Sygnalizacja Kontrola bramy Media

Transkrypt

1 PROTOKOŁY VoIP Sygnalizacja Kontrola bramy Media H.323 Audio/ Video H.225 H.245 Q.931 RAS SIP MGCP RTP RTCP RTSP TCP UDP IP

2 PROTOKOŁY VoIP - CD

3 PROTOKOŁY VoIP - CD

4 PROTOKOŁY VoIP - CD

5 PROTOKOŁY SYGNALIZACYJNE Ustanawianie połączeń lub sesji multimedialnych Ustalenie położenia użytkownika Translacja adresów Negocjacja parametrów dla zgłoszenia, Rozłączanie Zarządzanie zgłoszeniami pochodzącymi od innych użytkowników Billing Bezpieczeństwo

6 STANDARDY H32X H.320 H.321 H.322 H.323 H.324 Network Narrowband ISDN Broadband ISDN/ATM Guaranteed B/W Non- Guaranteed B/W Approval /1998v PSTN/POTS Audio G.711 G.722 G.728 G.711 G.722 G.728 G.711 G.722 G.728 G.711 G.722 G.728 G G.729, 729A G.723 Video H.261 H.263 H.261 H.263 H.261 H.263 H.261 H.263 H.261 H.263 Data T.120 T.120 T.120 T.120 T.120 Control H.230 H.243 H.242 H.230 H.242 H.245 H.245

7 RODZINA PROTOKOŁÓW H323 Opublikowany przez ITU-T w 1996roku. Obecnie obowiązuje piąta wersja wydana w 2003 roku. Wywodzi się z protokołu H.320. Jest zestawem protokołów do prowadzenia komunikacji głosowych, video oraz konferencyjnych poprzez sieć pakietową. Zawiera w sobie wiele rozwiązań potrzebnych do realizacji połączenia w telefonii IP. Są wśród nich H.225.0, H.245, serie dokumentów H.450, H.460 oraz inne powiązane z usługami do kontroli multimediów. Protokół jest ciągle nowelizowany.

8 STOS PROTOKOŁÓW H323

9 WYKORZYSTANE STOSU PROTOKOŁÓW H323 Audio/ Video Codecs Packet Processing Audio/Video Streams Module RTP/ RTCP U D P I P RAS (if GK present) Call Signaling - Q.931 (if GK present) Control Channel - H.245 System Control Unit T C P

10 STOS PROTOKOŁÓW H323 - CD H Call Signaling (Q.931) - protokół zajmuje się sygnalizowaniem połączeń pomiędzy urządzeniami wchodzącymi w skład architektury H.323 (punktami końcowymi endpoints i strażnikami gatekeepers). H RAS - Jest protokołem sygnalizacyjnym definiującym wymianę komunikatów pomiędzy punktami końcowymi a strażnikami, jest on potrzebny tylko wtedy, gdy w sieci istnieje strażnik i służy on do kontroli punktów końcowych przez strażnika. Skrót RAS pochodzi od Registration (rejestracja punktów końcowych przez strażnika), Admission (kontrola dostępu do punktu końcowego) i Status (sprawdzanie stanu i lokalizacji punktu końcowego ).

11 STOS PROTOKOŁÓW H323 - CD H używany jest do kontroli sygnalizacji, używa komend kontrolnych, które są wymieniane podczas połączenia, aby informować i instruować uczestników komunikacji. Działanie H.245 jest obowiązkowe na wszystkich punktach końcowych w architekturze H.323. Zadania H.245 to: wymiana informacji o możliwościach transmisji np. typ medium, stosowany kodek, przepustowość itp. otwieranie i zamykanie wirtualnych kanałów transmisji dla audio, video oraz danych kontrola przepływu, najczęściej wymiana komunikatów podczas problemów z komunikacją wymiana innych komunikatów kontrolnych takich jak sprawdzanie czy klient po drugiej stronie istnieje itp.

12 STOS PROTOKOŁÓW H323 - CD

13 STOS PROTOKOŁÓW H323 - CD T stos protokołów zajmujący się wymianą danych dla komunikacji konferencyjnej (multipoint) w czasie rzeczywistym. T.38 - protokół służący do transportu danych typu fax. V protokół służący do transportu danych pochodzących z modemu stosowany podczas rozmów hybrydowych np. z sieci analogowej do użytkownika połączonego z siecią H.323. Standard H.323 zawiera także inne protokoły: H.450.x - opisuje dodatkowe usługi dla H.323. H dostarcza procesy bezpieczeństwa dla H.245 i H.323. H rozpatruje mobilność punktów końcowych.

14 URZĄDZENIA W STANDARDZIE H323 Architektura sieci H.323 składa się z pięciu podstawowych elementów: Terminali (Terminals) Multipoint Control Units (MCUs) Bramek (Gateways) Strażników (Gatekeepers) Elementów brzegowych (Border Elements) Pierwsze trzy uważane za punkty końcowe.

15 TERMINALE H323 Zwykle to urządzenia takie, jak: Telefony IP, Wideofony IP, Systemy poczty głosowej, Telefony programowe Softphones. Mają one możliwość inicjacji oraz odbierania zgłoszeń dotyczących komunikacji. Zdolne są także do obsługi dwukierunkowego strumienia danych. Podstawową funkcją jest prowadzenie rozmów telefonicznych, natomiast funkcja video czy wymiany danych jest opcjonalna.

16 MULTIPOINT CONTROL UNIT (MCU) Odpowiada za obsługę konferencji - zarządza zasobami konferencji np. determinuje użycie określonych kodeków do komunikacji w konferencji. MCU składa się z dwóch części: Multipoint Controller (MC) Multipoint Processors (MP) MC odpowiada za podejmowanie decyzji o podłączeniu klienta do konferencji oraz sposobie przedstawienia go pozostałym uczestnikom. Kolejnym ważnym zadaniem jest synchronizacja klientów, aby zapewnić optymalne warunki komunikacji. MP zajmuje się obsługą strumienia danych. W większości przypadków możliwości terminali różnią się od siebie. MP miksuje różne strumienie danych i rozprowadza je do uczestników konferencji.

17 BRAMKI H323 Odpowiedzialna za połączenie telefonicznej sieci IP do innych typów sieci. Przykładowo bramka może łączyć sieć H.323 z siecią SIP, PSTN (Public Switched Telephone Network) czy ISDN. Bramka musi zapewnić interfejs czasu rzeczywistego pomiędzy różnymi formatami transmisji i procedur komunikacyjnych. Dodatkowo jest odpowiedzialna za ustanawianie i rozłączanie połączeń w obydwu łączonych sieciach.

18 STRAŻNICY H323 Strażnicy zarządzają tzw. strefą (ang. zone) która jest zbiorem terminali, bramek i MCU. Zgłoszenia wewnątrz strefy są zarządzane przez strażnika. Zgłoszenia międzystrefowe mogą angażować kilku strażników. Gatekeeper nadzoruje przebieg wszystkich rozmów przeprowadzanych w strefie. Terminale mają obowiązek z niego korzystać. Jego podstawowymi zadaniami są: kontrola dostępnego pasma, rutowanie zgłoszeń, Przyjmowanie i odrzucanie zgłoszeń w strefie autoryzacja użytkowników. Gatekeeper stanowi także interfejs do innych sieci H.323. Strażnik to opcjonalny element sieci, ale jeśli jest obecny w danej podsieci to terminale są zobowiązane go używać.

19 ADRESOWANIE H323 W tradycyjnej sieci telefonicznej przypisany jest abonentowi statyczny numer, który przechowywany jest w wielu bazach danych i odczytywany w razie potrzeby. Sieci telefonii IP w tym standard H.323 realizują adresowanie dynamiczne. Jest to spowodowane możliwością zmiany np. adresu IP komputera podczas każdego restartu systemu czy też zmianami w użyciu portów do danej stacji znajdującej się za NAT. W H.323 istnieje kilka sposobów adresowania. Lp. Typ Adresu Format Przykład 1 Adres IP <0-255>.<0-255>.<0-255>.<0-255> [:<port>] : H.323 ID Znaki Unicode (nie więcej niż 256) IDENTYFIKATOR 3 E.164 ID Cyfry oraz znaki * # (nie więcej niż 128) Zgodny z RFC 822 (nie więcej niż 512 znaków) moj@mail.pl 5 URL Nie więcej niż 512 znaków ras://imie.domena.pl

20 PROTOKÓŁ SIP INFORMACJE PODSTAWOWE SIP (Session Initiation Protocol) jest protokołem sygnalizacyjnym służącym do ustalania adresów IP oraz numerów portów wykorzystywanych przez terminale do wysyłania i odbioru danych. nie jest protokołem transportowym (nie służy do transmisji danych), a same pakiety danych nie są kierowane tą samą trasą, co pakiety SIP (możliwe jest wysłanie jedynie jpegów, www) jest kompleksowym protokołem sygnalizacji sesji typu klient-serwer, pozwalającym na wzajemne odnalezienie się przez dwie lub większą liczbę jednostek internetowych jest protokołem warstwy aplikacji, tworzy on sygnalizację, aby ustanowić ścieżki komunikacyjne, a następnie usuwa je po zakończeniu sesji

21 PROTOKÓŁ SIP INFORMACJE PODSTAWOWE - CD nie jest protokołem transportowym, dlatego konieczne jest jednoczesne zastosowanie protokołu RTP (ang. Real-time Transport Protocol) nie odgrywa żadnej roli w gwarantowaniu jakości usług (ang. Quality of Service) przy transmisji danych, ponieważ nie ma możliwości synchronizowania sygnalizacji SIP z wymaganiami QoS. korzysta z protokołu SDP (ang. Session Description Protocol) przy negocjacji identyfikacji obsługuje użytkowników mobilnych wykorzystując serwer proxy i przekazując zgłoszenia do lokalizacji, w której aktualnie znajduje się użytkownik wygląda i działa tak samo jak adres internetowy (URL) np. : sip:jankowalski@wp.pl sip: tel:

22 PROTOKÓŁ SIP - KOMPONENTY SIP składa się z 2 komponentów : user agents użytkownicy network servers serwery sieciowe. User agent (UA) jest punktem końcowym i może odbierać i ustanawiać połączenia. Klient zwany user agent client (UAC) inicjuje żądania SIP. Serwer zwany user agent server (UAS) odbiera żądania od UAC i zwraca odpowiedź do usera.

23 RODZAJE SERWERÓW SIP Serwer proxy decyduje do którego serwera żądanie powinno być skierowane, po czym kieruje to żądanie. Żądanie może przemierzać poprzez wiele serwerów SIP przed osiągnięciem swego przeznaczenia. Odpowiedź przemierza drogę w odwrotnej kolejności. Serwer proxy może być tak samo klientem i serwerem i może wydawać żądania i odpowiedzi. Redirect Server w odróżnieniu od proxy nie przekierowuje żądań do innych serwerów, lecz powiadamia dzwoniącego o aktualnej lokalizacji miejsca przeznaczenia. Registrar Server prowadzi rejestrację UserAgentClient-ów i ich bieżącą lokalizację. Registrar servers są często lokowane z proxy i redirect serwerami.

24 ARCHITEKTURA SIP

25 ARCHITEKTURA SIP - CD

26 KOMUNIKATY SIP Są 2 typy komunikatów SIP: żądania i odpowiedzi. Zdefiniowano je w taki sposób: INVITE używany do zainicjowania połączenia. W nagłówku zawiera adres wzywającego i wzywanego użytkownika, temat i priorytet Rozmowy, żądanie ustanowienia rozmowy, dane dzwoniącego dla odbiorcy, cechy odpowiedzi BYE używane do zakończenia połączenia pomiędzy użytkownikami REGISTER przekazuje informację lokalizacyjną serwerowi SIP. Pozwala ona użytkownikowi poinformować serwer jak połączyć przychodzący adres z wychodzącym aby użytkownicy mogli się porozumieć ACK potwierdza niezawodną wymianę informacji między userami CANCEL - odwołuje żądania OPTIONS podaje np. Informacje o preferencjach stacji końcowych

27 PRZEPŁYW KOMUNIKATÓW

28 USŁUGI SIP Lokalizacja użytkownika: ustalenie terminala, który komunikacji. zostanie użyty do Zestawianie połączeń: wywoływanie i ustalanie parametrów rozmowy dla obu stron. Dostępność użytkownika: ustalenie dostępności adresata połączenia i jego chęci do rozpoczęcia rozmowy. Możliwości użytkownika: ustalenie typów i parametrów mediów, które zostaną użyte.

29 FUNKCJE SIP Mobilność użytkowników (korzystanie z adresu internetowego URL) sip:jankowalski@wp.pl Protokół SIP umożliwia rozpoczęcie sesji bez znajomości adresu IP czy MAC. Użytkownik sam określa (programuje), gdzie się znajduje w danym momencie, np. jednego dnia przy telefonie w Nowym Jorku, drugiego dnia przy telefonie w Bostonie. Ręczne lub automatyczne sterowanie połączeniem oparte na protokole SIP. Za pomocą prostego, dynamicznego programowania użytkownicy są w stanie: przekierowywać połączenia od nieznanych osób do asystenta, przesyłać stronę WWW w odpowiedzi na zgłoszenie, wysłać obraz JPEG wraz z zaproszeniem do sesji, tak aby adresat mógł zobaczyć, kto próbuje się z nim skontaktować.

30 PROBLEMY Z SIP Pakiety SIP wykorzystują kodowanie tekstowe, które może zostać uznane za mało wydajne, jednak znacznie ułatwia debugowanie, a ponadto nie wymaga korzystania ze specjalnych narzędzi do monitorowania pakietów. Funkcje rozliczeniowe nie zostały jeszcze zdefiniowane, gdyż obecnie przyjęło się pobieranie za usługę SIP stałej opłaty, tak jak w przypadku poczty elektronicznej. Kwestie rozliczania połączeń wychodzących ze środowiska telefonii tradycyjnej (np. PSTN) lub przychodzących do takiego środowiska nie zostały na razie rozwiązane. Obsługa telefonów alarmowych nie jest dostępna i znajduje się w fazie dyskusji. Obecnie rozważa się transport sygnałów DTMF (ang. Dual Tone Multi Frequency) za pomocą protokołu RTP, a nie SIP.

31 PROTOKÓŁ SIP A QoS Protokół SIP nie udostępnia żadnych funkcji QoS. W praktyce do zapewnienia zasobów na potrzeby transmisji mediów w czasie rzeczywistym można by wykorzystać protokół RSVP. Jednak protokół ten nie jest powszechnie dostępny. Bardziej realistycznym podejściem jest zapewnienie nadmiarowej przepływności lub tunelowania MPLS.

32 PROTOKÓŁ SIPA H32X Protokół H.323 został stworzony z myślą o wideokonferencjach oraz telefonii LAN, natomiast SIP opracowano na potrzeby multimedialnej komunikacji przez Internet. Oba protokoły zawierają mechanizmy do rutingu i sygnalizacji połączeń, wymiany informacji o możliwościach, sterowania mediami oraz usług dodatkowych. Zaletą protokołu SIP jest poparcie ze strony IETF, jednej z najważniejszych organizacji normalizacyjnych. Silną stroną H.323 jest natomiast znacznie większy obecnie udział w rynku.