Dịch vụ truyền tải SCTP có thể được phân thành một số chức năng. Các chức năng này được mô tả như sau (Hình 3.5):
Thiết lập và hủy bỏ liên kết: Một liên hệ được tạo ra bởi một yêu cầu từ người dùng SCTP. Cơ chế cookie được dùng trong quá trình khởi tạo để cung cấp sự hỗ trợ bảo vệ chống lại sự tấn công.
Phân phối tuần tự theo các luồng: Người dùng SCTP có thể xác định số lượng các luồng được hỗ trợ trong liên hệ tại thời điểm thiết lập liên hệ đó.
Phân mảnh dữ liệu người dùng: SCTP hỗ trợ phân mảnh và tái hợp các bản tin dữ liệu người dùng để đảm bảo cho các gói tin SCTP truyền xuống các tầng thấp hơn phù hợp với MTU.
Phát hiện và tránh tắc nghẽn: SCTP gán cho mỗi bản tin dữ liệu người dùng
(được phân mảnh hoặc không) một số tuần tự truyền dẫn (TSN). Đầu cuối thu sẽ xác nhận toàn bộ các TSN và ngắt đoạn (nếu có) thu được.
Chunk bundling: Gói tin SCTP được phân phối đến tầng thấp hơn bao gồm hai
thành phần là tiêu đề chung và theo sau là một hoặc nhiều chunk. Hình vẽ sau đây mô tả kiến trúc chung của một gói SCTP:
Hình 3.4. Cấu trúc gói SCTP
Hợp thức hóa gói tin: Trường Tag là bắt buộc và 32 bit của trường CheckSum nằm trong tiêu đề của SCTP.
Quản lý tuyến: Chức năng quản lý tuyến SCTP chọn địa chỉ truyền tải đích cho mỗi gói tin SCTP đầu ra trên cơ sở chỉ dẫn của người dùng SCTP và trạng thái hiện thời của các địa chỉ đích hiện tại.
Hình vẽ sau đây mô tả khuôn dạng chung của tiêu đề gói tin SCTP:
Hình 3.6. Khuôn dạng tiêu đề SCTP
Trường số thứ tự cổng nguồn/đích: 16 bít. Chỉ thị số thứ tự cổng của SCTP
gửi/nhận.
Trường Tag: 32 bít. Phía thu sử dụng trường này để xác nhận với phía gửi về gói tin SCTP này.
Trường CheckSum: 32 bit. Chứa tổng kiểm tra của gói tin SCTP. SCTP sử
3.5. M2PA
M2PA định nghĩa giao thức hỗ trợ truyền tải các bản tin MTP3 của SS7 qua IP sử dụng các dịch vụ của SCTP. M2PA cho phép quản lý các bản tin MTP3 và khả năng quản lý mạng giữa hai nút SS7 bất kỳ truyền thông với nhau thông qua mạng IP. M2PA hỗ trợ:
Hoạt động của các thực thể giao thức MTP3 đồng mức qua kết nối mạng IP.
Ranh giới giao tiếp MTP2/MTP3, quản lý các liên hệ truyền tải SCTP và lưu
lượng liên kết MTP2.
Thông báo không đồng bộ để quản lý sự thay đổi trạng thái.
Đặc tả MTP yêu cầu mỗi nút có tầng MTP3 phải có một mã điểm SS7. Vì vậy, mỗi điểm báo hiệu IP cũng cần phải có mã điểm SS7 của nó.
Hình 3.7. Vai trò và vị trí của M2PA
khác, trong đó MTP3 được thích ứng với lớp SCTP nhờ sử dụng M2PA trong kiến trúc toàn IP.
Ở đây, các điểm báo hiệu IP MTP3 sử dụng lớp M2PA bên dưới nó thay cho MTP2. Giao tiếp giữa hai lớp – MTP3 hoặc M2PA được định nghĩa bởi cùng các hàm nguyên thuỷ như trong giao tiếp MTP3/MTP2. M2PA thực hiện các chức năng tương tự như MTP2.
3.6. M2UA
M2UA định nghĩa một giao thức để truyền tải các bản tin báo hiệu của ứng dụng MTP2 SS7 (ví dụ MTP3) qua IP sử dụng SCTP. Chỉ có ứng dụng của MTP2 là MTP3. M2UA cung cấp sự hỗ trợ cho:
Ranh giới giao tiếp giữa MTP2/MTP3.
Truyền thông giữa các modul quản lý tầng. Hỗ trợ cho quản lý các association tích cực. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.9. Vai trò và vị trí của M2UA
SG mong muốn nhận được báo hiệu SS7 qua một thiết bị kết cuối mạng SS7 chuẩn, sử dụng MTP SS7 để cung cấp truyền tải các bản tin báo hiệu SS7 đến và từ một điểm dầu cuối báo hiệu SS7. Sau đó, SG cung cấp sự phối hợp hoạt động giữa các chức năng truyền tải với IP SIGTRAN nhằm truyền tải các bản tin báo hiệu MTP3 đến điểm báo hiệu IP của MTP3 sử dụng MTP2 của SG với tư cách là tầng thấp hơn của nó để sử
dụng các hàm nguyên thủy tương ứng được định nghĩa giữa các tầng. Truyền thông MTP3/MTP2 được định nghĩa là các bản tin M2UA và gửi qua kết nối IP.
3.7. SO SÁNH M2PA VÀ M2UA
Hình 3.7 và 3.9 minh họa một kiến trúc để mô tả sự khác nhau giữa hai giao thức.
Bảng 2.1. So sánh M2PA và M2UA
Đặc điểm so sánh M2PA M2UA Bản tin dữ liệu MTP3 Truyền tải bản tin MTP3
Giao tiếp với MTP3 Đưa ra giao diện phía trên với MTP3
Các hàm nguyên thủy
Điểm báo hiệu IP xử lý các hàm nguyên thủy MTP3 đến MTP2
Điểm báo hiệu IP truyền tải các hàm nguyên thủy MTP3 đến MTP2 đến SG của MTP2 để xử lý (thông qua chức năng phối hợp hoạt động)
Kiểu liên kết
Kết nối điểm báo hiệu IP với SG là liên kết báo hiệu SS7
Kết nối điểm báo hiệu IP và SG không phải là kết nối báo hiệu số 7. Nó là mở rộng của MTP2 đến một node từ xa.
Mã điểm SG là một node SS7 và có
mã điểm
SG không phải là một node SS7 và không có mã điểm
Các tầng cao hơn SG có các tầng SS7 cao hơn
như SCCP,…
SG không có tầng SS7 cao hơn vì nó không có MTP3
Quản lý Các thủ tục quản lý dựa vào
MTP3
Sử dụng các thủ tục quản lý của M2UA
3.8. M3UA
M3UA định nghĩa giao thức hỗ trợ truyền tải báo hiệu người dùng MTP3 (ví dụ như các bản tin ISUP/SCCP,…) qua IP sử dụng các dịch vụ của SCTP. Giao thức này thường được dùng giữa một SG và một MGC hoặc cơ sở dữ liệu thường trú IP. M3UA thích hợp với việc chuyển giao các bản tin của bất kỳ phần người dùng MTP3 nào. Danh sách các giao thức này là không giới hạn và bao gồm ISUP, SCCP và TUP. Chú ý rằng các bản tin của giao thức TCAP và RANAP được M3UA truyền tải trong suốt dưới dạng tải SCCP bởi vì đó là các giao thức người dùng của SCCP.
Tầng M3UA cung cấp một tập các hàm nguyên thủy tương đương tại tầng trên của nó đến các người dùng MTP3 giống như MTP3 cung cấp cho các người dùng của nó tại
chính tầng MTP3 dưới nó. Tầng MTP3 tại một SG cũng có thể không biết được rằng người dùng của nó thực ra là người dùng trên nó hay là thành phần người dùng từ xa qua M3UA. Thực tế thì M3UA mở rộng truy nhập đến các dịch vụ MTP3 thành ứng dụng trên cơ sở IP từ xa.
Hình 3.10. Vai trò và vị trí của M3UA
ASP – MGC, IP SCP hay IP HLR
Ví dụ, hình 3.10 mô tả một SG chứa một thực thể của tầng giao thức SS7 SCCP thực hiện chức năng biên dịch tiêu đề toàn cục SCCP (GTT) đối với các bản tin đánh địa chỉ đến SG SCCP. Nếu kết quả của GTT cho một mã điểm SS7 đích (DPC) hoặc DPC/địa chỉ số phân hệ (SSN) của một SCCP đồng mức đặt trong miền IP, kết quả là yêu cầu gửi đến M3UA để định tuyến ra ngoài đến IP đích sử dụng các dịch vụ của tầng SCTP/IP. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.11 là ví dụ trong mạng toàn IP, các bản tin SCCP được trao đổi trực tiếp giữa hai điểm báo hiệu IP bằng các thực thể giao thức người dùng SCCP như RANAP hoặc TCAP. Ở đây không có kết nối với mạng SS7 do đó không quan tâm đến thông tin quản lý trạng thái mạng MTP3 cho SCCP và các giao thức người dùng SCCP.
Hình 3.11. Vai trò và vị trí của M3UA trong kiến trúc toàn IP
3.9. SUA
Hình 3.12. Vai trò và vị trí của SUA
SUA định nghĩa giao thức truyền tải báo hiệu người dùng SCCP SS7 (ví dụ như RANAP, TCAP,…) qua mạng IP sử dụng các dịch vụ của SCTP. Giao thức này được thiết kế dạng modul hóa và đối xứng nên cho phép làm việc được trong các kiến trúc khác nhau như kiến trúc một SG đến điểm báo hiệu IP cũng như kiến trúc điểm đầu cuối báo hiệu IP đồng mức. SUA hỗ trợ các chức năng sau:
Chuyển giao các bản tin phần người dùng SCCP (TCAP, RANAP,…).
Dịch vụ phi kết nối SCCP.
Các nút báo hiệu IP phân tán.
Thông báo không đồng bộ để quản lý sự thay đổi trạng thái.
ASP-MGC, IP SCP hoặc IP HLR
Trong kiến trúc này, các tầng SUA và SCCP giao tiếp trong SG. Nhu cầu của chúng là phối hợp giữa các tầng SCCP và SUA để cung cấp ranh giới chuyển giao các bản tin người dùng và bản tin quản lý. Đối với bản tin đến ASP, có hai trường hợp:
SG là điểm đầu cuối: Trong trường hợp này, các bản tin SCCP phi kết nối được định tuyến theo mã điểm và SSN. Phân hệ xác định bởi SSN và phía ngoài mạng SS7 được xem như thuộc SG. Điều này nghĩa là nhìn từ điểm SS7, người dùng SCCP được đặt tại SG.
SG là điểm chuyển tiếp: Một GTT phải được thực hiện tại SG trước khi có thể xác định được đích của bản tin. Vị trí thực tế của người dùng SCCP không liên quan đến mạng SS7.
Trong kiến trúc toàn IP có thể dùng cho một giao thức sử dụng các dịch vụ truyền tải của SCCP trong một mạng toàn IP. Điều này cho phép các mạng phát triển linh động hơn, đặc biệt là khi không cần tương tác giữa các báo hiệu hiện thời. Hình 3.13 mô tả trường hợp này.
3.10. SO SÁNH M3UA VÀ SUA
Nhìn chung, chồng giao thức sử dụng SUA là không phức tạp và hiệu quả hơn so với chồng giao thức sử dụng SCCP và M3UA. Bởi vậy, SUA có thể nâng cao hiệu quả của mạng lõi và có thể cung cấp các phương tiện để triển khai dễ dàng hơn.
Bảng 2.2. So sánh giữa M3UA và SUA
M3UA SUA
SCCP
Yêu cầu điểm báo hiệu để hỗ trợ cho các ứng dụng khác nhau của SCCP khi phải phối hợp với các hệ thống quốc gia khác nhau.
Vấn đề là không được hỗ trợ khi dùng SUA.
Độ phức tạp
trong triển khai M3UA cần các dịch vụ SCCP.
Ít nhất có một giao thức tầng trên. Giảm độ phức tạp của nút mạng (trong triển khai cũng như trong quản lý), do đó, giảm chi phí.
Về mặt định tuyến
Trong M3UA, các bản tin được điều khiển từ mà điểm đến mã điểm.
SUA cho phép mạng IP định tuyến bản tin theo thông tin trường tiêu đề toàn cục.
Về mặt địa chỉ
Để sử dụng M3UA, mỗi nút IP cần được gán cả mã điểm và địa chỉ IP.
Sử dụng SUA, mỗi nút IP không cần có mã điểm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các dịch vụ
Chương 4.
CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN NGANG HÀNG 4.1. GIAO THỨC KHỞI TẠO PHIÊN SIP
4.1.1. Các đặc điểm và chức năng của SIP4.1.1.1. Các đặc điểm 4.1.1.1. Các đặc điểm
Theo định nghĩa của IETF, “Giao thức khởi tạo phiên” SIP (Session Initiation Protocol) là “giao thức báo hiệu lớp ứng dụng mô tả việc khởi tạo, thay đổi và giải phóng các phiên kết nối tương tác đa phương tiện giữa những người sử dụng”. SIP có thể sử dụng cho rất nhiều dịch vụ khác nhau trong mạng IP như dịch vụ thông điệp thoại, hội nghị thoại, E-mail, dạy học từ xa, quảng bá (MPEG, MP3...), truy nhập HTML, XML, hội nghị video...
SIP dựa trên ý tưởng và cấu trúc của HTTP (HyperText Transfer Protocol) - giao thức trao đổi thông tin của World Wide Web. Nó được định nghĩa như một giao thức Client-Server, trong đó các yêu cầu được chủ gọi (Client) đưa ra và bên bị gọi (Server) trả lời. SIP sử dụng một số kiểu bản tin và các trường mào đầu của HTTP, xác định nội dung luồng thông tin theo mào đầu thực thể (mô tả nội dung - kiểu loại) và cho phép xác nhận các phương pháp sử dụng giống nhau được sử dụng trên Web. Kinh nghiệm trong sử dụng các giao thức Internet mail (SMTP) đã cung cấp rất nhiều cho việc phát triển SIP, trong đó tập trung vào khả năng thích ứng của báo hiệu trong tương lai.
SIP định nghĩa các bản tin INVITE và ACK giống như bản tin Setup và Connect trong H.225, trong đó cả hai đều định nghĩa quá trình mở một kênh đáng tin cậy mà thông qua đó cuộc gọi có thể đi qua. Tuy nhiên khác với H.225, độ tin cậy của kênh này không phụ thuộc vào TCP. Việc tích hợp độ tin cậy vào lớp ứng dụng này cho phép kết hợp một cách chặt chẽ các giá trị điều chỉnh để ứng dụng, có thể tối ưu hoá VoIP.
Cuối cùng, SIP dựa vào giao thức mô tả phiên SDP, một tiêu chuẩn khác của IETF, để thực hiện sự sắp xếp tương tự theo cơ cấu chuyển đổi dung lượng của H.245. SDP được dùng để nhận dạng mã tổng đài trong những cuộc gọi sử dụng một mô tả nguyên bản đơn. SDP cũng được sử dụng để chuyển các phần tử thông tin của giao thức báo hiệu thời gian thực RTSP để sắp xếp các tham số hội nghị đa điểm và định nghĩa khuôn dạng chung cho nhiều loại thông tin khi được chuyển trong SIP.
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 4. Các giao thức ngang hàng
Giao thức SIP được thiết kế với những tiêu chí hỗ trợ tối đa cho các giao thức khác đã ra đời trước đó. Giao thức SIP nó được tích hợp với các giao thức đã có của tổ chức IETF, nó có khả năng mở rộng, hỗ trợ đầu cuối và với SIP thì việc cung cấp dịch vụ mới trở nên dễ dàng và nhanh chóng khi triển khai. SIP có 5 tính năng sau:
Tích hợp với các giao thức đã có của IETF.
Đơn giản và có khả năng mở rộng.
Hỗ trợ tối đa sự di động của đầu cuối.
Dễ dàng tạo tính năng mới cho dịch vụ và dịch vụ mới. Khả năng liên kết hoạt động với mạng điện thoại hiện tại.
4.1.1.2. Các chức năng
SIP là một giao thức điều khiển lớp ứng dụng mà nó có thể thiết lập, sửa đổi và kết thúc các phiên truyền thông đa phương tiện (các hội nghị) hay các cuộc gọi điện thoại qua Internet. SIP có thể mời các thành viên tham gia vào các phiên truyền thông đơn hướng hoặc đa hướng; bên khởi tạo phiên không nhất thiết phải là thành viên của phiên đó. Phương tiện và các thành viên có thể được bổ sung vào một phiên đang tồn tại.
SIP hỗ trợ việc ánh xạ tên và các dịch vụ chuyển tiếp một cách trong suốt, vì thế nó cho phép thực hiện các dịch vụ thuê bao điện thoại của mạng thông minh và mạng ISDN. Những tiện ích này cũng cho phép thực hiện các dịch vụ của các thuê bao di động.
SIP hỗ trợ 5 khía cạnh của việc thiết lập và kết thúc các truyền thông đa phương tiện sau:
Định vị người dùng (User location): xác định hệ thống đầu cuối được sử dụng trong truyền thông.
Các khả năng người dùng (User capabilities): xác định phương tiện và các
thông số phương tiện được sử dụng.
Tính khả dụng người dùng (User Availability): xác định sự sẵn sàng của bên được gọi để tiến hành truyền thông.
Thiết lập cuộc gọi (Call setup): “đổ chuông”, thiết lập các thông số của cuộc gọi tại cả hai phía bị gọi và chủ gọi.
4.1.2. Các khái niệm và các thành phần của hệ thống SIP4.1.2.1. Các khái niệm 4.1.2.1. Các khái niệm
Phần này đưa ra một số thuật ngữ liên quan đến các quy tắc được sử dụng bởi các thành viên trong các truyền thông SIP:
Call: Một cuộc gọi bao gồm tất cả các thành viên sử dụng một tài nguyên chung trong
một hội nghị. Một cuộc gọi SIP được nhận dạng bởi một nhận dạng cuộc gọi (call – ID) duy nhất. Do đó, một ví dụ là nếu một người sử dụng được mời vào phiên truyền thông đa hướng bởi đồng thời một vài người, thì mỗi một lời mời này sẽ là