Đang tải... (xem toàn văn)
Giới thiệu về voice over IP, các giao thức liên quanBáo cáo bài tập lớn môn Mạng máy tính Viện điện tử viễn thông Đại học Bách Khoa Hà Nội
1 Voice over IP Protocols 2 MỤC ĐÍCH Giớithiệumộtcáchtổng quan về các giao thứcliên quan đếnVoIP: ¾ SIP ¾ H.323 ¾ MGCP ¾RTP/RTCP 2 3 RTCPRTP SIP, H.323 and MGCP IP MGCP Call Control and Signaling Signaling and Gateway Control Media H.225 Q.931 H.323 TCP RAS UDP SIPH.245 Audio/ Video RTSP Session Intiation Protocol (SIP) 3 5 Session Intiation Protocol Giao thức SIP ban đầu được phát triểnbởi IETF MMUSIC (Multi-Party Multimedia Session Control Working Group). Phiên bản đầutiênđược đưara dướidạng bản phác thảo (Internet-Draft) vào năm 1997, sau đó vào tháng 3 năm 1999 giao thứcSIP trở thành mộttiêuchuẩn được đề nghị (Proposed standard) và được công bố trong tài liệuRFC 2543. Cuối cùng vào tháng 7 năm 2000 sau khi sửa chữacáclỗi, giao thứcSIP được công bố bằng tài liệu RFC 3261 thay thế cho tài liệucũ. 6 Theo tài liệu RFC 3261 củaIETF định nghĩagiaothứcSIP như sau : SIP là giao thứclớp ứng dụng có thể thiếtlập, chỉnh sửa, kết thúc các phiên tương tác giữa hai hay nhiều thành viên tham gia. Những phiên này có thể là các cuộcgọi điệnthoại Internet,sự phân phối đaphương tiệnvàcả các cuộchộithoại đaphương tiện. 4 7 Redirect Server SIP Distributed Architecture Location Server Registrar Server User Agent Proxy Server Gateway PSTN SIP Components Proxy Server 8 User Agents Là ứng dụng mà có thể thiếtlập, nhậnvàkết thúc cuộcgọi. Chúngcóthể là điệnthoạiIP, phầnmềmchạy trên máy vi tính cá nhân, hay là sự kếthợpcủa một card điềuhợp điệnthoạitương tự vớimột điệnthoạitiêuchuẩn. User Agent Clients (UAC) – Đơnvị dùng để thiếtlập cuộcgọi. User Agent Server (UAS) – Đơnvị dùng để nhận cuộcgọi. Cả UAC và UAS đềucóthể kết thúc mộtcuộcgọi. 5 9 SIP SERVER SIP Server bao gồm 4 nhóm sau : Proxy Server Location Server Redirect Server Registrar Server 10 Proxy Server Là trạm trung gian mà hoạt động như là server và client để giúp các clients khác thực hiệncácyêucầu. Các yêu cầu đượcphụcvụ ngay trong đó hoặc chuyển đến các server khác sau khi đã phiên dịch. Biên dịch, viếtlạihoặc phiên dịch mộtbảntin yêu cầutrước khi chuyển đi. 6 11 Location Server Một location server đượcsử dụng bởimột chuyểnhướng SIP(SIP redirect) hoặc proxy server để nhận được thông tin về các vị trí khả dụng có liên quan đếncuộcgọi. 12 Redirect Server Là mộtserver tiếpnhậnmộtyêucầu SIP, ánh xạđịa chỉ SIP của phía bị gọi thành 0 (nếunhư không xác định được địachỉ), hoặc thành các địachỉ mớivàgửi lại chúng cho client trong tiêu đề Contact củabảntin Response 3xx. Không giống proxy server, redirect server không thiết lậpcácbảnyêucầu SIP của riêng nó. Không giống user agent server, redirect server không nhậnhoặckết thúc cuộcgọi. 7 13 Registrar Server Là server tiếpnhậncácbảntin yêu cầuREGISTER. Register server có thể hỗ trợ xác nhận. Registrar server thường được đặtcùng vớimột proxy hoặc redirect server và đưa ra các dịch vụđịnh vị (location services). 14 SIP Messages – Methods and Responses SIP Methods: INVITE – Thiếtlậpmộtcuộc gọibằng việcmời user tham gia một phiên. ACK – Xác nhậnrằng client đãnhận đáp ứng cuối cùng( từ một INVITE request). BYE – Chỉ ra điểmkết thúc củacuộcgọi. CANCEL – Hủymộtyêucầu đang diễnra. REGISTER – Đăng ký user agent. OPTIONS – Được dùng để truy vấnkhả năng củamột server. SIP Responses: 1xx – Báo hiệurằng yêu cầu đang đượctiến hành. 2xx – Báo hiệurằng yêu cầu đã hoàn tất và thành công. 3xx - Redirection Responses. 4xx – Báo rằng yêu cầubị sai. 5xx – Báo rằng yêu cầuhợp lệ nhưng server không thể hoàn tất được. 6xx – Yêu cầu không thể hoàn tất ở bấtkỳ server nào. SIP hoạt động dựavàoviệctraođổi các bản tin SIP( SIP messages) : 8 15 ĐĂNG KÝ (Registration) Mỗilầnmộtuser sử dụng SIP user client (SIP IP Phone, PC, or other SIP device), client đăng ký với proxy/registration server. Việc đăng ký có thể xảy ra khi SIP user client cần thông báo cho proxy/registration server về vị trí của nó. Thông tin đăng ký được định kỳ cập nhật (refresh) và mỗi user client phải đăng ký lạivới proxy/registration server. Thông thường proxy/registration server sẽđưa thông tin này tới location/redirect server và lưu ởđó. SIP Messages: REGISTER – Registers the address listed in the To header field. 200 –OK. Proxy/ Registration Server SIP Phone User Location/ Redirect Server REGISTER REGISTER 200 200 16 Simplified SIP Call Setup and Teardown 302 (Moved Temporarily) INVITE 200 (OK)200 (OK) ACK INVITE 302 (Moved Temporarily) ACK INVITE 180 (Ringing)180 (Ringing)180 (Ringing) 200 (OK) ACKACK ACK RTP MEDIA PATH BYEBYE BYE 200 (OK)200 (OK) 200 (OK) Call Teardown Media Path Call Setup INVITE Location/Redirect ServerProxy Server Proxy Server User Agent User Agent INVITE 9 H.323 18 H.323 ¾H323 là mộtchuẩnquốctế về hộithoạitrên mạng được đưarabởihiệphộiviễn thông quốctế ITU ( International Telecommunication Union). ¾Chuẩn H323 xác định các thành phần, giao thức, thủ tục cho phép cung cấpdịch vụ truyềndữ liệu multimedia, audio, video, data thờigianthựcqua mạng chuyểnmạch gói PBN (Packet Based Network) mà không quan tâm đếnchấtlượng dịch vụ. 10 19 H.323 Components Terminal Gateway Packet Based Networks Multipoint Control Unit Gatekeeper Circuit Switched Networks 20 H.323 Terminals Thiếtbịđầucuối H.323 là thiếtbị có khả năng truyền thông hai chiềuvànóphảihỗ trợ các thành phần sau: H.225 call control signaling. H.245 control channel signaling. RTP/RTCP protocols for media packets. Audio codecs. ¾ Video codecs support is optional. [...]... những giao thức chuẩn cung cấp các dịch vụ: thiết lập, kết thúc cuộc gọi, điều khiển cuộc gọi, khả năng trao đổi và các tính năng bổ sung MGCP là giao thức điều khiển các media gateway từ các call agent Trong hệ thống VoIP, MGCP có thể được sử dụng cùng với SIP hoặc H.323 RTP là giao thức cung cấp các hỗ trợ để truyền tải dữ liệu yêu cầu thời gian thực như thoại, video RTCP mang thông tin phản hồi về. .. động của giao thức Các gói tin gửi trên mạng IP có trễ và jitter không dự đoán được Nhưng các ứng dụng multimedia yêu cầu một thời gian thích hợp khi truyền dữ liệu và phát lại RTP cung cấp cơ chế bảo đảm thời gian, số thứ tự và các cơ chế khác liên quan đến thời gian Bằng các cơ chế này RTP cung cấp sự truyền tải dữ liệu thời gian thực giữa các thiết bị đầu cuối qua mạng 40 20 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG Các cơ... thể điều chỉnh cách thức truyền dữ liệu dựa trên thông báo phản hồi của bên thu Bên thu có thể xác định được tắc nghẽn là cục bộ hay toàn diện Người quản lý mạng có thể đánh giá được hiệu suất mạng 49 Xác định nguồn Trong các gói RTP, các nguồn được xác định bởi các số ngẫu nhiên có độ dài 32 bit Các số này không thuận tiện cho người sử dụng Gói tin SDES (mô tả thông tin về nguồn) chứa các thông tin... tin cậy không quan trọng bằng truyền đúng theo thời gian Hơn nữa sự tin cậy trong TCP là do cơ chế truyền lại không thích hợp cho RTP Ví dụ, khi mạng tắc nghẽn một số gói có thể bị mất, chất lượng dịch vụ của các ứng dụng dù thấp hơn nhưng vẫn có thể chấp nhận được Nếu các giao thức đảm bảo được độ tin cậy thì các gói truyền lại sẽ gây nên độ trễ lớn và tắc nghẽn mạng tăng 42 21 Giao thức điều khiển... Thông báo của bên thu về chất lượng truyền bao gồm số lượng gói nhiều nhất nhận được, số các gói bị mất, nhãn thời gian để tính toán độ trễ vòng giữa bên thu và bên phát 45 SR (Sender Report) Thông báo của bên phát, ngoài thông tin phản hồi về chất lượng truyền như trong RR, nó còn chứa thông tin về bên gửi đồng thời cung cấp thông tin đồng bộ giữa các media, các bộ đếm gói và số lượng các byte được truyền... ra cách mã hóa một gói tin trong UDP/IP: RTP chạy phía trên UDP nên sử dụng các chức năng ghép kênh và kiểm tra của UDP TCP và UDP là hai phương thức chủ yếu nhất được sử dụng trên Internet TCP cung cấp các kết nối có hướng và truyền dòng dữ liệu với độ tin cậy cao, trong khi UDP cung cấp dịch vụ không kết nối và độ tin cậy thấp 41 Nhưng UDP được lựa chọn là giao thức truyền tải cho RTP vì: Đối với các. .. Controller 1 Analog Phone Gateway A Analog Phone RTP/ RTCP Gateway B Analog Phone 37 RTP/RTCP 19 Giao thức truyền tải thời gian thực RTP (Real Time Protocol) RTP là giao thức dựa trên kỹ thuật IP cung cấp các hỗ trợ để truyền tải dữ liệu yêu cầu thời gian thực như thoại, video Các dịch vụ RTP cung cấp là: các cơ chế khôi phục thời gian, phát hiện lỗi, bảo an và xác định nội dung RTP cho phép bên thu... nên độ trễ lớn và tắc nghẽn mạng tăng 42 21 Giao thức điều khiển thời gian thực RTCP RTCP là giao thức được thiết kế để làm việc cùng với RTP Nó được chuẩn hóa trong RFC1889 và 1890 Trong một phiên RTP, bên tham dự lần lượt gửi các gói RTCP mạng thông tin phản hồi về chất lượng truyền dữ liệu và thông tin về các thành viên 43 RFC 1889 định nghĩa 5 kiểu gói tin RTCP mang thông tin điều khiển: RR(Receiver... Description): Các mục mô tả về bên phát BYE: Thông báo kết thúc một thành viên tham dự APP(Application specific) : Các chức năng của ứng dụng 47 RTCP cung cấp các dịch vụ sau đây: Giám sát chất lượng và điều khiển tắc nghẽn Xác định nguồn Đồng bộ media Điều chỉnh thông tin điều khiển 48 24 Giám sát chất lượng và điều khiển tắc nghẽn Đây là chức năng cơ bản của RTP RTCP cung cấp các phản hồi về chất lượng... gọi là các tên quy tắc để xác định bên tham dự cụ thể trong một phiên Nó bao gồm tên người sử dụng, số điện thoại, địa chỉ e-mail và các thông tin khác 50 25 Đồng bộ media Các thông báo RTCP của bên phát chứa thông tin xác định thời gian thực và nhãn thời gian RTP tương ứng Chúng có thể được sử dụng để đồng bộ giữa các media như là đồng bộ thoại với video 51 Điều chỉnh thông tin điều khiển Các gói . 1 Voice over IP Protocols 2 MỤC ĐÍCH Giớithiệumộtcáchtổng quan về các giao thứcliên quan đếnVoIP: ¾ SIP ¾ H.323 ¾ MGCP ¾RTP/RTCP 2 3 RTCPRTP SIP, H.323 and MGCP IP MGCP Call. định nghĩagiaothứcSIP như sau : SIP là giao thứclớp ứng dụng có thể thiếtlập, chỉnh sửa, kết thúc các phiên tương tác giữa hai hay nhiều thành viên tham gia. Những phiên này có thể là các cuộcgọi. other. 5.RTP/ RTCP 1 3 4 1 2 RTP/RTCP 20 39 Giao thứctruyềntảithờigianthực RTP (Real Time Protocol) RTP là giao thứcdựa trên kỹ thuật IP cung cấp các hỗ trợđểtruyềntảidữ liệuyêucầuthờigian thựcnhư thoại, video. Các dịch vụ