sip消息拆包原理及组包流程,一、拆包的原理简单来


操作系统 :CentOS 7.6_x64      freeswitch版本 :1.10.9 sofia-sip版本: sofia-sip-1.13.14   freeswitch使用sip协议进行通信,当sip消息超过mtu时,会出现拆包的情况,这里整理下sip消息拆包原理及组包流程。

一、拆包的原理

 简单来说:拆包的原因是,sip消息过长,超过mtu值。  具体原理可以参考《TCP/IP详解 卷2:实现》第10章 : IP的分片与重装

这里贴下拆包的示意图:

二、生成sip拆包的pcap文件

1、让sip消息超过mtu值

这里列举两种方法让sip消息超过mtu值,具体如下: 1) 添加sip消息内容,超出默认mtu值 该方法和真实场景比较贴合,建议使用,可以通过在orginate时添加自定义sip头实现,具体操作步骤获取途径: 关注微信公众号(聊聊博文,文末可扫码)后回复 20230402 获取。 2)设置网卡的mtu为比较小的值 一般网卡默认的mut值是 1500 ,可以通过以下命令修改:
ifconfig enp0s3 mtu 500up

其中,500是新的mtu值,具体效果如下:

2、抓包获取pcap文件

为了方便起见,这里以修改mtu值的方式演示下。 这里使用tcpdump进行抓包,具体如下: tcpdump -i enp0s3 udp -w sipTest1-mtu.pcap 具体效果如下:

上图的INVITE消息已经拆包了。

组包时,需要看ip头里面的 More fragments 标识,拆包的数据Identification字段一致,在本示例里面是 22448 这个值。

三、sip消息组包

由于拆包是IP层的行为,sip消息大多基于udp实现,拆包的数据包里面可能没有端口信息(端口数据在udp里面定义的),解析之前需要先进行组包,这里以python为例进行演示。 python版本:python 3.9 libpcap版本:1.11.0b7 python3如何使用libpcap的具体讲解,可从如下途径获取: 关注微信公众号(聊聊博文,文末可扫码)后回复 2022102901  获取。

1、基于udp实现的sip协议数据报文结构

完整的sip消息的IP数据报有IP首部、UDP首部、UDP数据组成,具体如下:

 

 其中IP首部为20字节,结构如下:

UDP首部为8字节,结构如下:

2、解析IP首部及UDP首部

ip首部解析如下:
ipHdr = struct.unpack('!BBHHHBBH4s4s',bytes(p[14:34]))
ver = (ipHdr[0] & 0xF0) >> 4
udp首部解析如下:
udpHdr = struct.unpack('!HHHH',bytes(p[34:42]))
srcPort,dstPort = udpHdr[0],udpHdr[1]

3、拼接SIP消息

解析过程大概分为以下几个步骤: 1)解析ip头及udp头; 2)判断ip头是否有moreFrag标识,如果有,则进行特殊标记处理; 3)根据数据包标识拼接sip消息,然后解析; 运行效果如下:

拼接效果如下:

示例代码如下:

 

 四、资源获取

本文涉及文件和完整python示例代码从如下途径获取:

关注微信公众号(聊聊博文,文末可扫码)后回复 20230408 获取。 微信公众号:

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