VOIP(Voice over IP)从诞生以来,发展迅速,赢得了市场的青睐, SIP(Session Initiation Protocol,会话初始化协议)协议的应用,促进了VOIP的发展。国内VOIP主要使用H.323协议族,SIP协议的应用还不太成熟。SIP协议的简单、灵活无疑会降低VOIP的投入,用极低的投入,换取更大的利润,因而研发一个高效易用的SIP协议栈,其中无疑蕴涵着巨大的商机。本文主要对SIP协议栈的设计和实现进行研究,选题对于促进SIP协议的成熟与完善以及推进SIP协议在我国的发展具有经济效益和现实效益。本文主要内容如下。首先,本文在分析了国外主流SIP协议栈的基础上,研究它们的结构及其功能,分析其所具有的优点和缺点,在此基础上设计了一种新的协议栈层次结构。其次,分析当今协议栈状态机模型,提出了自己的状态机模型。然后,深入研究每层的实现方法,在消息构造及解析层提出了分级通用解析算法,在消息传输层引入漏桶算法,通过改进漏桶算法提出了高效整形算法,它们很好解决了当今协议栈所面对的一些问题。最后设计了一个工作模型,然后对协议栈的一系列工作流程的各个功能进行详细的设计和实现,测试证实协议栈在实现SIP协议扩展和防火墙穿透等方面,结果令人满意。本文详细的介绍了分级通用解析算法和高效整形算法的实现方法,并且通过实现证明了分级通用解析算法可以提高协议栈解析SIP消息时的效率,减少系统解析消息时的消耗,而高效整形算法可以较好的实现SIP消息的流量限制和整形。