Hình 4.3. Kiến trúc mạng và các thành phần H.323
H.323 định nghĩa 4 thành phần chính của hệ thống giao tiếp:
4.2.2.1. Đầu cuối H.323
Là các điểm đầu cuối trong mạng LAN. Terminal đơn thuần là máy tính cá nhân hoặc một thiết bị độc lập nào đó hỗ trợ giao tiếp hai chiều thời gian thực với các máy trạm khác qua thoại và dữ liệu. Mỗi Terminal phải đảm bảo tính tương thích với các loại mạng khác nhau. Các thành phần bắt buộc và tuỳ chọn của nó được mô tả trên hình 4.4.
Các đầu cuối H.323 phải hỗ trợ các giao thức sau:
H.245 cho việc chuyển đổi dung lượng của đầu cuối và cho việc tạo lập một kênh truyền thông.
H.225 cho việc báo hiệu và thiết lập cuộc gọi.
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 4. Các giao thức ngang hàng
RTP/RTCP cho việc sắp xếp thành dãy các gói tin thoại và hình ảnh.
Các đầu cuối H.323 cũng phải hỗ trợ G.711 vì kết nối cơ bản tối thiểu của H.323 là thoại. Các thành phần tuỳ chọn trong một đầu cuối H.323 là các Codec cho hình ảnh, giao thức T-120 cho hội nghị dữ liệu, và MCU cho khả năng hội nghị đa điểm.
Hình 4.4. Đầu cuối H.323
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 4. Các giao thức ngang hàng
Hình 4.5. Cấu tạo GW
Một GW cung cấp khả năng kết nối giữa một mạng H.323 với các mạng khác. Ví dụ như: một GW có thể kết nối liên lạc giữa một đầu cuối H.323 với các mạng SCN (SCN bao gồm tất cả các mạng chuyển mạch thoại như kiểu PSTN). Khả năng kết nối các mạng khác nhau này được thực hiện bởi việc phiên dịch giao thức cho việc thiết lập và giải phóng cuộc gọi, bằng việc chuyển đổi các định dạng truyền thông giữa các mạng khác nhau, và bằng việc trao đổi thông tin giữa các mạng mà kết nối bởi GW. Tuy nhiên việc kết nối giữa các đầu cuối H.323 sẽ không đòi hỏi sự có mặt của một GW (Hình 4.5).
4.2.2.3. 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 phần 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 phải 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 tại đầu cuối được GK gán cho một mức ưu tiên duy nhất. Mức ưu tiên này rất 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 dịch 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 vị trí của GK như hình 4.7.
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 4. Các giao thức ngang hàng
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 hoạt 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 đây:
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 4. Các giao thức ngang hàng
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 thông (Bandwidth Management)
Tùy chọn Gatekeeper để giới hạn số 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 phối hợp các phương thức giao tiếp của các bên tham gia và cung cấp 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.
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 4. Các giao thức ngang hàng
Đối với MCU tập trung thì 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 hoạt 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 thiết bị khác. Mô hình về một đoạn mạng đơn giản được minh họa trong hình sau: