via头字段的，它用于区分请求和响应的分支，以及检测循环路由。
• 在SIP消息的处理过程中，Via头字段的添加和删除操作是由SIP协议栈自动完成的，用户通常不需要手动干预。

Via.branch参数

        branch参数是一个随机生成的字符串，用于唯一标识一个特定的请求消息及其对应的响应消息集合，即一个事务。在SIP网络中，即使两个请求消息的其他部分完全相同，只要它们的branch参数不同，它们就会被视为两个不同的事务。即：唯一标识一个sip事务。

Via.RPort参数

        RPort代表的是“Received Port”，即sip响应消息的接收端口。这个参数在SIP通信中，特别是在存在NAT（网络地址转换）等地址转换设备时，起着至关重要的作用。RPORT机制就是为了解决SIP客户端位于NAT后面时，如何确保SIP消息能够正确传输和接收的问题。

1. 背景与问题

        当SIP客户端位于NAT后面时，它发出的SIP消息中的源IP地址和端口号会被NAT设备替换为NAT的公网IP地址和一个随机的端口号。然而，SIP服务器在收到这些消息时，需要知道如何回复这些消息到原始的SIP客户端。由于SIP消息中的VIA和Contact头字段可能包含的是内网IP地址和端口号，这会导致SIP服务器无法直接将响应发送回客户端。

2. RPORT机制的工作原理

1）客户端发送请求：

• SIP客户端在发送请求时，会在VIA头字段中包含一个RPORT参数（通常不带具体值，仅作为支持该扩展的标记；可选为空值）。
• 请求经过NAT设备时，源IP地址和端口号会被NAT替换为公网IP地址和随机端口号。

2）服务器接收请求：

• SIP服务器在收到请求后，会检查VIA头字段中的RPORT参数。
• 如果RPORT参数存在且为空值，服务器会根据接收到的UDP数据包中的源IP地址（UDP数据包本身并不直接包含IP地址，而是存在于UDP数据包所在的IP数据报（或称为IP包）中）和端口号（即NAT的公网IP地址和随机端口号），自动填充RPORT参数的值，并在VIA头字段中添加或更新RECEIVED参数以记录这个公网IP地址。

3）服务器发送响应：

• 当SIP服务器需要发送响应给客户端时，它会根据VIA头字段中的RPORT参数和RECEIVED参数来确定目标地址和端口号。
• 服务器将响应发送到RECEIVED参数指定的公网IP地址和RPORT参数指定的端口号上，以确保响应能够穿越NAT设备到达原始的SIP客户端。

3. RPort的作用

•         1）确保响应正确返回：当SIP消息经过NAT等设备时，原始的IP地址和端口可能会被修改。RPort参数允许接收方（通常是SIP服务器或代理）知道消息的实际来源端口（NAT后的端口），从而确保SIP响应能够按照正确的端口发送回原始发送者（客户端）。
  •         2）支持NAT穿透：在NAT环境下，SIP通信可能会遇到难以直接穿透NAT的问题。RPort机制是解决这一问题的重要手段之一，它允许SIP服务器或代理通过记录并使用正确的源端口号（NAT后的端口）来发送响应，从而实现NAT穿透。

Via.received字段

        received字段是Via头域中一个重要的组成部分，它记录了SIP消息在传输过程中，经过的最后一个设备（如SIP服务器或NAT设备）的IP地址。这个IP是从IP包中获取。

举例：rport和received参数获取

        若UAS在NAT后，当sip消息经过NAT后，src ip和src port变成了公网的ip和端口，上图中的RPort和Received值即为公网的ip和端口。