14 Слайд

Протоколы VoIP

В технологии VoIP используются следующие протоколы:

• H.323. Протокол ITU для интерактивной конференции. Был изначально предназначен для мультимедийного взаимодействия в сетях без установления соединения, таких как ЛВС.

• MGCP (Media Gateway Control Protocol).

Предназначен для управления VoIP шлюзов, подключенных к внешним устройствам управления вызовами. MGCP предоставляет сервис сигналлинга для недорогих конечных устройств, таких как шлюзы, которые не поддерживают в полном объеме стек сигналлинга, например H.323.

• SIP (Session Initiation Protocol). Протокол, определяющий команды и ответы для установления и завершения телефонных вызовов. Также детализирует такие моменты как безопасность, прокси и транспортные сервисы.

• RTP (Real_Time Transport Protocol). RTP доставляет голос через сеть. Обеспечивает очередность и маркировку времени для правильной последовательной обработки пакетов.

• RTCP (RTP Control Protocol). Используется для передачи управляющей информации для протокола RTP. Любое RTP-соединение имеет соответствующее RTCP-соединение. RTCP используется для предоставления информации о качестве сервиса.

Соответствие протоколов VoIP уровням модели OSI (прикладной, представительный, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный, физический) (картинка)

15 Слайд

H.323

H.323 является набором протоколов. Взаимодействие протоколов H.323 показано на рис.4.

Все устройства, используемые H.323, можно поделить на четыре категории: терминалы, шлюзы, гейткиперы (Gatekeeper – привратник) и Сервер многосторонней конференции  (Multipoint Control Unit – MTU).

Терминал может представлять собой ПК или автономное устройство, способное выполнять мультимедийное приложение. Он обязан обеспечивать звуковую связь и может дополнительно поддерживать передачу видео или данных. Вследствие того, что основной функцией терминала является передача звука, он играет ключевую роль в предоставлении сервиса IP- телефонии. H.323 терминал должен поддерживать следующие протоколы:

- H.245— для согласования параметров соединения;

- Q.931— для установления и контроля соединения;

- RAS — для взаимодействия с привратником;

- RTP/RTCP— для оптимизации доставки потокового аудио (видео);

- семейство протоколов H.450 — для поддержки обязательных в H.323 дополнительных видов обслуживания (ДВО).

Шлюз (gateway) не входит в число обязательных компонентов сети H.323. Он необходим только в случае, когда требуется установить соединение с терминалом другого стандарта. Эта связь обеспечивается трансляцией протоколов установки и разрыва соединений, а также форматов передачи данных. Шлюзы H.323 сетей широко применяются в IP телефонии для сопряжения IP сетей и цифровых или аналоговых коммутируемых телефонных сетей.

Привратник (gatekeeper) выступает в качестве центра обработки вызовов внутри своей зоны и выполняет важнейшие функции управления вызовами. Зона определяется как совокупность всех терминалов, шлюзов и MCUпод управлением данного привратника. Привратник - необязательный компонент сети H.323, однако, если он присутствует в сети, то терминалы и шлюзы должны использовать его услуги.

Основные:

- Трансляция адресов — Преобразование внутренних адресов ЛВС и телефонных номеров формата E.164в адреса протоколов IP/IPX

- Управление доступом — Авторизация доступа в H.323 сеть

- Управление полосой пропускания — Разрешение или запрещение запрашиваемой терминалом полосы пропускания

Дополнительные

- Управление процессом установления соединения — При двусторонней конференции привратник способен обрабатывать служебные сообщения протокола сигнализации Q.931, а также может служить ретранслятором таких сообщений от конечных точек.

- Авторизация соединения — Допускается отклонение привратником запроса на установление соединения. Основания — ограничение прав или времени доступа, и иные, лежащие вне рамок H.323

- Управление вызовами — Привратник может отслеживать состояние всех активных соединений, что позволяет управлять вызовами, обеспечивая выделение необходимой полосы пропускания и баланс загрузки сетевых ресурсов за счёт переадресации вызовов на другие терминалы и шлюзы.

Сервер многосторонней конференции (Multipoint Control Unit) обеспечивает связь трёх или более H.323 терминалов. Все терминалы, участвующие в конференции, устанавливают соединение с MCU. Сервер управляет ресурсами конференции, согласовывает возможности терминалов по обработке звука и видео, определяет аудио и видеопотоки, которые необходимо направлять по многим адресам.

Стек протоколов H.323 IP, TCP, UDP

Каждый терминал, шлюз, гейткипер и MCU должен иметь свой уникальный IP_адрес. Это также относится и к ПК с приложениями, которые используют H.323. IP предоставляет каждой точке H.323-адрес и обеспечивает механизм маршрутизации H.323-пакетов в сети. TCP используется для установления начального со единения между терминалами H.323 и шлюзами/гейткиперами. Протокол UDP используется для передачи непосредственно голоса через сеть.

H.225

H.225 обеспечивает установление и контроль вызовов со всей необходимой сигнализацией для осуществления соединения между двумя конечными точками.

H.245

Управляющая сигнализация H.245 применяется для согласования использования канала и возможностей. Управляющие сообщения несут информацию, относящуюся к следующим моментам:

• обмен информацией о доступных возможностях;

• открывание и закрывание логического канала, используемого для медийного потока;

• сообщения управления потоком;

• общие команды.

После установления вызова все процессы передачи информации проходят по логическим каналам.

RAS

RAS – это протокол, использующийся между конечными точками (терминалами и шлюзами) и гейткиперами. Он применяется для осуществления регистрации, контроля доступа, статуса и изменений доступной полосы пропускания, а также для отключения конечных точек от гейткипера. RAS использует порт UDP 1719.

RTP

RTP предоставляет сквозной сетевой транспорт для приложений, передающих данные реального времени. Он использует для передачи данных протокол UDP. Передача данных сопровождается управляющим протоколом (RTCP) для мониторинга доставки данных.

Кодеки

Кодеки используются не только протоколом H.323, а всеми протоколами VoIP для определения алгоритмов компрессии и декомпрессии, применяемых для передачи аудио/видео по сети. H.323 поддерживает большинство стандартов кодирования аудио и видео, включая G.7XX для аудио и H.26X для видео.