Chương 13: Giám sát cổng truyền thông (GK) Một vùng H.323 (zone) trên cơ sở mạng IP là tập hợp của tất cả các đầu cuối. Trong đó, mỗi đầu cuối được gán với một bí danh. Mỗi miền được quản trị bởi một GK duy nhất, là trung tâm đầu não, đóng vai trò giám sát mọi hoạt động trong miền đó. Đây là thành ph ần tuỳ chọn trong hệ thống VoIP theo chuẩn H.323. Tuy nhiên nếu có mặt GK trong mạng thì các đầu cuối H.323 và các GW ph ải hoạt động theo các dịch vụ của GK đó. Mọi thông tin trao đổi của GK đều được định nghĩa trong RAS. Mỗi người dùng t ại đầu cuối được GK gán cho một mức ưu tiên duy nhất. Mức ưu tiên này r ất cần thiết cho cơ chế báo hiệu cuộc gọi mà cùng một lúc nhiều người sử dụng. H.323 định nghĩa cả những tính chất bắt buộc tối thiểu phải có cho GK và các những đặc tính tuỳ chọn .  Các chức năng bắt buộc tối thiểu của một GK gồm: Phiên d ịch địa chỉ, điều khiển cho phép truy nhập, điều khiển dải thông, quản lý “vùng”.  Các chức năng tuỳ chọn của GK gồm có: Báo hiệu điều khiển cuộc gọi, cấp phép cho cuộc gọi, quản lý cuộc gọi Các thành phần chính của một GK được mô tả trên hình 4.6. Vai trò v ị trí của GK như hình 4.7. GK hoạt động ở hai chế độ:  Chế độ trực tiếp: GK chỉ có nhiệm vụ cung cấp địa chỉ đích mà không tham gia vào các ho ạt động kết nối khác.  Chế độ chọn đường: GK là thành phần trung gian, chuyển tiếp mọi thông tin trao đổi giữa các bên. Hình 4.6. Cấu trúc GK Hình 4.7. Vai trò và vị trí của GK Các chức năng của Gatekeeper được trình bày trong bảng dưới đâ y: Bảng 4.4. Các chức năng Gatekeeper Chức năng Định nghĩa Biên dịch địa chỉ (Address Translation) Người gọi thường không biết địa chỉ IP tại đầu cuối của người nghe mà chỉ biết bí danh của người đó. Để thiết lập cuộc gọi thì Gatekeeper phải dịch bí danh này sang địa chỉ IP Điều khiển quyền truy nhập (Admission Control) Với một tài nguyên mạng cụ thể, người quản trị mạng đặt ra một ngưỡng chỉ số hội thoại cùng lúc cho phép trên mạng đó. Gatekeeper có nhiệm vụ từ chối kết nối mới mỗi khi đạt tới ngưỡng. Nó điều khiển quyền truy nhập mạng của người dùng theo mức ưu tiên đã gán trước. Điều khiển băng thông (Bandwidth Control) Giám sát và điều khiển việc sử dụng dải thông mạng. Đồng thời Gatekeeper cũng phải đảm bảo lưu lượng thông tin truyền không được vượt quá tải của mạng do nhà quản trị mạng đặt ra. Báo hiệu điều khiển cuộc gọi (Call Control Signaling) Tùy chọn Gatekeeper cung cấp địa chỉ đích cho người gọi theo hai chế độ trực tiếp và chọn đường. Tại chế độ trực tiếp, sau khi cung cấp địa chỉ đích thì Gatekeeper ngừng tham gia hoạt động “bắt tay” giữa các bên. Tại chế độ chọn đường, địa chỉ đích là địa chỉ của Gatekeeper nên nó đóng vai trò trung gian chuyển tiếp mọi thông tin trao đổi trong quá trình bắt tay giữa các bên. Gatekeeper xử lý các thông tin báo hiệu Q.931 trao đổi giữa các bên. Quản lý băng Tùy chọn Gatekeeper để giới hạn số thông (Bandwidth Management) cuộc gọi cùng lúc trong miền của nó trong phiên Q.931. Dịch vụ quản lý cuộc gọi (Call Management Service) Tùy chọn Gatekeeper lưu trữ một danh sách các cuộc gọi hiện thời để cấp thông tin cho việc quản lý giải thông và để xác định đầu cuối nào đang bận. Dịch vụ xác nhận cuộc gọi (Call Authrization Service) Gatekeeper loại bỏ cuộc gọi khi quá trình xác nhận là sai ngay cả khi chưa tới ngưỡng. Dịch vụ chỉ dẫn (niên giám) (Directory Service) Cơ sở dữ liệu của Gatekeeper chứa thông tin về người sử dụng để phục vụ quá trình tìm kiếm người dùng. 4.2.2.4. Đơn vị điều khiển đa điểm (MCU) Cung cấp chức năng hội thoại với số bên tham gia lớn hơn 3. Nó ph ối hợp các phương thức giao tiếp của các bên tham gia và cung c ấp các đặc trưng trộn âm thanh và hình ảnh (nếu cần) cho các Terminal. MCU bao gồm hai thành phần:  Bộ điều khiển đa điểm (MC) có nhiệm vụ thiết lập và quản lý hội thoại nhiều bên qua H.245. MC có thể được đặt trong GK, GW, đầu cuối hoặc MCU.  Bộ xử lý đa điểm (MP): đóng vai trò trộn tín hiệu, phân kênh và lưu chuyển dòng bit quá trình giao tiếp giữa các bên tham gia hội thoại. Đối với MCU tập trung th ì có đầy đủ MC và MP. Đối với MCU phân quyền thì chỉ còn chức năng của MC. Sự khác biệt là ở chỗ trong hội thoại phân quyền các bên trao đổi trực tiếp với nhau mà không cần phải thông qua MCU. Ngoài ra, có thể kết hợp giữa hai loại này tạo thành MCU lai ghép. Hình 4.8. Cấu tạo của MCU Vùng hoạt động Hình 4.9. Một vùng hoạt động đơn giản Một vùng hoạt động H.323 là một tập hợp tất cả các đầu cuối, các GW và các MCU chịu sự quản lý của duy nhất một GK. Vùng ho ạt động này độc lập với topo của mạng thực tế và có thể bao gồm nhiều phân đoạn (segment) mạng nối với nhau qua router hay các thi ết bị khác. Mô hình về một đoạn mạng đơn giản được minh họa trong hình sau: 4.2.3. Chồng giao thức sử dụng trong H.323 Chồng các giao thức trong H.323 và vị trí của chúng theo mô hình OSI được mô tả trong hình 4.10. Bao gồm:  Các chuẩn mã hoá và giải mã thoại (Audio CODECs): G711, G722, G728, G729, G723.1.  Các chuẩn mã hoá và giải mã hình ảnh (Video CODECs): H261, H263.  Bản tin H.225 khai báo, cho phép và quản lý trạng thái RAS (Registration, Admision, and Status).  Bản tin H.225 cho báo hiệu cuộc gọi.  Bản tin H.245 điều khiển cuộc gọi.  Giao thức điều khiển thời gian thực (RTCP) Giao thức truyền tải thời gian thực (RTP). Hình 4.10. Chồng giao thức H.323 4.2.3.1. Bản tin báo hiệu cuộc gọi H.225 a. Bản tin H.225 RAS Bảng 4.5. Các thông báo của H.225 RAS Tên thông báo Chức năng Yêu cầu quyền truy nhập (Admission Request- ARQ) Một đầu cuối gửi yêu cầu tới Gatekeeper, xin phép được truy nhập vào mạng chuyển mạch gói. Gatekeeper có thể chấp nhận (ACF) hay loại bỏ (ARJ). Yêu cầu băng thông (Bandwidth Request- BRQ) Đầu cuối gửi yêu cầu để thay đổi băng thông, Gatekeeper có thể chấp nhận (BCF) hoặc loại bỏ (BRJ). Gatekeeper cũng có thể hỏi lại cơ chế truyền băng thông thấp hay cao. Yêu cầu giải phóng cuộc gọi (Disengage Request- DRQ) Đầu cuối gửi thông báo tới Gatekeeper liên kết đang bị loại bỏ, hoặc Gatekeeper gửi thông báo bắt buộc kết thúc cuộc gọi (bên nhận phải gửi DCF). Bên nhận có thể chấp nhận (DCF) hoặc từ chối (DRJ), Gatekeeper có thể từ chối (DRJ) nếu đầu cuối chưa đăng ký v ới nó. Yêu cầu thông tin trạng thái (InfoRequest- IRQ) Gatekeeper gửi yêu cầu tới Terminal để lấy thông tin trạng thái. Terminal trả lời qua IRR. Phúc đáp yêu cầu thông tin (InfoRequest Đáp ứng yêu cầu của IRQ. Response- IRR) Yêu cầu cục bộ (Location Request- LRQ) Yêu cầu Gatekeeper cung cấp địa chỉ dịch. Gatekeeper có thể phúc đá p (LCF) và khi đó trong lời đáp có ch ứa địa chỉ đích, hoặc có thể loại bỏ (LRJ). Bản tin không hiểu được (Message not understood) Đầu cuối gửi đáp ứng khi không hiểu thông báo mà nó nhận được. Yêu cầu đăng ký (Regisration Request- RRQ) Terminal gửi yêu cầu, xin đăng ký v ới Gatekeeper. Gatekeeper có thể đồng ý (RC F) hoặc loại bỏ (RRJ). Bấm giờ truy nhập từ xa và yêu cầu trong tiến trình (RAS timer and Request in Progress - RIP) Đưa ra nhãn thời gian trễ mặc định cho các đáp ứng trả lời các yêu cầu và số lần phát lại nếu chưa nhận được đá p ứng. Khi hệ thống có sự tham gia của GK, các đầu cuối tiến hành b ắt tay với nhau thông qua GK là thành phần trung gian bằng cơ chế hỏi/đáp. GK căn cứ vào tình trạng của mạng để từ chối hoặc cho phép yêu cầu đó được thực hiện. Nó có các chính sách cụ thể như cho phép tối đa bao nhiêu cuộc gọi diễn ra đồng thời trong miền mà nó quản lý, để đảm bảo mạng hoạt động tốt. Các thông tin trao đổi định nghĩa trong RAS được trình bày trong b ảng 4.5. b. Q.931 B ảng 4.6. Các thông báo của Q.931 Tên thông báo Chức năng Thông báo (Alerting) Người được gọi gửi thông báo nhận được một y êu cầu kết nối từ phía người gọi. Tiến hành cuộc gọi (Call Proceeding) Người được gọi gửi thông báo yêu c ầu thiết lập cuộc gọi của người gọi đ ã được khởi tạo và nó không chấp nhận một yêu cầu kết nối nào khác. Kết nối (Connect) Người được gọi gửi thông báo chấp nhận kết nối từ phía người gọi. Thông tin (Information) Cung cấp thêm các thông tin trong quá trình thi ết lập cuộc gọi hoặc các thông tin thêm về cuộc gọi. Quá trình cuộc gọi (Progress) Được gửi từ Gateway tới SCN, đưa ra ti ến trình cuộc gọi trong quá trình trao đổi. Hoàn thành giải phóng cuộc gọi (Release Complete) Terminal đưa thông báo giải phóng cuộc gọi, thu hồi lại tài nguyên đã cung c ấp cho cuộc gọi. Thiết lập (Setup) Người gọi gửi thông báo yêu cầu muốn được kết nối với người được gọi. Trạng thái (Status) Đáp ứng lại thông báo thẩm tra trạng thái hoặc một thông báo không xác định được loại thông báo báo hiệu cuộc gọi. Thẩm tra trạng thái (Status Inquiry) Thông báo yêu cầu các thông tin trạng thái cuộc gọi. Đây là giao thức sẽ được sử dụng tiếp theo sau khi quá trình b ắt tay thành công qua RAS. Nếu hệ thống không có GK thì không c ần đến RAS và Q.931 là giao thức sẽ được gọi dùng đầu tiên để thiết lập cuộc thoại giữa các đầu cuối. Q.931 thực hiện việc trao đổi trực tiếp các thông báo giữa 2 đầu cuối với mục đích thiết lập cuộc gọi và chấm dứt cuộc gọi khi một trong các bên kết thúc hội thoại. Các thông tin chính được định nghĩa trong Q.931 được trình bày trong b ảng 4.6. . hơn 3. Nó ph ối hợp các phương thức giao tiếp của các bên tham gia và cung c ấp các đặc trưng trộn âm thanh và hình ảnh (nếu cần) cho các Terminal. MCU bao. Status).  Bản tin H.225 cho báo hiệu cuộc gọi.  Bản tin H.245 điều khiển cuộc gọi.  Giao thức điều khiển thời gian thực (RTCP) Giao thức truyền tải thời gian