Ю.Ф.Кожанов, Колбанев М.О ИНТЕРФЕЙСЫ И ПРОТОКОЛЫ СЕТЕЙ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ

______________________________________________________________________________

Каноническое имя User and Domain name должно иметь формат “User@Host”. В системах, где трудно или нельзя получить имя пользователя, допускается использование IP-адреса, например, “192.0.2.89”.

Сообщение Окончание участия (BYE) используется в случае, если участник конференции покидает сессию. Тип сообщения (Packet type, PT) для сообщения BYE принимает значение PT=203.

ВОПРОСЫ К РАЗДЕЛУ 2.4

1. Назовите основную функцию протокола управления шлюзами.

Ответ. Обеспечивает обмен транспортными адресами (IP-адрес + номер порта) между входящим и исходящим шлюзами.

2. Поясните назначение протоколов RTP и RTCP.

Ответ. RTP переносит информацию пользователя и локальные временные отметки времени отправки пакета передающей стороной, позволяя управляющему устройству пользователя на приеме производить измерение джиттера. RTCP осуществляет извещение передатчика о качестве прохождения RTP-пакетов и позволяет измерить абсолютную задержку пакета “из конца в конец”.

3. Как изменит счетчик NTP свое значение целой части за год (365 дней)?

Ответ. Увеличит на 365*24*60*60=31 536 000.

2.5.Сеть на основе протокола H.323

2.5.1. Общие сведения

Стандарт H.323 является частью семейства Рекомендаций H.32x и определяет компоненты, протоколы и процедуры для обеспечения коммутации мультимедийных приложений (аудио, видео и данных) в реальном масштабе времени через IP-сеть. Обеспечение коммутации мультимедийных приложений в других сетях происходит в соответствии со следующими Рекомендациями.

1.В сетях коммутации каналов (SCN) – в соответствии с Рекомендацией H.324.

2.В узкополосных цифровых сетях интегрального обслуживания (ISDN) – в соответствии с Рекомендацией H.320.

3.C широкополосных цифровых сетях интегрального обслуживания (B-ISDN) –

всоответствии с Рекомендацией H.321.

4.В локальных сетях (LAN), обеспечивающих качество обслуживания, – в соответствии с Рекомендацией H.322.

Рекомендация Н.323 предполагает зоновое построение IP-сети. В состав зоны (рис. 2.24) входят:

1.Оконечные устройства (Terminals). Являются источниками и/или приемниками мультимедийной информации, представляют собой либо мультимедийное приложение персонального компьютера, либо отдельное устройство. Совместимо с другими типами оконечных устройств семейства H.32x, а именно Н.324, Н.320, Н.321 и Н.322.

2.Мультимедийный шлюз (Media Gateway, MG). Обеспечивает сопряжение Н.323-сети с другими типами сетей, например, с сетью коммутации каналов (Switched Circuit Network, SCN) и другими шлюзами. Он производит преобразование протоколов разнородных сетей для установления и разрушения соединений, конвертирование мультимедийной информации пользователя в вид, пригодный для транспортировки по соответствующей сети.

3.Менеджер зоны (Gatekeeper, GK). В нем сосредоточен весь интеллект Н.323сети. Обеспечивает трансляцию адресов, аутентификацию и авторизацию узлов и шлюзов, выделение полосы передачи для каждой услуги, учет статистики и стоимости

130

______________________________________________________________________________

соединений. Наличие в сети менеджера зоны (Gatekeeper, GK) не обязательно. Абонент может непосредственно набрать известный ему IP-адрес и установить требуемое соединение. Однако такой подход имеет следующие существенные недостатки.

•Невозможность установления соединения по символическому имени: менеджер зоны осуществляет трансляцию символического имени в IP-адрес.

•Невозможность установления соединения по набранному номеру сети телефонной связи: менеджер зоны осуществляет трансляцию сетевого телефонного номера в IP-адрес.

•Трудность установления соединения с мобильным абонентом, имеющий динамический IP-адрес: менеджер зоны обеспечивает регистрацию местонахождения находящихся в сети абонентов.

•Более эффективное распределение ресурсов сети: менеджер зоны ведет учет выделяемых полос передачи для каждого приложения, при перегрузке сети некоторые приложения могут получить отказ в обслуживании.

•Невозможность организации повременного учета стоимости произведенных соединений: менеджер зоны контролирует все соединения абонентов в своей зоне.

Поэтому в дальнейшем рассматриваются только сценарии с участием менеджера

зоны.

4. Устройство управления конференциями (Multipoint Control Unit, MCU). Обеспечивает конференцсвязь трех и более пользователей. Все соединения, относящиеся к конференцсвязи, устанавливаются через MCU, которое следит за распределением ресурсов и совместимостью кодеков. Если требуется подключить часть абонентов через низкоскоростные каналы к участникам конференции, имеющим высокоскоростные каналы связи, то применяются миксеры (Mixers). Миксер осуществляет перекодирование пакетов (например, преобразование из G.723 в G.711) через промежуточное TDM-преобразование.

Рис. 2.24. Компоненты зоны Н.323-сети

Стек протоколов оконечного устройства (хоста) приведен на рис. 2.25.

На верхнем уровне находятся приложения, на 6-м – кодеки (видео Н.261, аудио – G.711 и другие). На 5-м уровне находятся протоколы каналов передачи в реальном времени (RTP и RTCP), протокол взаимодействия с менеджером зоны (Registration, Admission, Status – RAS), протокол управления соединениями (Call Signaling Channel –

131

Ю.Ф.Кожанов, Колбанев М.О ИНТЕРФЕЙСЫ И ПРОТОКОЛЫ СЕТЕЙ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ

______________________________________________________________________________

CSC), протокол управления передачей (Control Channel – CC). На 4-м уровне находятся протоколы взаимодействия с сетевым уровнем, осуществляющими нумерацию передаваемых дейтаграмм, обнаружение и исправление ошибок. Нижние уровни выполняют функции передачи.

Для кодирования информационных полей сигнализации всех протоколов используется язык абстрактно-синтаксических нотаций версии 1 (Abstract Syntax Notation One, ASN.1).

Соединение в сети включает в себя несколько этапов, которые излагаются в последующих разделах.

Канальный

Физический

Рис. 2.25. Стек протоколов оконечного устройства Н.323

2.5.2. Канал регистрации, доступа и статуса. Обнаружение менеджера зоны, регистрация, определение местоположения, запрос доступа, определения состояния.

До установления каких либо соединений узел обязан пройти процедуру регистрации, запроса доступа и определения статуса, используя протокол H.225. Указанные функции оконечное устройство осуществляет по каналу RAS (Registration, Admission, Status) поверх протокола UDP. Предполагается, что узел (хост или шлюз) уже получил (хост) или имеет (шлюз) постоянный IP-адрес.

Обнаружение менеджера зоны в автоматическом режиме инициирует узел (хост) широковещательной рассылкой сообщения Gatekeeper Request (GRQ) по адресу 224.0.1.41 на предопределенный UDP-порт 1718. Если ответ не поступил в течении 5 секунд (из-за потери пакета запроса) узел может повторить запрос. На запрос могут ответить несколько менеджеров (основной и резервные) сообщением Gatekeeper

132

______________________________________________________________________________

Confirmation (GCF). В ответе содержится транспортный адрес (IP-адрес + порт) менеджера зоны. Хост выбирает один из них и заносит его данные в свою память, откуда он извлекает его при новом включении. С этого момента хосту известен адрес менеджера зоны и он может зарегистрироваться у него. Если менеджер по каким либо причинам отказывает узлу, то он отвечает сообщением Gatekeeper Reject (GRJ).

Чтобы иметь возможность принимать входящие соединения, узел (оконечное устройство, шлюз, устройство управления конференциями) должен зарегистрироваться. При регистрации узел сообщает свой транспортный адрес канала управления соединением (callSignalAddress) и символическое имя (terminalAlias) менеджеру зоны в сообщении Registration Request (RRQ) по адресу менеджера, который ему уже известен. В качестве символического имени могут использоваться телефонный номер ТфОП или идентификационный номер H.323-сети (алфавитно-цифровая строка, содержащая адрес, подобный адресу электронной почты). Менеджер зоны регистрирует узел в своей базе данных и отвечает узлу сообщением Registration Confirmation (RCF). Если в сообщении RRQ отсутствует символическое имя, то менеджер может назначить его и выслать в сообщении RCF. Если менеджер по каким либо причинам отказывает узлу (например, из-за совпадения уже зарегистрированного символического имени по другому транспортному адресу), то он отвечает сообщением Registration Reject (RRJ). Узел может зарегистрироваться на ограниченное время. В этом случае он в сообщении RRQ в параметре время регистрации (timeToLive) указывает его значение в секундах, а менеджер может подтвердить его в сообщении RCF с параметром timeToLive того же или другого значения. До истечения этого времени узел может однократно продлить время регистрации, после чего должен зарегистрироваться вновь. Если в сообщении RCF отсутствует параметр timeToLive, то это означает, что менеджер не поддерживает режим продления регистрации, что вынуждает узел регулярно осуществлять регистрацию.

Определение местоположения узла производится в случае, если менеджеру требуется установить соединение к узлу другой зоны, у которого известно только символическое имя, но не известен IP-адрес. В этом случае менеджер формирует сообщение Location Request (LRQ) к менеджеру другой зоны или к DNS с указанием символического имени узла, а в ответном сообщении Location Confirmation (LCF) получает транспортный адрес. Менеджер отвечает отказом Location Reject (LRJ) на запрос узла, который не прошел регистрацию.

При установлении соединения с помощью менеджера зоны узел должен запросить у него доступ к сетевым ресурсам в сообщении Admission Request (ARQ) по предопределенному порту 1719. В этом сообщении содержатся следующие поля:

порядковый номер (requestSeqNum) – уникальный монотонно возрастающий номер, который возвращается в ответе менеджером зоны;

тип вызова (callType) – уникальный идентификатор, по которому менеджер зоны определяет реально требуемую полосу передачи (по умолчанию устанавливается в значение “точка-точка”);

модель вызова (callModel) – принимает значение прямой вызов (direct) в случае установления соединения без участия менеджера зоны или соединение устанавливает менеджер (gatekeeperRouted) – в противном случае;

символический (destinationInfo) или транспортный адрес канала RAS узла назначения (destCallSignalAddress);

последовательность символических имен инициатора вызова (srcInfo); транспортный адрес канала управления соединением (CSC) узла инициатора

(srcCallSignalAddress) и требуемую полосу передачи. Значение полосы передачи вычисляется как скорость передачи, измеренная в Кбит/с, увеличенная в 20 раз. Так, для обмена со скоростью 64 Кбит/с параметр bandWidth = 64*20=1280;

133