Các giao thức truyền thông đa phương tiện

Các giao thức truyền thông đa phương tiện Chương 1: Giới thiệu tổng quan về các giao thức truyền thông đa phương tiện31.1 Tìm hiểu chung31.2 Phân loại các giao thức truyền thông đa phương tiện31.3 Chồng giao thức H32341.3.1 Các thành phần trong hệ thống H32351.3.1.1 Thành phần đầu cuối H32361.3.1.2 H323 Gateway71.3.1.3 Gatekeeper81.3.1.4 Đơn vị điều khiển liên kết đa điểm (MCU)81.3.2 Các giao thức trong bộ giao thức H32391.3.3 Phương thức hoạt động101.4 Giới thiệu về giao thức SIP:131.4.1 Một số dịch vụ của SIP :141.4.2 Các thành phần chính trong SIP141.4.2.1 SIP User agent (UA):141.4.2.2 SIP network server151.4.3 Thông điệp SIP18Tùy vào thuộc tính của media mà trường A sẽ chọn thông tin phù hợp231.5 So sánh giữa SIP và H32323Chương 2: Giao thức H323 với ứng dụng thực tế25Chương 3. Ứng dụng thử nghiệm283.1 Công cụ thử nghiệm.283.1.1 Phần mềm GNU Gatekeeper.283.1.2 Softphone H323 Phone.303.2 Kết quả và phân tích.323.2.1 Quá trình đăng kí với gatekeeper.323.2.2 Quá trình thiết lập cuộc gọi.333.3 Nhận xét:36

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN

THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN

Sinh viên thực hiện:

Phạm Đức Thành - 20112194

Đinh Phú Long - 20111803Phạm Văn Minh - 20111867

Nguyễn Thanh Tùng - 20112140

HÀ NỘI, THÁNG 12 NĂM 2014

Lời nói đầu

Công nghệ thông tin đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của xã hội trong thờiđại ngày nay Công nghệ thông tin trở thành nhân tố quan trọng, là cầu nối trao đổi giữacác thành phần của toàn xã hội.Đi cùng với nó là sự phát triển không ngừng của các hệthống mạng trong đó có các giao thức truyền thông đa phương tiện Vì vậy nhóm em đãchọn đề tài:”Các giao thức truyền thông đa phương tiện” để tìm hiểu về sự phát triển này.Thực tiễn cho thấy các dịch vụ thông tin ngày nay không chỉ đơn thuần là cung cấp dữliệu số liệu mà đòi hỏi sự trực quan tương tác cao Do đó, các hình thức, loại hình, cũngnhư yêu cầu về chất lượng dịch vụ truyền thông đa phương tiện ngày càng phong phú, đadạng Truyền thông đa phương tiện là nền tảng quan trọng cho nhiều hoạt động kinh tế,

xã hội, báo chí, truyền hình, quảng cáo, và nhiều hoạt động truyền thông khác

Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thị Hoàng Lan đã trực tiếphướng dẫn tận tình trong quá trình làm báo vệ cũng như làm báo cáo Những góp ý, chỉbảo của cô là bài học quý báu giúp nhóm chúng em hoàn thành bài báo cáo được tốt vàhoàn thiện hơn

Hà Nội ngày 17, tháng 12, năm 2014

M c l c ục lục ục lục

Chương 1: Giới thiệu tổng quan về các giao thức truyền thông đa phương tiện 3

1.1 Tìm hiểu chung 3

1.2 Phân loại các giao thức truyền thông đa phương tiện 3

1.3 Chồng giao thức H323 4

1.3.1 Các thành phần trong hệ thống H323 5

1.3.1.1 Thành phần đầu cuối H323 6

1.3.1.2 H323 Gateway 7

1.3.1.3 Gatekeeper 8

1.3.1.4 Đơn vị điều khiển liên kết đa điểm (MCU) 8

1.3.2 Các giao thức trong bộ giao thức H323 9

1.3.3 Phương thức hoạt động 10

1.4 Giới thiệu về giao thức SIP: 13

1.4.1 Một số dịch vụ của SIP : 14

1.4.2 Các thành phần chính trong SIP 14

1.4.2.1 SIP User agent (UA): 14

1.4.2.2 SIP network server 15

1.4.3 Thông điệp SIP 18

Tùy vào thuộc tính của media mà trường A sẽ chọn thông tin phù hợp 23

1.5 So sánh giữa SIP và H323 23

Chương 2: Giao thức H323 với ứng dụng thực tế 25

Chương 3 Ứng dụng thử nghiệm 28

3.1 Công cụ thử nghiệm 28

3.1.1 Phần mềm GNU Gatekeeper 28

3.1.2 Soft-phone H323 Phone 30

3.2 Kết quả và phân tích 32

3.2.1 Quá trình đăng kí với gatekeeper 32

3.2.2 Quá trình thiết lập cuộc gọi 33

3.3 Nhận xét: 36

Chương 1: Giới thiệu tổng quan về các giao thức

truyền thông đa phương tiện 1.1 Tìm hiểu chung

Giao thức truyền thông đa phương tiện là một tập hợp các quy tắc chuẩn dành cho việc biểu diễn dữ liệu, phát tín hiệu, chứng thực và phát hiện lỗi dữ liệu - những việc cần thiết để gửi tín hiệu đa phương tiện qua các kênh truyền thông, nhờ đó mà các thiết bị có thể kết nối và trao đổi dữ liệu với nhau

Yêu cầu và nhiệm vụ của các giao thức truyền thông đa phương tiện là phải đảm bảo tính tương tác, trực tuyến , thời gian thực khi tương tác giữa các người dùng

Trong truyền thông đa phương tiện, để truyền tải thành công dữ liệu đa phương tiện, cần kết hợp nhiều giao thức, mỗi giao thức có những nhiệm vụ khác nhau, tạo nên chồng giao thức

1.2 Phân loại các giao thức truyền thông đa phương tiện

Có nhiều cách để phân loại các giao thức truyền thông đa phương tiện:

 Phân chia theo tầng :

- Tầng ứng dụng: RTP/RTCP, SIP

- Tầng truyền tải: UDP, TCP

- Tầng mạng: IP

 Phân chia theo chức năng:

- Các giao thức truyền dữ liệu: RTP, RTSP

- Các giao thức điều khiển: RTCP, SIP

 Chồng giao thức và chuẩn:

- SIP

- H323

Khung giao thức truyền thông đa phương tiện:

1.3 Chồng giao thức H323

- H.323 là giao thức được phát triển bởi ITU-T (International telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) ITU-T đưa ra các khuyến nghị kỹ thuật về điện thoại, điện tín và các giao diện về truyền thông dữ liệu Các khuyến nghị này thường được công nhận như là các tiêu chuẩn quốc tế, và H323 là một trong các tiêu chuẩn khuyến nghị đó

- H.323 phiên bản 1 ra đời vào khoảng năm 1996 và 1998 phiên bản thế hệ 2 ra đời H.323 ban đầu được sử dụng cho mục đích truyền các cuộc hội thoại đa phương tiện trên các mạng LAN, nhưng sau đó H.323 đã tiến tới trở thành 1 giao thức truyền tải VoIP trênthế giới Giao thức này chuyển đổi các cuộc hội thoại voice, video, hay các tập tin và các ứng dụng đa phương tiện cần tương tác với PSTN H.323 là giao thức chuẩn, bao trùm các giao thức trước đó như H.225,H.245, H.235,…

- H323 là bộ giao thức báo hiệu ( signaling ), có chức năng thiết lập, ngắt và thay đổi cuộc gọi H323 cung cấp nền tảng kỹ thuật cho việc truyền thoại, hình ảnh và số liệu đồng thời qua mạng IP Tuân theo chuẩn H323, các sản phẩm và các ứng dụng đa phươngtiện từ nhiều hãng khác nhau có thể hoạt động cùng với nhau, cho phép người dùng có thể thông tin qua lại mà không phải quan tâm tới vấn đề tương thích

1.3.1 Các thành phần trong hệ thống H323

Các dòng thông tin trong hệ thống H323 được chia ra làm các loại:

Audio ( thoại): là tín hiệu thoại được số hóa và mã hóa Để giảm tốc độ trung bình của tín hiệu thoại, cơ chế phát hiện tích cực thoại có thể được sử dụng Tín hiệu thoại được đi kèm với tín hiệu điều khiển thoại

Video( hình ảnh): là tín hiệu hình ảnh động cũng được số hóa và mã hóa Tín hiệu video cũng đi kèm với tín hiệu điều khiển video

Số liệu: bao gồm tín hiệu fax, tài liệu văn bản, ảnh tĩnh, file

Tín hiệu điều khiển truyền thông( Communication control signals): là các thông tin điều khiển trao đổi giữa các thành phần chức năng trong hệ thống để thực hiện điều khiểntruyền thông giữa chúng như: trao đổi khả năng, đóng mở các kênh logic, các thông điệp điều khiển luồng và các chức năng khác

Tín hiệu điều khiển cuộc gọi( Call control signals): được sử dụng cho các chức năng điều khiển cuộc gọi như là thiết lập cuộc gọi, kết thúc cuộc gọi

Tín hiệu kênh RAS: được sử dụng để thực hiến các chức năng: đăng ký tham gia vào một vùng H323, kết nạp/tháo gỡ một điểm cuối(endpoint) khỏi vùng, thay đổi băng thông

và các chức năng khác liên quan đến chức năng quản lý hoạt động của các điểm cuối trong một vùng H323

H323 Gatekeeper: Là một thành phần không bắt buộc, đóng vai trò là điểm trung tâmtrong mô hình mạng H.323, quản lý hoạt động hệ thống, quyết định việc cung cấp địa chỉ (addressing),phân phát băng thông (bandwidth), cung cấp tài khoản, thẩm định quyền (authentication) cho các terminal và gateway…

MCU ( Multipoint control unit): Thực hiện chức năng tạo kết nối đa điểm, hỗ trợ các ứng dụng truyền thông nhiều bên

Sơ đồ cấu trúc hệ thống H323 1.3.1.1 Thành phần đầu cuối H323

Các thành phần giao tiếp với người sử dụng:

 Các bộ codec ( Audio và video )

 Phần trao đổi dữ liệu từ xa ( telematic )

 Lớp đóng gói dữ liệu multimedia chuẩn H225.0

 Thành phần chức năng điều khiển hệ thống ( system control )

 Giao diện giao tiếp mạng ( LAN interface )

Tất cả các thiết bị đầu cuối H323 đều phải có một đơn vị điều khiển hệ thống, lớp đóng gói dữ liệu H225.0, giao diện mạng và bộ codec thoại Bộ codec cho tín hiệu video

và các ứng dụng dữ liệu của người sử dụng là tùy chọn ( có thể có hoặc không )

1.3.1.2 H323 Gateway

Gateway mang các tính năng phục vụ cho hoạt động tương tác của các thiết bị trong hệ thống H323 với các thiết bị trong mạng chuyển mạch kênh như PSTN, ISDN, Gateway H323 được bố trí nằm giữa các thành phần trong hệ thống H323 với các thiết bị nằm tỏng các hệ thống khác ( các mạng chuyển mạch kênh SCN) Nó phải cung cấp tính năng chuyển đổi khuyên dạng dữ liệu truyền và chuyển đổi thủ tục một cách thích hợp giữa mạng LAN các loại mạng mà gateway kết nối tới, cụ thể:

 Thực hiện chuyển đổi khuôn dạng dữ liệu thoại, video, số liệu nếu cần

 Thực hiện chức năng thiết lập cuộc gọi, hủy cuộc gọi đối với cả 2 phía mạng LAN

và mạng chuyển mạch kênh SCN

Các Gateway có thể liên kết với nhau thông qua mạng chuyển mạch kênh để cung cấp khả năng truyền thông giữa các thiết bị đầu cuối H323 không nằm trong cùng 1 mạngLAN

Các thiết bị cuối H323 trong cùng 1 mạng LAN có thể thông tin trực tiếp với nhau

mà không phải thông qua Gateway Do vậy khi hệ thống không có yêu cầu thông tin với các terminal trong các mạng chuyển mạch kênh thì có thể bỏ qua vai trò của Gateway

Cấu trúc của Gateway H323 bao gồm:

 Khối chức năng của thiết bị H323, khối chức năng này có thể là chức năng đầu cuối

để giao tiếp với một terminal trong hệ thống H323, hoặc chức năng MCU để giao tiếp vớinhiều terminal

 Khối chức năng của thiết bị chuyển mạch kênh, mang chức năng giao tiếp với một hay nhiều thiết bị đầu cuối trong mạng chuyển mạch kênh

 Khối chức năng chuyển đổi, bao gồm chuyển đổi khuôn dạng dữ liệu và chuyển đổi thủ tục

 Gateway liên kết với máy điện thoại thông thường phải tạo và nhận biết được tín hiệu DTMF( Dual Tone Multiple Frequency) tương ứng với các phím nhập từ bàn phím điện thoại

1.3.1.3 Gatekeeper

Khi có mặt trong hệ thống, gatekeeper phải cung cấp các chức năng sau:

 Dịch địa chỉ: dịch từ tên miền hoặc một số điện thoải ảo của một điểm cuối sang địachỉ IP tương ứng

 Điều khiển két nạp ( Admission control): điều khiển việc cho phép hoạt động của các điểm cuối

 Điều khiển băng thông ( Bandwidth COntrol): Điều khiển cấp hoặc từ chối cấp một phần băng thông cho các cuộc gọi của các thiết bị trong hệ thống

 Quản lý vùng ( Zone Management) : Thực hiện các chức năng trên với các điểm cuối H323 đã đăng ký với Gatekeeper, tạo thành một vùng H323

Ngoài ra , Gatekeeper có thể cung cấp các chức năng tùy chọn sau:

 Báo hiệu điều khiển cuộc gọi ( Call Control Signalling)

 Điều khiển cho phép cuộc gọi ( CAall Signalling Channel)

 Quản lý băng thông ( Bandwidth Management)

 Quản lý cuộc gọi ( Call Management)

 Tính cước ( Billing)

1.3.1.4 Đơn vị điều khiển liên kết đa điểm (MCU)

MCU hỗ trợ việc thực hiện các cuộc đàm thoại hội nghị giữa nhiều thiết bị đầu cuối Trong chuẩn H323, MCU bắt buộc phải có một bộ điều khiển đa điểm MC

(Multipoint Controller) và có hoặc không một vài MP (Multipoint Processor)

- MC và MP là các thành phần của MCU nhưng chúng có thể không tồn tại trong mộtthiết bị độc lập mà phân tán trong các thiết bị khác Ví dụ : một Gateway có thể mang trong nó một MC và một vài MP để thực hiện kết nối tới nhiều thiết bị đầu cuối, một thiết

bị đầu cuối có thể mang một MC để có thể thực hiện nhiều cuộc gọi cùng lúc

- MC điều khiển việc liên kết giữa nhiều điểm cuối trong hệ thống bao gồm:

 Xử lý việc đàm phán giữa các thiết bị đầu cuối để quyết định một khả năng xử lý dòng dữ liệu media chung giữa các thiết bị đầu cuối

 Quyết định dòng dữ liệu nào sẽ là dòng dữ liệu multicast

- MC không xử lý trực tiếp một dòng dữ liệu media nào Việc xử lý các dòng dữ liệu

sẽ do các MP đảm nhiệm MP sẽ thực hiện việc trộn, chuyển mạch, xử lý cho từng dòng

dữ liệu thời gian thực trong cuộc hội nghị

- Việc truyền thông tin trong mạng IP tồn tại dưới 3 hình thức: Unicast, multicast và broadcast

- Trong hệ thoogns H323, cuộc hội nghị nhiều bên có thể có ba loại cấu hình hội nghịsau:

 Cấu hình tập trung (Centralized Multipoint Conference)

 Cấu hình phân tán (Decentralized Multipoint Conference)

 Cấu hình lai (Hybrid Multipoint Conference)

1.3.2 Các giao thức trong bộ giao thức H323

H323 cung cấp nhiều loại hình dịch vụ từ thoại đến video và dữ liệu, thông tin đa phương tiện.H323 có đặc điểm kỹ thuật giống như một chiếc dù chứa đựng một số lượng lớn bộ máy có tác động qua lại với nhau bằng nhiều cách thức khác nhau dựa vào bộ dạng, sự vắng mặt, mối quan hệ mô hình của những thực thể tham gia và loại session (ví

dụ như là audio và video) Có nhiều giao thức con bên trong đặc điểm của giao thức H323:

 Với dịch vụ audio có giao thức lớp ứng dụng là các chuẩn G (G.711, G.722,

G.723.1, G.728, G.729) Với dịch vụ video có các giao thức chuẩn H( H261, H263) Chúng cùng với các giao thức RTCP, RAS, RTP dựa trên nền UDP ở lớp vận chuyển

 Với dịch vụ truyền dữ liệu/fax: có chuẩn riêng, không dựa trên nền UDP, đó là T120 cho truyền dữ liệu và T138 cho fax

 RAS: quản lý việc đăng kí, chấp nhận và trạng thái dùng cho truyền thông giữa một điểm cuối H323 với một Gatekeeper

 Q931: Quản lý việc thiết lập và điều khiển/kết thúc cuộc gọi

 H225: Điều khiển cuộc gọi

 H245: Các giao thức điều khiển truyền thông ( Medio Control)

 H235: Giao thức bảo mật và chứng thực

 H450.x: Các dịch vụ bổ trợ như chuyển hướng cuộc gọi, giữ cuộc gọi, dừng cuộc gọi, chỉ dẫn tin nhắn chờ

Mô hình giao thức H323 tương quan với mô hình OSI

1.3.3 Phương thức hoạt động

- Khi 1 phiên kết nối được thực hiện, việc dịch địa chỉ (address translation) sẽ được 1 gateway đảm nhận Khi địa chỉ IP của máy đích được xác nhận, 1 kết nối TCP sẽ được thiết lập từ địa chỉ nguồn tới người nhận thông qua giao thức Q.931 Ở bước này, cả 2 nơiđều tiến hành việc trao đổi các tham số bao gồm các tham số mã hoá (encoding

parameters) và các thành phần tham số liên quan khác Các cổng kết nối và phân phát địa chỉ cũng được cấu hình 4 kênh RTCP và RTP được kết nối, mỗi kênh có 1 hướng duy nhất RTP là kênh truyền dữ liệu âm thanh (voice data) từ 1 thực thể sang 1 thực thể khác Khi các kênh đã được kết nối thì dữ liệu âm thanh sẽ được phát thông qua các kênh truyền này thông qua các RTCP instructions

- Kênh RAS dùng để truyền tải các bản tin sử dụng trogn quá trình đăng ký điểm cuối

và tìm kiếm Gatekeeper mà liên kết một địa chỉ định danh của điểm cuối với địa chỉ lớp giao vận kênh báo hiệu cuộc gọi của nó Kênh RAS là kênh không tin cậy, vì thế trong khuyến nghị H225 đã khuyến nghị thời gian giới hạn định trước và số lần gửi yêu cầu chomột vài loại bản tin:

1 Tìm kiếm Gatekeeper: Điểm cuối sẽ tìm kiếm Gatekeeper mà nó đăng ký, việc tìm kiếm này có thể được thực hiện bằng thủ công hoặc tự động

2 Đăng ký điểm cuối: là quá trình điểm cuối liên kết vào vùng dịch vụ và thông báo cho Gatekeeper địa chỉ định danh cũng như địa chỉ lớp giao vận của nó Sau khi tìm đượcGatekeeper, tất cả các điểm cuối sẽ đăng ký với Gatekeeper này Việc đăng ký phải được

thực hiện trước khi một cuộc gọi nào đó bắt đầu ĐIểm cuối sẽ gửi yêu cầu đăng ký RRQ (Registration Request) tới Gatekeeper Nếu chấp nhận sự đăng ký của điểm cuối,

Gatekeeper sẽ trả lời lại bằng xác nhận đăng ký RCF (Registration COnfirmation), ngượclại nó sẽ trả lời bằng tín hiệu từ chối RRJ (Registration Reject)

3 Định vị điểm cuối: Điểm cuối hoặc Gatekeeper có địa chỉ đinh danh của một điểm cuối khác và muốn liên lạc với nó, thì có thể dùng bản tin yêu cầu định vị LRQ Bản tin này được gửi tới bộ nhận dạng TSAP kênh RAS của Gatekeeper định trước Gatekeeper tương ứng sẽ gửi trả lời bản tin LCF chứa thông tin cần thiết của điểm cuối hoặc

Gatekeeper của điểm cuối Thông tin này bao gồm địa chì kênh báo hiệu cuộc gọi và kênh RAS

4 Mã thông báo truy nhập: là một xâu đã được kiểm tra ở bản tin cài đặt và các bản tinRAS

Các thủ tục báo hiệu:

Người ta chia một cuộc gọi ra làm 5 giai đoạn gồm:

- Giai đoạn 1: thiết lập cuộc gọi

- Giai đoạn 2: thiết lập kênh điều khiển

- Giai đoạn 3: thiết lập kênh thoại ảo

- Giai đoạn 4: dịch vụ

- Giai đoạn 5: kết thúc cuộc gọi

 Thiết lập cuộc gọi: việc thiết lập cuộc gọi sử dụng các bản tin định nghĩa trong khuyến nghị H225 Có thể xảy ra 6 trường hợp:

- Cuộc gọi cơ bản: cả 2 thiết bị đầu cuối đều không đăng ký

- Cả 2 thuê bao đều đăng ký tới một Gatekeeper

- Chỉ thuê bao chủ gọi đăng ký với Gatekeeper

- Chỉ thuê bao bị gọi đăng ký với Gatekeeper

- Hai thuê bao đăng ký tới hai Gatekeeper khác nhau

- Thiết lập cuộc gọi qua Gateway

 Thiết lập kênh điều khiển: khi kết thúc giai đoạn 1 tức là cả bên gọi và bị gọi đã hoàn thành việc trao đổi các bản tin thiết lập cuộc gọi, thì các đầu cuối sẽ thiết lập kênh điều khiển h245 Bảm tin đầu tiên được trao đổi là terminalCapabilitySet để các bên thông báo cho nhau khả năng làm việc của mình Mỗi thiết bị đầu cuối đều có đặc tính riêng nói lên khả năng chế độ mã hóa, truyền nhận và giải mã tín hiệu Kênh điều khiển này có thể do thuê bao bị gọi thiết lập sau khi nó nhận được bản tin Setup hoặc do thuê bao chủ gọi thiết lập khi nó nhận được bản tin Connect hoặc một đầu cuối gửi Release Complete, thì kênh điều khiển H245 được giải phóng

 Thiết lập kênh truyền thông: Sau khi trao đổi khả năng và xác định mối quan hệ master-slave ở giai đoạn 2, thủ tục điều khiển kênh H245 sẽ thực hiện việc mở kênh logic

để truyền số liệu Các kênh này là kênh H225 Sau khi mở kênh logic để truyền tín hiệu là

âm thanh và hình ảnh thì mỗi đầu cuối sẽ truyền đi một bản tin H225.0

MaximumSkewIndication để xác định thông số truyền

 Dịch vụ cuộc gọi: Có một số dịch vụ được thực hiện trên mạng H323 như: thay đổi

độ rộng băng tần, giám sát trạng thái hoạt động, hội nghị đặc biệt, các dịch vụ bổ sung

 Kết thúc cuộc gọi: một thiết bị đầy cuối kết thúc cuộc gọi theo các bước:

Dừng truyền tín hiệu video khi kết thúc truyền ảnh, sau đó giải phóng tất cả các kênh logic phục vụ truyền video

Dừng truyền dữ liệu và đóng tất cả các kênh logic dùng để truyền dữ liệu

Dừng truyền audio và đóng tất cả các kênh logic dùng để truyền audio

Truyền bản tin H245 endSessionCommand trên kênh điều khiển H245 để báo cho thuê bao đầu kia biết nó muốn kết thúc cuộc gọi Sau đó nó dừng truyền các bản tin H245

và đóng kênh điều khiển H245

Nó sẽ chờ nhận bản tin endSessionCommand từ thuê bao đầu kia và sẽ đóng kênh điều khiển H245

Nếu kênh báo hiệu cuộc gọi đang mở, thì nó sẽ truyền đi bản tin Release Complete sau đó đóng kênh báo hiệu

Trong cuộc gọi có sự tham gia của Gatekeeper cần có hoạt động giải phóng băng tần Mỗi đầu cuối sẽ truyền đi bản tin DRQ tới Gatekeeper, sau đó Gatekeeper trả lời bằng bản tin DCF Sau khi gửi DRQ, đầu cuối sẽ không gửi bản tin IRR tới Gatekeeper nữa và khi đó cuộc gọi kết thúc

1.4 Giới thiệu về giao thức SIP:

SIP là viết tắt của Session Initiation Protocol là một giao thức được sử dụng trong việc truyền thông đa phương tiện thông quser agent mạng IP Đây là một chuẩn của IETF

để thiết lập các kết nối VoIP Nó là một giao thức điều khiển lớp ứng dụng để tạo

mới,chỉnh sửa và kết thúc các phiên Cấu trúc của SIP giống như HTTP(client-server protocol) Các yêu cầu được tạo ra bởi các máy client và gửi tới server Server xử lý các yêu cầu và gửi một phản hồi lại cho client

SIP tạo ra sự giả định nhỏ nhất về cơ bản của giao thức truyền tải Giao thức này cung cấp độ tin cậy và không phụ thuộc vào độ tin cậy của TCP Session Description Protocol (SDP) là một giao thức mô tả thông điệp của SIP để xác minh bộ mã hóa SIP

hỗ trợ việc mô tả các phiên mà cho phép các bên tham gia có thể đồng ý thiết lập các kiểuphương tiện tương thích

SIP là một phần của bộ giao thức gồm có : SDP,RTP và RTCP

SDP-Session Description Protocol (giao thức mô tả phiên ) SDP được định nghĩa bởi RFC 2327,được phát triển bởi IETF MMUSIC SDP mô tả thông điệp của SIP Sau

đó SIP sẽ nhậnnhiệm vụ thiết lập các phiên để phục vụ cho việc truyền thông Các giao thức RTP RTCP RTSP sẽ đảm nhận việc truyền thông tin qua TCP hoặc UDP

1.4.1 Một số dịch vụ của SIP :

 User Location : Xác định hệ thống cuối cùng để sử dụng cho việc truyền thông

 Call Setup : thiết lập các thông số cho cuộc gọi tại hai bên gọi và nghe

 User Availability : Xác định tham số truyền tải dữ liệu

 User Capabilities : Xác định phương tiện và các thông số của phương tiện được sử dụng

 Call handling : Tạo, chuyển giao và kết thúc cuộc gọi

 Session management : quản lý phiên

 Session close : kết thúc phiên

1.4.2 Các thành phần chính trong SIP

1.4.2.1 SIP User agent (UA):

Mục đích của SIP là làm cho các phiên có thể thiết lập giữa các User Agent.Một User Agent là một hệ thống cuối cùng hoạt động trên nhân danh của người dùng Một User Agent phải có khả năng thiết lập một phiên của phương tiện này với các User Agentkhác

Một User Agent phải duy trì trạng thái trên các cuộc gọi mà nó khởi tạo hoặc tham gia vào Một trạng thái nhỏ nhất của các cuộc gọi được thiết lập bao gồm:các thẻ local và

remote,Call-ID, các trường local và remote cseq, cùng với việc thiết lập hướng và các thông tin cần thiết của các phương tiện User Agent duy trì trạng thái của một cuộc gọi trong thời gian tối thiểu là 32 giây.

Một User Agent chứa một ứng dụng client và một ứng dụng server.Hai thành phần trên là một User Agent Client(UAC)và một User Agent Server (UAS)

 User Agent Client bắt đầu các yêu cầu

 User Agent Server thì tạo ra các phản hồi

Trong một phiên, User Agent thường điều khiển cả User Agent Client và User Agent Server Một SIP User Agent cũng phải hỗ trợ SDP để mô tả thông tin Một User Agent phải hiểu rõ danh sách các trường nhu cầu mở rộng trong một yêu cầu Nếu không biết các trường này có thể bị lờ đi bởi một User Agent

1.4.2.2 SIP network server

SIP servers là các ứng dụng mà nó chấp nhận các SIP yêu cầu và phản hồi đến chúng Không nên lẫn lộn SIP server với một User Agent Server Một SIP server là một kiểu khác biệt của thực thể Bởi vì SIP server cung cấp các dịch vụ và chức năng với User Agent, chúng sẽ hỗ trợ cả TCP,TLS và UDP để truyền tải

Thể hiện các liên kết hoạt động của SIP server

1 Proxy Server sẽ liên lạc với Location server đưa cho Location Server một hay toàn

bộ ID của người dùng cần liên lạc ( UAS)

2 Location Server sẽ tìm ra cụ thể địa chỉ của người dùng cần liên lạc và gửi về ProxyServer

3 Proxy Server do biết địa chỉ cụ thể của người dùng cần liên lạc nên sẽ gửi đến ( địnhtuyến ) qua proxy server khác

 SIP server proxy:

Một SIP proxy server nhận một yêu cầu từ một User Agent hoặc một Proxy khác vàhành động trên nhân danh của User Agent để chuyển tiếp hoặc phản hồi lại yêu cầu.Một

Proxy cho phép chỉnh sửa các yêu cầu và chấp nhận các phản hồi để thiết lập các qui tắc bên ngoài trong RFC 3261.Các qui tắc này thì duy trì theo khoảng cách end-to-end của tín hiệu SIP trong khi đó vẫn còn cho phép các Proxy Server thực hiện các dịch vụ và chức năng với User Agent.

Một Proxy Server phải có truy xuất đến cơ sở dữ liệu hoặc vị trí các dịch vụ để giúp

đỡ nó trong quá trình xử lý các yêu cầu Giao thức SIP không xác định giao diện giữa Proxy và vị trí dịch vụ Proxy có thể sử dụng nhiều kiểu cơ sở dữ liệu trong quá trình xử

lý các yêu cầu.Cơ sở dữ liệu có thể có SIP registration,các thông tin hiện hữu,và nhiểu kiểu khác của thông tin về nơi mà user được chỉ định

Một proxy server khác biệt với một User Agent hoặc gateway ở ba điểm sau:

- Một Proxy Server không đưa ra các yêu cầu,nó chỉ đáp ứng các yêu cầu từ một UserAgent ( yêu cầu CANCEL là một ngoại lệ trong qui tắc này)

- Một proxy server không có khả năng truyền thông tin

- Một proxy server thì không phân tích các thông điệp,mà chỉ dựa vào các header field.Các bước cần thiết trong mô hình proxy để mang một cuộc gọi hai hướng

Thiết lập phiên truyền thông trong SIP

- UAC gửi thông điệp INVITE đến Proxy Server

- Proxy Server sẽ xác định UAS sau đó sẽ chuyển tiếp thông điệp INVITE đến UAS

- UAS đang rung chuông phản hồi lại với thông điệp 180

- Sau khi xử lý xong thì UAS sẽ gửi thông điệp 200 với ý nghĩa là OK ( chấp nhận ) cuộc gọi

- UAC nhận được thông điệp 200 thì sẽ gửi thông điệp ACK để xác nhận được phản hồi từ UAS

- Phiên truyền thông bắt đầu

- Sau đó , để kết thúc phiên truyền thông thì UA sẽ gửi thông điệp BYE và nếu UA kia nhận được thì sẽ đồng ý và kết thúc phiên truyền thông

 Redirect Servers

Một redirect server là một máy chủ chuyển hướng thông điệp SIP và không chuyển tiếp các yêu cầu

Các bước của redirect server để mang đi một cuộc gọi 2 chiều

1 Redirect server chấp nhận INVITE yêu cầu từ UAC ( jz )

2 Redirect server liên hệ với Location server để lấy địa chỉ của UAS (salmon )

3 Location server trả về địa chỉ của UA đích

4 Sau khi user được chỉ định, Redirect Server trả lại địa chỉ trực tiếp tới người gọi trong một thông điệp 3xx , với danh sách có vị trí đầu tới đích mới Không giống như proxy server, redirect server không chuyển tiếp INVITE

5 UAC gửi một ACK tới redirect server báo nhận phản hồi 3xx

6 UAC gửi một yêu cầu INVITE trực tiếp tới địa chỉ trả lại bởi redirect

7 UAS cung cấp một chỉ báo thành công(200 OK) tới UAC

8 UAC gửi một ACK tới UAS báo đã nhận phản hồi 200 OK.Mô hình Redirect Server của Operation

 Registration Server

Một registration server ( máy chủ đăng ký ) được biết như là một registrar , chấp nhận các yêu cầu của SIP REGISTER Tất cả các yêu cầu nhận một phản hồi : 501 Not Implemented Trong một yêu cầu đăng ký ,trường To header chứa tên của tài nguyên bắtđầu đăng ký,và trường Contact header chứa địa chỉ khác Registration server tạo ra một liên kết tạm giữa Address Of Record (AOR) URI trong To và thiết bị URI trong Contact Courier.

Registration server thường yêu cầu các User Agent đăng ký để xác thực,vì vậy các cuộc gọi đi vào không bị chiếm đoạt bởi các user không được xác thực Phụ thuộc vào sựhiện diện của các trường REGISTER , yêu cầu có thể được sử dụng bởi một User Agent

để lấy lại một danh sách của các đăng ký hiện thời, làm sạch tất cả các đăng ký ,hoặc thêm vào một đăng ký URI

 Location server :

Cung cấp địa chỉ của các User Agent và địa chỉ của server đích

1.4.3 Thông điệp SIP

SIP messages có thể được phân chia thành hai loại đó là SIP yêu cầu và SIP phản hồi,hơn nữa nó được xác định trong các phiên Thông thường một địa chỉ SIP có dạng : user@domain User tên hoặc số điện thoại người dùng , domain tên miền hoặc địa chỉ IP

Ví dụ : bob@proxy.company.com , alice@company.com v.v…

 SIP request ( yêu cầu )

Yêu cầu SIP là các thông điệp được gửi từ các máy client đến các server để hoạt động một SIP RFC 3261 xác định các yêu cầu SIP hoặc phương thức làm cho User Agent và proxy có thể tới vị trí của các user và khởi đầu , sửa đổi các phiên

- INVITE : chỉ ra rằng các người nhân hoặc các dịch tham gia vào trong một phiên Bạn

có thể sử dụng phương thức này để sửa đổi cấu thành của các phiên được thiết lập trước Thân của message INVITE phải bao gồm phần mô tả các phiên truyền được thiết lập hoặc chỉnh sửa,mã hóa trên SDP Với thông điệp INVITE ( phản hồi 200 OK) chỉ ra sự sẵn sàng của các bên khi tham gia vào kết quả của một phiên truyền Nó bắt đầu một phiên

- ACK:xác nhận User Agent Client đã nhận được phản hồi cuối cùng đến một yêu cầu INVITE ACK được sử dụng chỉ với các yêu cầu INVITE ACK gửi trả lại cho một phảnhồi 200 ( OK ) Yêu cầu ACK có thể bao gồm một thông điệp với phần mô tả các phiên cuối cùng nếu yêu cầu INVITE không chứa phần mô tả các phiên này