静水潜流

在SIP族协议中，只有RFC4028明确讨论了对话keep-alive问题。实际上这在工程应用、生产环境部署中，是个非常重要的话题，尤其是SIP基于UDP协议时，网络原因丢包是很常见的，另外还有软终端任意退出对话等情况。缺乏keep-alive保护的SIP服务器毫无疑问将会严重消耗资源，最终导致整个server被迫退出服务。

RFC4028协议考虑到有状态Proxy、无状态Proxy等情况，提出扩展Session-Expires以及Min-SE两个新的Header，并且通过reINVITE消息来keep-alive dialog。基本上，这个协议本身没有太多问题，按照它的思路，的确是可以解决keep-alive的问题，但是在实际部署中，该协议未必可取，有很大的缺陷：

（1）SIP运营商可能会拒绝reINVITE消息。实际上很多SIP运营商会拒绝reINVITE消息，这是出于SIP运营商媒体处理方面的考虑。最初应用reINVITE就是为了修改媒体流，而这毫无疑问会导致SIP运营商媒体服务器重新分配资源等情况出现。RFC4028中只是定义了新增Header和callFlow，不幸的是，却没有区分出这个reINVITE与更改媒体流的reINVITE，因此实际部署时是否有效，我们需要打一个很大的问号。

（2）采用reINVITE流程太过重型了。正如前面所说，keep-alive的reINVITE消息是没有与更改媒体流的reINVITE进行区分，因此可以肯定绝大部分SIP服务器或者终端，在收到这个reINVITE消息时，会启动媒体更改流程。对话内重改媒体毫无疑问是个很重型的流程，一旦对话内本身就可能有媒体类业务，例如Music On Hold等，就很有可能导致冲突。

如果不采用reINVITE消息，在4028协议中也同时建议可以采用UPDATE消息。在UPDATE消息中可以不携带SDP更改媒体。这种方式可能是比较可行，但是未必所有的SIP设备会支持UPDATE消息并用于keep-alive过程。

方案之二应该采用SIP最基础协议RFC3261中定义的OPTIONS消息。理由如下：

（1）该消息定义在RFC3261协议中，这个协议是整个SIP协议族的基础。基本上不可能有SIP设备（包括服务器、Proxy、终端等）会不支持这个消息。

（2）我们注意到，这个消息可以在对话内，也可以在对话外使用。在RFC3261中很明确地定义了：

An OPTIONS request received within a dialog generates a 200 (OK) response
that is identical to one constructed outside a dialog and does not
have any impact on the dialog.

（3）对话内使用OPTIONS，最显著的优点就是“does not have any impact on the dialog”，对现有对话没有任何影响，更不可能去更改媒体。

（4）对端设备如果由于某种原因已经退出，当然就不能产生200OK响应消息，此时可以理所当然地拆除当前对话，从而保护服务器自身资源，达到keep-alive的目的。

对于设备层级的keep-alive，采用OPTIONS没有任何问题。但是对于dialog层级的keep-alive，则会有问题。原因在于：dialog内的OPTIONS消息有可能被对端作为对话外的OPTIONS来处理。也就是说，如果设备是alive的，但是dialog的BYE消息丢失了，无论dialog内还是dialog外，设备对OPTIONS都可能会返回200OK。

Requests that do not change in any way the state of a dialog may be 
received within a dialog (for example, an OPTIONS request).  They are 
processed as if they had been received outside the dialog.

方案三是采用RFC5626协议，对于UDP-SIP的情况，该协议建议采用STUN keep-alive方式。缺陷在于：定义有些复杂，而且很多SIP设备未必会支持。

呼叫服务器和媒体服务器合一的情况下，当然也可以由媒体服务器检测RTP/RTCP来keep-alive，不过这是另外一个topic了，这种方式可能更合适于SIP终端设备。