nghiên cứu giao thức h323 sip server trong mang voip

nghiên cứu giao thức h323 sip server trong mạng voip

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  GVHD : Ths NGUYỄN ĐỨC QUANG SVTH : MSSV : 09C1020164 Lớp : 10LDTHM2 TP.HCM Tháng 06/2013 TÓM TẮT NỘI DUNG Với phát triển nhảy vọt mạng chuyển mạch gói IP không đem lại cho dịch vụ đa dạng mà hội cải thiện dịch vụ viễn thông trước với chất lượng tốt giá thành rẻ Đã từ lâu, mạng chuyển mạch kênh ghép phân kênh theo thời gian PSTN có vai trò vô quan trọng với phát triển xã hội Bên cạnh ưu điểm chất lượng dịch vụ tốt, vùng dịch vụ rộng lớn khắp lãnh thổ,… mạng PSTN bộc lộ nhiều hạn chế số lượng dịch vụ hạn chế, sử dụng tài nguyên đường truyền không tối ưu, giá thành cao Trên sở đó, mạng VoIP đời ngày đáp ứng tốt yêu cầu đặt chất lượng dịch vụ, giá thành, số lượng tích hợp dịch vụ thoại lẫn phi thoại Cũng công nghệ đời thời gian gần đây, vấn đề Giao thức đặc biệt quan trọng Việc nắm Giao thức chìa khóa thành công việc triển khai công nghệ vào thực tế Chính vậy, nội dung Luận văn tốt nghiệp này, em xin giới thiệu “Giao thức sử dụng mạng VoIP” Bài luận văn gồm nội dung sau: Chương 1: Tổng quan mạng VoIP Chương 2: Các giao thức truyền tải VoIP Chương 3: Giao thức báo hiệu VoIP Một vấn đề đặc biệt quan công nghệ, giao thức sinh vần đề tương thích với công nghệ giao thức trước Đó nguyên nhân định sống mạng VoIP đề cập tới tại: MỤC LỤC Chương Tổng quan mạng VoIP .2 1.1 Tổng quan mạng VoIP 1.2 Đặc tính mạng VoIP 1.2.1 Ưu điểm 1.2.2 Nhược điểm 1.3 Yêu cầu chất lượng VoIP Chương Các giao thức truyền tải VoIP .7 2.1 Giao thức IP 2.1.1 Giao thức IP phiên (IPv4) 2.1.2 Giao thức IP phiên (IPv6) 10 2.2 Giao thức TCP/IP .11 2.3 Giao thức UDP 16 2.4 Giao thức SCTP 17 2.5 Giao thức RTP 22 2.6 Giao thức RTCP 27 Chương Giao thức báo hiệu VoIP 30 3.1 Giao thức báo hiệu H.323 30 3.1.1 Các thành phần mạng 30 3.1.2 Giao thức H.323 34 3.1.3 Thiết lập gọi VoIP sử dụng giao thức H.323 .40 3.2 Giao thức SIP .43 3.2.1 Các thành phần mạng SIP 44 3.2.2 Bản tin SIP 47 3.2.3 Mô tả gọi SIP 52 3.3 So sánh giao thức H.323 SIP 54 3.4 Giới thiệu chương trình Wireshark 56 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Kí hiệu viết tắt Viết đầy đủ Ý nghĩa VoIP Voice over IP Công nghệ truyền thoại mạng IP PSTN Public Switch Telephone Network Mạng điện thoại công cộng PCM Pulse-Code Modulation Bộ mã hóa mã xung Simple Network Management Protocol Giao thức quản trị mạng đơn giản SIP Session Initiation Protocol Giao thức thiết lập phiên RTP Real Time Protocol Giap thức thời gian thực RTCP Real Time Control Protocol Giap thức điều khiển thời gian thực ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền không đồng QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ ToS Type of Service Kiểu dịch vụ IP Internet Protocol Giao thức Internet IPv4 IP version Giao thức Internet phiên IPv6 IP version Giao thức Internet phiên TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền thông tin UDP User Datagram Protocol Giao thức Datagram người dùng SCTP Stream Control Giao thức truyền điều khiển luồng SNMP Transmission Protocol ITU-T International Telecommunication Hiệp hội viễn thông quốc tế Union- Bộ phận chuẩn viễn thông Telecommunication Standardization Sector RAS Register Admission Status Báo hiệu đăng kí, cấp phép, thông tin trạng thái SAP Session Announcement Protocol Giao thức thông báo phiên SDP Session Description Protocol Giao thức mô tả phiên MỞ ĐẦU Mạng VoIP đời mạng hệ thống viễn thông xã hội Với ưu điểm vượt trội, mạng VoIP chứng tỏ sức sống tính thực tiễn cao Sự phát triển nhanh mạng VoIP đặt vấn đề nan giải việc chuẩn hóa giao thức VoIP nhiều nhà phát triển khác Mà có hai giao thức nhắc tới nhiều H.323 ITU-T SIP IETF Như tất yếu khách quan, mạng VoIP chia thành nhiều miền giao thức khác Nên vấn đề quan trọng để triển khai mạng VoIP vào thực tế phải hiểu chất giao thức VoIP quan trọng giao thức báo hiệu sử dụng VoIP Tuy vâyh điều kiện cần cho đời vấn đề then chốt cho tồn phát triển mạng VoIP lại vấn đề kết nối với hệ thống viễn thông vốn có Và cụ thể vấn đề kết nối mạng VoIP mạng PSTN Và hai nội dung Luân văn tốt nghiệp Trên sở nhận thức rõ quan trọng cách thức hoạt động giao thức mạng VoIP, phương pháp nghiên cứu em nội dung Luận văn chủ yếu sâu nghiên cứu thông qua tài liệu quy chuẩn Giao thức VoIP (RFC IETF, tài liệu chuẩn ITU-T); đồng thời tham chiếu đến tài liệu chuyên môn sâu VoIP để làm rõ vấn đề cần giải Từ hiểu biết nghiên cứu lý thuyết sâu chuyên môn, em tham chiếu với mô hình thực tế Từ làm rõ vấn đề vướng mắc mà nghiên cứu lý thuyết chưa thể giải lảm rõ Chương Tổng quan mạng VoIP 1.1 Tổng quan mạng VoIP Đầu năm 1995 công ty VOCALTEC đưa thị trường sản phẩm phần mềm thực thoại qua Internet giới Sau có nhiều công ty tham gia vào lĩnh vực Tháng năm 1996, VOLCALTEC kết hợp với DIALOGIC tung thị trường sản phẩm kết nối mạng PSTN Internet Hiệp hội nhà sản xuất thoại qua mạng máy tính sớm đời thực chuẩn hoá dịch vụ thoại qua mạng Internet Việc truyền thoại qua internet gây ý lớn năm qua dần ứng dụng rộng rãi thực tế Có thể định nghĩa: Voice over Internet Protocol (VoIP) công nghệ cho phép truyền thoại sử dụng giao thức mạng IP, sở hạ tầng sẵn có mạng Internet VoIP công nghệ viễn thông quan tâm không nhà khai thác, nhà sản xuất mà với người sử dụng dịch vụ VoIP vừa thực gọi thoại mạng điện thoại kênh truyền thống (PSTN) đồng thời truyền liệu sở mạng truyền liệu Như vậy, tận dụng sức mạnh phát triển vượt bậc mạng IP vốn sử dụng để truyền liệu thông thường Để hiểu ưu điểm VoIP mang lại, trước hết vào nghiên cứu khác biệt mạng kênh PSTN có với mạng chuyển mạch gói nói chung mạng VoIP nói riêng Kỹ thuật chuyển mạch kênh (Circuit Switching): Một đặc trưng bật kĩ thuật hai trạm muốn trao đổi thông tin với chúng thiết lập “ kênh” (circuit) cố định, kênh kết nối trì dành riêng cho hai trạm truyền tin kết thúc Thông tin gọi suốt Quá trình thiết lập gọi tiến hành gồm giai đoạn: • Giai đoạn thiết lập kêt nối: Thực chất trình liên kết tuyến trạm mạng thành tuyến (kênh) dành riêng cho gọi Kênh PSTN 64kb/s (do mã hóa PCM có tốc độ lấy mẫu tiếng nói 8kb/s mã hóa bit) • Giai đoạn truyền tin: Thông tin gọi suốt Sự suốt thể qua hai yếu tố: thông tin không bị thay đổi truyền qua mạng độ trễ nhỏ • Giai đoạn giải phóng (huỷ bỏ) kết nối: Sau gọi kết thúc, kênh giải phóng để phục vụ cho gọi khác Qua đó, ta nhận thấy mạng chuyển mạch kênh có ưu điểm bật chất lượng đường truyền tốt, ổn định, có độ trễ nhỏ Các thiết bị mạng chuyển mạch kênh đơn giản, có tính ổn định cao, chống nhiễu tốt Nhưng ta không nhắc tới hạn chế phương thức truyền liệu như: • Sử dụng băng thông không hiệu quả: Tính không hiệu thể qua hai yếu tố Thứ nhất, độ rộng băng thông cố định 64k/s Thứ hai kênh dành riêng cho gọi định Như vậy, tín hiệu thoại “lặng” (không có liệu) kênh không chia sẻ cho gọi khác • Tính an toàn: Do tín hiệu thoại gửi nguyên đường truyền nên dễ bị nghe trộm Ngoài ra, đường dây thuê bao hoàn toàn bị lợi dụng để an trộm cước viễn thông • Khả mở rộng mạng kênh kém: Thứ sở hạ tầng khó cấp tương thích với thiết bị cũ Thứ hai, hạn chế hệ thống báo hiệu vốn sử dụng từ trước khả tùy biến cao Kỹ thuật chuyển mạch gói (Packet Switching): Trong chuyển mạch gói tin chia thành gói tin (packet), có khuôn dạng quy định trước Trong gói có chứa thông tin điều khiển: địa trạm nguồn, địa trạm đích số thứ tự gói tin,… Các thông tin điều khiển tối thiểu, chứa thông tin mà mạng yêu cầu để định tuyến cho gói tin qua mạng đưa tới đích Tại node tuyến gói tin nhận, nhớ sau chuyển tiếp chạm đích Vì kỹ thuật chuyển mạch gói trình truyền tin định tuyến động để truyền tin Điều khó khăn chuyển mạch gói việc tập hợp gói tin để tạo tin đầu đặc biệt mà gói tin truyền theo nhiều đường khác tới trạm đích Chính lý mà gói tin cần phải đánh dấu số thứ tự, điều có tác dụng, chống lặp, sửa sai truyền lại hiên tượng gói xảy Các ưu điểm chuyển mạch gói: • Mềm dẻo hiệu suất truyền tin cao: Hiệu suất sử dụng đường truyền cao chuyển mạch gói khái niệm kênh cố định dành riêng, đường truyền node trạm chia sẻ cho để truyền tin, gói tin hàng truyền theo tốc độ nhanh đường truyền • Khả tryền ưu tiên: Chuyển mạch gói thứ tự cho gói để truyền theo mức độ ưu tiên Trong chuyển mạch gói số gọi bị từ chối phải chấp nhận nhược điểm vi thời gian trễ tăng lên • Khả cung cấp nhiều dịch vụ thoại phi thoại • Thích nghi tốt có lỗi xảy ra: Đặc tính có nhờ khả định tuyến động mạng Bên cạnh ưu điểm mạng chuyển mạch gói lộ nhược điểm như: • Trễ đường truyền lớn: Do qua trạm, liệu lưu trữ, xử lý trước truyền • Độ tin cậy mạng gói không cao, dễ xảy tắc nghẽn, lỗi tin • Tính đa đường gây lặp tin, loop làm tăng lưu lượng mạng không cần thiết • Tính bảo mật đường truyền chung không cao 1.2 Đặc tính mạng VoIP 1.2.1 Ưu điểm • Giảm chi phí: Đây ưu điểm bật VoIP so với điện thoại đường dài thông thường Chi phí gọi đường dài chi phí cho truy nhập Internet Một giá cước chung thực với mạng Internet tiết kiệm đáng kể dịch vụ thoại fax Sự chia sẻ chi phí thiết bị thao tác người sử dụng thoại liệu tăng cường hiệu sử dụng mạng Đồng thời kỹ thuật nén thoại tiên tiến làm giảm tốc độ bit từ 64Kbps xuống 8Kbps, tức kênh 64Kbps lúc phục vụ đồng thời kênh thoại độc lập Như vậy, lý dó lớn giúp cho chi phí thực gọi VoIP thấp việc sử dụng tối ưu băng thông • Tích hợp dịch vụ nhiều dịch vụ: Do việc thiết kế sở hạ tầng tích hợp nên có khả hỗ trợ tất hình thức thông tin cho phép chuẩn hoá tốt giảm thiểu số thiết bị Các tín hiệu báo hiệu, thoại số liệu chia sẻ mạng IP Tích hợp đa dịch vụ tiết kiệm chi phí đầu tư nhân lực, chi phí xây dựng mạng riêng rẽ • Thống nhất: Vì người nhân tố quan trọng dễ sai lầm mạng viễn thông, hội để hợp thao tác, loại bỏ điểm sai sót thống điểm toán có ích Trong tổ chức kinh doanh, quản lý sở SNMP (Simple Network Management Protocol) cung cấp cho dịch vụ thoại liệu sử dụng VoIP Việc sử dụng thống giao thức IP cho tất ứng dụng hứa hẹn giảm bớt phức tạp tăng cường tính mềm dẻo Các ứng dụng liên quan dịch vụ danh bạ dịch vụ an ninh mạng chia sẻ dễ dàng • Vấn đề quản lý băng thông: Trong PSTN, băng thông cung cấp cho gọi cố định Trong VoIP, băng thông cung cấp cách linh hoạt mềm dẻo nhiều Chất lượng VOIP phụ thuộc vào nhiều yếu tố, quan trọng băng thông Do bắt buộc mặt thông lượng thiết bị đầu cuối mà có chuẩn tuỳ vào băng thông mình, thân đầu cuối tự điều chỉnh hệ số nén điều chỉnh chất lượng gọi • Nâng cao ứng dụng khả mở rộng: Thoại fax ứng dụng khởi đầu cho VoIP, lợi ích thời gian dài mong đợi từ ứng dụng đa phương tiện (multimedia) đa dịch vụ Tính linh hoạt mạng IP cho phép tạo nhiều tinh dịch vụ thoại Đồng thời tính mềm dẻo tạo khả mở rộng mạng dịch vụ • Tính bảo mật cao: VOIP xây dựng tảng Internet vốn không an toàn, dẫn đến khả thông tin bị đánh cắp gói tin bị thu lượm định tuyến sai địa cách cố ý chúng truyền mạng Các giao thức SIP (Session Ineitiation Protocol – giao thức khởi đầu phiên) thành mật mã xác nhận thông điệp báo hiệu đầu cuối RTP (Real Time Protocol) hỗ trợ mã thành mật mã phương thức truyền thông toàn tuyến mã hoá thành mật mã đảm bảo truyền thông an toàn 1.2.2 Nhược điểm Chất lượng dịch vụ chưa cao: Các mạng số liệu xây dựng với mục đích truyền thoại thời gian thực, truyền thoại qua mạng số liệu cho chất lượng gọi không đảm báo trường hợp mạng xảy tắc nghẽn có độ trễ lớn Tính thời gian thực tín hiệu thoại đòi hỏi chất lượng truyền liệu cao ổn định Một yếu tố làm giảm chất lượng thoại kỹ thuật nén để tiết kiệm đường truyền Nếu nén xuống dung lượng thấp kỹ thuật nén phức tạp, cho chất lượng không cao đặc biệt thời gian xử lý lâu, gây trễ • Vấn đề tiếng vọng: Nếu mạng thoại, độ trễ thấp nên tiếng vọng không ảnh hưởng nhiều mạng IP, trễ lớn nên tiếng vọng ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thoại • âm thanh, hình ảnh, liệu SIP sử dụng tin mời (INVITE) để thiết lập phiên để mang thông tin mô tả phiên truyền dẫn SIP hỗ trợ phiên đơn bá (unicast) quảng bá (multicast) tương ứng gọi điểm tới điểm gọi đa điểm Có thể sử dụng năm chức SIP để thiết lập kết thúc truyền dẫn định vị thuê bao, khả thuê bao, độ sẵn sàng thuê bao, thiết lập gọi xử lý gọi SIP IETF đưa RFC 2543 Nó giao thức dựa ý tưởng cấu trúc HTTP (HyperText Transfer Protocol) giao thức trao đổi thông tin World Wide Webư phần kiến trúc multimedia IETF Các giao thức có liên quan đến SIP bao gồm giao thức đặt trước tài nguyên RSVP (Resource Reservation Protocol), giao thức truyền vận thời gian thực (Realưtime Transport Protocol), giao thức cảnh báo phiên SAP (Session Announcement Protocol), giao thức miêu tả phiên SDP (Session Description Protocol) Các chức SIP độc lập, nên chúng không phụ thuộc vào giao thức thuộc giao thức Mặt khác, SIP hoạt động kết hợp với giao thức báo hiệu khác H.323 SIP giao thức theo thiết kế mở mở rộng để phát triển thêm chức Sự linh hoạt tin SIP cho phép đáp ứng dịch vụ thoại tiên tiến bao gồm dịch vụ di động 3.2.1 Các thành phần mạng SIP 3.2.1.1 Giới thiệu chung thành phần mạng SIP • SIP Client: thiết bị hỗ trợ giao thức SIP SIP phone, chương trình chat,… Đây giao diện dịch vụ mạng SIP cho người dùng • SIP Server: thiết bị mạng xử lý tin SIP với chức cụ thể sau: 1) Proxy Server: thực thể mạng SIP làm nhiệm vụ chuyển tiếp SIP request tới thực thể khác mạng Như vậy, chức mạng định tuyến cho tin đến đích Proxy server cung cấp chức xác thực trước cho khai thác dịch vụ Một proxy lưu (stateful) không lưu trạng thái (stateless) tin trước Thông thường, proxy có lưu trạng thái, chúng trì trạng thái suốt transaction (khoảng 32 giây) 2) Redirect Server: trả tin lớp 300 để thông báo thiết bị chuyển hướng tin tới địa khác – tự liên lạc thông qua địa trả 44 3) Registrar server: server nhận tin SIP REGISTER yêu cầu cập nhật thông tin từ tin request vào “location database” nằm Location Server 4) Location Server: lưu thông tin trạng thái người dùng mạng SIP 3.2.1.2 Mối liên hệ thành phần mạng SIP Trong ví dụ thứ nhất, cho ta có nhìn khái quát chức Proxy Server, Redirect Server, SIP Phone mạng Giả sử thuê bao có tên user1 miền dịch vụ here.com muốn thực gọi thoại tới thuê bao user2 ( thuộc there.com) Hình 26 Chức Proxy, Redirect Server mạng SIP Khi User muốn gọi tới User 2, trước hết gửi tin INVITE đến Proxy Server Proxy Server chuyển tiếp tin tới Redirect Server Redirect Server xử lý trả mã 3xx thông báo cho Proxy Server tự thực kết nối Proxy Server gửi tin INVITE tới đích trả Redirect Server ( Stateless Proxy Server 1) Vì Stateful Proxy nên thực chất tin INVITE gửi Stateful Proxy khác so với tin nhận từ User1(ban đầu) Stateless Proxy Server chuyển tiếp tin INVITE tới SIP Statefull Proxy Do Stateless Proxy nên công việc đơn giản chuyển tiếp tin SIP Statefull Proxy chuyển tiếp tin INVITE tới user2 Khi user2 nhấc máy gửi tin 200 OK theo chiều ngược lại 45 Sau nhận tin 200 OK, user1 gửi xác nhận ACK tới user2 Luồng RTP trực tiếp hai thuê bao thiết lập Và gọi thực Trong ví dụ thứ hai mô tả trình SIP Phone đăng kí với với Registrar Server quản lý nó,hoạt động Location Server, Proxy Server Hình 27 Chức Location, Registrar Server mạng SIP Khi SIP Phone kết nối với mạng Nó liên tục gửi tin REGISTER tới Registrar Server để thông báo vị trí Giả sử miền dịch vụ có tên chicago.com trình REGISTER (đăng kí) tiến hành sau: Thuê bao có tên Carol gửi tin REGISTER tới Registrar Server Server tiến hành xác thực Nếu hợp lệ thông tin lưu Location Server Khi thuê bao khác (có tên Bob) gửi tin INVITE tới Proxy Server để xin kết nối tới thuê bao Carol Proxy Server truy vấn thông tin thuê bao bị gọi thông qua Location Server Proxy Server gửi tin INVITE tới thuê bao Carol để thiết lập gọi 46 3.2.2 Bản tin SIP 3.2.2.1 Các loại tin SIP  Bản tin yêu cầu (Request): gửi từ client tới server RFC 3261 định nghĩa kiểu tin request cho phép UA proxy có thẻ xác định người dùng, khởi tạo, sử đổi, hủy phiên • Bản tin INVITE: yêu cầu thiết lập phiên để thay đổi đặc tính phiên trước đó.Trong tin có sử dụng SDP để định nghĩa thông số media phiên Một response thành công có giá trị 200 trả lại thông số mà người gọi chấp nhận phiên media • Bản tin ACK xác nhận client nhận response cuối tin INVITE ACK sử dụng kèm với tin INVITE ACK gửi từ đầu cuối đến đầu cuối cho response 200 OK ACK chứa phần thân tin với mô tả phiên cuối tin INVITE không chứa • Bản tin OPTIONS: UA sử dụng request để truy vấn tới server khả • Bản tin BYE: UA sử dụng tin để yêu cầu hủy phiên thiết lập trước • Bản tin CANCEL: cho phép client server hủy request, ví dụ INVITE Nó không ảnh hưởng tới request hoàn thành trước mà server gửi response • Bản tin REGISTER: Một client sử sụng REGISTER để yêu cầu kí vị trí tới AOR (address of record) người dùng với SIP server  Bản tin đáp ứng (Response): server gửi tin SIP đáp ứng (SIP response) tới client để báo trạng thái SIP request mà client gửi trước Các SIP response đánh số từ 100 đến 699, chia thành lớp nghĩa khác Các lớp Response Mã trả Mô tả Thông tin 100 Đang thực kết nối 47 Các lớp Response Mã trả Mô tả 180 Đang đổ chuông 181 Cuộc gọi chuyển tiếp 182 Được đặt vào hàng đợi 183 Phiên xử lý Thành công 200 Thành công Chuyển hướng 300 Nhiểu lựa chọn 301 Chuyển vĩnh viễn 302 Chuyển tạm thời 305 Sử dụng proxy 380 Dịch vụ khác 400 Yêu cầu không hợp lệ 401 Không nhận dạng 402 Yêu cầu thành toán 403 Bị cấm 404 Không tìm thấy 405 Phướng thức không phép 406 Không chấp nhận 407 Yêu cầu xác thực Proxy 408 Request timeout 410 Đã dời 413 Yêu cầu dài 414 URL yêu cầu lớn 415 Không hỗ trợ kiểu media Lỗi Client 48 Các lớp Response Lỗi Server Lỗi toàn cục Mã trả Mô tả 416 Không hỗ trợ URI 420 Phần mở rộng lỗi 421 Yêu cầu phần mở rộng 423 Khoảng thời gian hai kiện ngắn 480 Tạm thời chưa sẵn sàng 481 Transaction không tồn 482 Phát thấy “loop” (chu trình) 483 Quá nhiều “hop” 484 Địa không đủ 485 Mật mở không rõ ràng 486 Đang bận 487 Yêu cầu bị hủy 488 Không thể chấp nhận 491 Yêu cầu chưa giải 493 Không giải mã 500 Lỗi nội server 501 Chưa thực đầu đủ 502 Gateway lỗi 503 Dịch vị không tồn 504 Server timeout 505 Phiên SIP không hỗ trợ 513 Bản tin lớn 600 Bận khắp nơi 49 Các lớp Response Mã trả Mô tả 603 Suy sụp 604 Không tồn 606 Không thể chấp nhận 3.2.2.2 Cấu trúc tin SIP  Bản tin Request: INVITE sip:bob@proxy.company.com SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP ph1.company.com:5060;branch=z9hG4bK83749.1 From: Alice ;tag=1234567 To: Bob Call-ID: 12345601@ph1.company.com CSeq: INVITE Contact: Content-Type: application/sdp Content-Length: v=0 o=alice 2890844526 28908445456 IN IP4 172.18.193.102 s=Session SDP c=IN IP4 172.18.193.102 t=0 m=audio 49170 RTP/AVP a=rtpmap:0 PCMU/8000 50  Bản tin Response: SIP/2.0 200 OK Via: SIP/2.0/UDP ph1.company.com:5060;branch=z9hG4bK83749.1 From: Alice ;tag=1234567 To: Bob ;tag=9345678 Call-ID: 12345601@ph1.company.com CSeq: INVITE Content-Length: v=0 o=bob 3800844316 3760844696 IN IP4 172.18.193.109 s=Session SDP c=IN IP4 172.18.193.109 t=0 m=audio 48140 RTP/AVP a=rtpmap:0 PCMU/8000  Ý nghĩa trường tin: Tiêu đề SIP Mô tả From Thường AOR(Address of Record) người gửi Nó bao gồm SIP SIPS URI với tùy chọn tên hiển thị To Mô tả người nhận tin SIP, AOR người nhận Với chức forward hay redirect thi đanh địa người nhận Trường giống trường From Call-ID Định nghĩa series tin SIP Call-ID phải xác định 51 Tiêu đề SIP Mô tả tin SIP gửi tất UA dialog Cseq Chứa giá trị nguyên tên phương thức Trường dùng để xác định, săpx xếp, đánh dấu chuỗi SIP request dialog Cseq khác tin truyền lại truyền Via Xác định đường request response gửi Contact Chứa SIP SIPS URI UA muốn nhận SIP request Allow Liệt kê tập phương thức SIP hỗ trợ UA Supported Liệt kê tập phần mở rộng SIP hỗ trợ UA Require Trường giống trường Supported UA xa cần thiết cho transaction xử lý ContentType Kiểu phần thân tin SIP (nếu có phần thân) ContentLength Kích thức phần thân tin SIP Trường bắt buộc tin SIP truyền TCP 3.2.3 Mô tả gọi SIP 3.2.3.1 Cuộc gọi định tuyến qua Proxy Server Hình 28 Thiết lập gọi SIP với Proxy Server Proxy server nhận tin INVITE từ client 52 Proxy server liên lạc với Location server để xác định địa người bị gọi Location server xác định vị trí người gọi cung cấp địa server đích Bản tin INVITE chuyển tiếp tới địa mà Location server trả Proxy server thêm tiêu đề Record-Route vào tin INVITE để tất tin sau định tuyến qua proxy Điều cần thiết cho trình tính cước ứng dụng khác cần thiết để kiểm soát tin cho dialog Phía gọi rung chuông Người gọi nhấc máy Phía gọi gửi tin 200 OK thông báo gọi bắt đầu Bản tin 200 OK chuyển tiếp qua proxy server tới phía gọi Phía gọi trả lời tin 200 OK nhận tin ACK tới proxyserver ( proxy chèn tiêu đề Record-Route vào tin INVITE) gửi trực tiếp tới phía người gọi Proxy chuyển tiếp ACK tới người gọi 10 Cuộc gọi thoại thiết lập 3.2.3.2 Báo hiệu trực tiếp thiết bị đầu cuối Hình 29 Thiết lập gọi với Redirect Server Redirect server nhận tin INVITE từ phía UA gọi 53 Redirect server liên lạc với Location server để lấy thông tin địa UA gọi Location server trả lại địa UA gọi Redirect server trả địa trực tiếp UA gọi với tin 3xx với trường Contact cập nhật Không giống Proxy server, Redirect server không chuyển tiếp tin INVITE UA gọi gửi tin ACK tới Redirect server để xác nhận tin 3xx UAC gọi gửi trực tiếp tin INVITE vởi trường Contact: địa trả Redirect server tới UA gọi UA gọi rung chuông người dùng nhấc máy UA gọi gửi tin 200 OK tới UA gọi UAC gọi gửi tin ACK xác nhận 3.3 So sánh giao thức H.323 SIP Giữa H.323 SIP có nhiều điểm tương đồng Cả hai cho phép điều khiển, thiết lập huỷ gọi Cả H.323 SIP hỗ trợ tất dịch vụ cần thiết, nhiên có số điểm khác biệt hai chuẩn  H.323 hỗ trợ hội nghị đa phương tiện phức tạp Hội nghị H.323 nguyên tắc cho phép thành viên sử dụng dịch vụ bảng thôngbáo, trao đổi liệu, hội nghị video  SIP hỗ trợ SIP-CGI (SIP-Common Gateway Interface) CPL (Call Processing Language)  SIP hỗ trợ điều khiển gọi từ đầu cuối thứ Hiện H.323 nâng cấp để hỗ trợ chức Nguồn gốc Quan hệ mạng Khởi điểm Đầu cuối SIP H.323 IETF ITU-T Ngang cấp Ngang cấp Kế thừa cấu trúc HTTP Kế thừa Q.931, Q.SIG SIP H.323 54 • Proxy Server Server • Redirect Server H.323 Gatekeeper • Location Server • Registrar Servers Khuôn dạng Text, UTF-8 Nhị phân Trễ thiết lập gọi 1.5 RTT 6-7 RTT Có lựa chọn: Phiên 2: máy chủ phải giám sát suốt thời gian gọi phải giữ trạng thái kết nối TCP Điều hạn chế khả mở rộng giảm độ tin cậy Giám sát trạng thái gọi • thời gian thiết lập gọi • suốt thời gian gọi Báo hiệu quảng bá Có hỗ trợ Không Chất lượng dịch vụ Sử dụng giao thức khác RSVP, OPS, OSP để đảm bảo chất lượng dịch vụ Gatekeeper điều khiển băng thông H.323 khuyến nghị dùng RSVP để lưu tài nguyên mạng Bảo mật Đăng ký Registrar Chỉ đăng ký mạng có server, có xác nhận đầu cuối Gatekeeper, xác nhận mã hoá mã hoá theo chuẩn H.235 Định vị đầu cuối định tuyến gọi Định vị đầu cuối sử dụng E.164 Dùng SIP URL để đánh địa tên ảo H.323 phương pháp Định tuyến nhờ sử dụng ánh xạ địa mạng có Redirect Location server Gatekeeper Chức định tuyến Gatekeeper đảm nhiệm Tính thoại Hỗ trợ tính gọi 55 Được thiết kế nhằm hỗ trợ nhiều tính hội nghị, kể thoại, hình ảnh liệu, quản lý tập trung nên gây tắc nghẽn Gatekeeper Tạo tính dịch vụ Khả mở rộng Dễ dàng, sử dụng SIP-CGI CPL H.450.1 Dễ dàng Hạn chế 3.4 Giới thiệu chương trình Wireshark Wireshark chương trình bắt gói tin mạng Nó cố gắng bắt tất gói tin hiển thị thông tin chi tiết Mục đích việc sử dụng Wireshark là:  Quản trị mạng: kiểm tra lỗi mạng  Bảo mật hệ thống: kiểm tra lỗi bảo mật  Phát triển hệ thống: gỡ rối hoạt động giao thức  Các đối tượng khác: học giao thức nội mạng Hình 30 Giao diện chương trình Wireshark Wireshark có số ưu điểm sau:  Có thể chạy hệ thống UNIX Windows  Bắt tin trực tuyến card mạng 56  Hiện gói tin với thông tin giao thức  Có thể mở lưu lại liệu bắt  Import and Export gói tin từ nhiều chương trình khác  Lọc gói tin với nhiều tiêu chí khác  Tìm kiếm gói tin với nhiều tiêu chí  Hiển thị gói tin với màu bật dựa lọc  Tạo nhiều thống kê Phần đề mô: 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO [ ] Alan B.Johnson SIP Understanding The Session Initiation Protocol Artech House [ ] Jonathan Davidson, James Peters, Manoj Bhatia, Satish Kalidindi, Sudipto Mukherjee Voice over IP Fundamentals, 2nd Edition Cisco Press [ ] Henry Sinnreich, Alan B Johnston Wiley Internet Communications Using SIP Delivering VoIP and Multimedia Services with Session Initiation Protocol [ ] Morgan Kaufmann Network Routing Algorithms Protocols and Architectures [ ] RFC 3261 SIP - Session Initiation Protocol [ ] RFC 3372.Session Initiation Protocol for Telephone [ ] RFC 3550 RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications [ ] RFC 3666 Session Initiation Protocol (SIP) Public Switched Telephone Network (PSTN) Call Flows [ ] RFC 3959 The Early Session Disposition Type for SIP [ 10 ] RFC 3960 Early Media and Ringing Tone Generation in SIP [ 11 ] RFC 4166 Telephony Signalling Transport over Stream Control Transmission Protocol (SCTP) Applicability Statement [ 12 ] RFC 4960 SCTP transport SIP 58 [...]... đòi hỏi ngay cả trong trường hợp mạng bị nghẽn hoặc khi nhiều người sử dụng chung tài nguyên của mạng cùng một lúc • Việc báo hiệu có thể tương tác được với báo hiệu của mạng PSTN • Quản lý hệ thống an toàn, địa chỉ hoá và thanh toán phải được cung cấp, tốt nhất là được hợp nhất với các hệ thống hỗ trợ hoạt động PSTN 6 Chương 2 Các giao thức truyền tải trong VoIP 2.1 Giao thức IP Giao thức mạng IP được... Tất cả các chunk được tag hóa với tag gửi trong chunk INIT, một chunk từ một kết nối cũ sẽ được nhận với tag sai Như vậy, SCTP sử dụng việc xác nhận giá trị tag trong TIME_WAIT Hình 11 Hủy kết nối SCTP Các trạng thái trong kết nối SCTP được biểu diễn bằng lược đồ sau: 21 Hình 12 Sơ đồ trạng thái thiết lập SCTP 2.5 Giao thức RTP RTP là một giao thức dựa trên giao thức IP tạo ra các hỗ trợ để truyền tải... xuyên theo khả năng cho phép của băng thông • Trong hợp gói có gói SDES nhằm thông báo về nguồn phát • Các gói APP nằm ở vị trí bất kỳ trong hợp gói • Gói BYE nằm ở vị trí cuối cùng Hình 16 Ví dụ Cấu trúc gói RTCP 29 Chương 3 Giao thức báo hiệu VoIP 3.1 Giao thức báo hiệu H.323 Khi đề cập đến thoại IP, tiêu chuẩn quốc tế thường được đề cập đến là H.323 Giao thức H.323 là chuẩn do ITU-T phát triển cho... to Live của IPv4 • Source Address và Destination Address giống như IPv4 nhưng có độ dài 128bit • Data: có độ dài tối đa là 65535 byte 2.2 Giao thức TCP/IP Giao thức TCP là giao thức điều khiển truyền thông hướng kết nối và có độ tin cậy cao TCP cung cấp là giao thức được xây dựng phức tạp hơn UDP rất nhiều, ngoài các dịch vụ như UDP, TCP còn cung cấp các dịch vụ khác cho ứng dụng Dịch vụ quan trọng... vị trí của phân mảnh trong gói tin tính theo đơn vị 64bit Time to Live: độ rộng 8 bit, quy định thời gian tồn tại của gói tin Protocol: độ rộng 8 bit, xác định giao thức tầng giao vận Ví dụ o Protocol = 6: giao thức TCP o Protocol=17: giao thức UDP Header Checksum: độ rộng 16 bit, mã kiểm tra CRC-16 của phần tiêu đề cho phát hiệnlỗi Source Address: độ rộng 32 bit, xác định địa chỉ nguồn Destination... Sự đồng bộ trong các phương thức truyền thông: Các khoảng lặng trong tiếng nói được triệt và nén lại để giảm thiểu băng thông cần thiết, tuy nhiên khi đến bên nhận, thời gian giữa các khoảng lặng này phải được khôi phục một cách chính xác  Sự đồng bộ giữa các phương thức truyền thông: Có thể tín hiệu thoại sử dụng một phương thức truyền thông trong khi tín hiệu video lại sử dụng một phương thức truyền... RTP trong trường hợp có nhiều gói thông tin được mang trong cùng một đơn vị dữ liệu của giao thức ở tầng dưới • Extension (1 bit): nếu bit này được đặt, thì theo sau phần header cố định sẽ là một header mở rộng • Contributing Sources Count (4 bits): số lượng các thành phần nhận dạng nguồn CSRC nằm trong phần header gói tin Số này lớn hơn 1 nếu các gói tin RTP đến từ nhiều nguồn • Marker (1 bit): mang. .. vụ thời gian thực Các dịch vụ RTP yêu cầu băng thông cao có thể làm giảm chất lượng các dịch vụ khác trong mạng đến mức nghiêm trọng Trong quá trình triển khai phải chú ý đến giới hạn băng thông sử dụng của các ứng dụng trong mạng 2.6 Giao thức RTCP RTCP (Real-time Transport Control Protocol) là giao thức hỗ trợ cho RTP cung cấp các thông tin phản hồi về chất lượng truyền dữ liệu Các dịch vụ mà RTCP... sẽ gửi trong kết nối Thông thường, SYN không chứa dữ liệu, chỉ chứa tiêu đề IP, TCP và có thể là các tùy chọn TCP 3) Server xác nhận SYN của server Nó sẽ SYN với số thứ tự cho dữ liệu của nó Server gửi SYN và ACK cho SYN của client trong cùng một segment 4) Client xác nhận SYN của server Số gói tối thiểu được truyền là ba nên được gọi là there-way handshake (bắt tay 3 bước) Hủy kết nối TCP Trong khi... phương pháp truyền thông và nhận dữ liệu dưới dạng gói Giao thức IP cho phép truyền các gói dữ liệu từ điểm nguồn tới điểm đích có địa chỉ cố định Đơn vị dữ liệu được trao đổi là các gói dữ liệu Các chức năng được thực hiện ở IP là: • Đánh địa chỉ: tất cả các host trong mạng và trong liên mạng đều được cung cấp một địa chỉ IP duy nhất Theo giao thức IP version 4, mỗi địa chỉ IP gồm 32bit và được chia ... 2.3 Giao thức UDP 16 2.4 Giao thức SCTP 17 2.5 Giao thức RTP 22 2.6 Giao thức RTCP 27 Chương Giao thức báo hiệu VoIP 30 3.1 Giao thức. .. lượng VoIP Chương Các giao thức truyền tải VoIP .7 2.1 Giao thức IP 2.1.1 Giao thức IP phiên (IPv4) 2.1.2 Giao thức IP phiên (IPv6) 10 2.2 Giao thức. .. Tổng quan mạng VoIP Chương 2: Các giao thức truyền tải VoIP Chương 3: Giao thức báo hiệu VoIP Một vấn đề đặc biệt quan công nghệ, giao thức sinh vần đề tương thích với công nghệ giao thức trước Đó