4. Kết cấu của luận văn
2.1.1.5. Mô hình mạng cơ bản của H.323:
Hồng Kông
PSTN Hồng Kông
PSTN Việt
Nam NamViệt Internet Thái
Lan PSTN Thái Lan Lào PSTN Lào
2.1.2. Giao thức khởi tạo phiên SIP: 2.1.2.1. Tổng quan:
Giao thức khởi tạo phiên (SIP, Session Initiation Protocol) là một giao thức điều khiển và đã được tiêu chuẩn hóa bởi IETF (RFC 2543). Nhiệm vụ của nó là thiết lập, hiệu chỉnh và xóa các phiên làm việc giữa các người dùng. Các phiên làm việc cũng có thể là hội nghị đa phương tiện, cuộc gọi điện thoại điểm-điểm, …. SIP được sử dụng kết hợp với các chuẩn giao thức IETF khác như là SAP, SDP và MGCP (MEGACO) để cung cấp một lĩnh vực rộng hơn cho các dịch vụ VoIP. Cấu trúc của SIP cũng tương tự với cấu trúc HTTP (giao thức client-server). Nó bao gồm các yêu cầu được gửi đến từ người sử dụng SIP client tới SIP server. Server xử lý các yêu cầu và đáp ứng đến các client. Một thông điệp yêu cầu, cùng với các thông điệp đáp ứng tạo nên sự thực thi SIP.
SIP là một công cụ hỗ trợ hấp dẫn đối với điện thoại IP vì các lý do sau :
+ Nó có thể hoạt động vô trạng thái hoặc có trạng thái. Vì vậy, sự hoạt động vô trạng thái cung cấp sự mở rộng tốt do các server không phải duy trì thông tin về trạng thái cuộc gọi một khi sự thực hiện (transaction) đã được xử lý.
+ Nó có thể sử dụng nhiều dạng hoặc cú pháp giao thức chuyển siêu văn bản HTTP (Hypertext Transfer Protocol), vì vậy, nó cung cấp một cách thuận lợi để hoạt động trên các trình duyệt.
+ Bản tin SIP (nội dung bản tin) thì không rõ ràng, nó có thể là bất cứ cú pháp nào. Vì vậy, nó có thể được mô tả theo nhiều cách. Chẳng hạn, nó có thể được mô tả với sự mở rộng thư Internet đa mục đích MIME (Multipurpose Internet Mail Extension) hoặc ngôn ngữ đánh dấu mở rộng XML (Extensible Markup Language).
+ Nó nhận dạng một người dùng với bộ định vị tài nguyên đồng nhất URL (Uniform Resource Locator), vì vậy, nó cung cấp cho người dùng khả năng khởi tạo cuộc gọi bằng cách nhấp vào một liên kết trên trang web.
Nói chung, SIP hỗ trợ các hoạt động chính sau :
+ Định vị trí của người dùng. + Định media cho phiên làm việc.
+ Định sự sẵn sàng của người dùng để tham gia vào một phiên làm việc.
+ Thiết lập cuộc gọi, chuyển cuộc gọi và kết thúc. 2.1.2.2. Cấu trúc của SIP:
Một khía cạnh khác biệt của SIP đối với các giao thức xử lý cuộc gọi IP khác là nó không sử dụng bộ điều khiển Gateway. Nó không dùng khái niệm Gateway/bộ điều khiển Gateway nhưng nó dựa vào mô hình khách/chủ (client/server).
Server : là một chương trình ứng dụng chấp nhận các bản tin yêu cầu để phục vụ các yêu cầu này và gửi trả các đáp ứng cho các yêu cầu đó. Server là Proxy, Redirect, UAS hoặc Registrar.
Proxy server : là một chương trình trung gian, hoạt động như là một server và một client cho mục đích tạo các yêu cầu thay mặt cho các client khác. Các yêu cầu được phục vụ bên trong hoặc truyền chúng đến server khác. Một Proxy có thể dịch và nếu cần thiết, có thể tạo lại bản tin yêu cầu SIP trước khi chuyển chúng đến server khác hoặc một UA. Trong trường hợp này, trường Via trong bản tin đáp ứng, yêu cầu chỉ ra các Proxy trung gian tham gia vào tiến trình xử lý yêu cầu.
Redirect server : là một server chấp nhận một yêu cầu SIP, ánh xạ địa chỉ trong yêu cầu thành một địa chỉ mới và trả lại địa chỉ này trở về client. Không giống như Proxy Server, nó không khởi tạo một yêu cầu SIP và không
chuyển các yêu cầu đến các Server khác. Không giống như Server đại diện người dùng UAS, nó không chấp nhận cuộc gọi.
Registrar : là một server chấp nhận yêu cầu REGISTER. Một Registrar được xếp đặt với một Proxy hoặc một server gửi lại và có thể đưa ra các dịch vụ định vị. Registrar được dùng để đăng kí các đối tượng SIP trong miền SIP và cập nhật vị trí hiện tại của chúng. Một miền SIP thì tương tự với một vùng H.323.
UA (User Agent) : là một ứng dụng chứa cả UAC (User Agent Client) và UAS (User Agent Server).
- UAC: đây là phần người sử dụng được dùng để khởi tạo một yêu cầu SIP tới server SIP hoặc UAS.
- UAS : là một ứng dụng server giao tiếp với người dùng khi yêu cầu SIP được nhận và trả lại một đáp ứng đại diện cho người dùng. Server SIP có hai loại : Proxy server và Redirect server. Proxy server nhận một yêu cầu từ client và quyết định server kế tiếp mà yêu cầu sẽ đi đến. Proxy này có thể gửi yêu cầu đến một server khác, một Redirect server hoặc UAS. Đáp ứng sẽ được truyền cùng đường với yêu cầu nhưng theo chiều ngược lại. Proxy server hoạt động như là client và server. Redirect server sẽ không chuyển yêu cầu nhưng sẽ chỉ định client tiếp xúc trực tiếp với server kế tiếp, đáp ứng gửi lại client chứa địa chỉ của server kế tiếp. Nó không hoạt động được như là một client, nó không chấp nhận cuộc gọi.
Proxy server Proxy server
User Agent User Agent
Request Request Request
Return Request Redirect server Registrar Hình 2.5. Redirect Server 2.1.2.3. Tổng quan về hoạt động của SIP:
* Địa chỉ SIP:
Địa chỉ của SIP còn được gọi là bộ định vị tài nguyên chung URL (Universal Resource Locator), tồn tại dưới dạng user@host. Phần user trong phần địa chỉ có thể là tên người sử dụng hoặc số điện thoại. Phần host có thể là tên miền hoặc địa chỉ mạng. Ví dụ địa chỉ SIP :
sip:ciscopress@cisco.com
sip:4085262222@171.171.171.1
* Định vị server SIP:
Khi client muốn gửi một yêu cầu, client gửi đến một proxy server SIP đã được cấu hình hoặc gửi yêu cầu đến địa chỉ IP và số cổng tương ứng với URL SIP. Gửi yêu cầu trực tiếp đến proxy server thì dễ dàng nếu ứng dụng cuối đã biết proxy server. Gửi yêu cầu theo cách thứ hai thì phức tạp hơn. Client phải cố gắng tiếp xúc với server ở số cổng được liệt kê trong bộ định vị tài nguyên đồng nhất URL SIP. Nếu số hiệu cổng không có trong URL SIP thì client sử dụng số cổng 5060. nếu URL SIP chỉ định một giao thức (UDP
hoặc TCP) thì client tiếp xúc với server sử dụng giao thức đó. Nếu không có giao thức nào được chỉ định hoặc nếu client không hỗ trợ UDP nhưng có hỗ trợ TCP thì nó cố gắng dùng TCP. Client có gắng tìm một hoặc nhiều địa chỉ server SIP bằng cách truy vấn DNS (Domain Name System). Tiến trình như sau:
+ Nếu phần host của URL SIP là địa chỉ IP, client tiếp xúc với server ở địa chỉ cho trước. Ngược lại nó xử lý bước kế tiếp.
+ Client truy vấn server DNS cho địa chỉ phần host của URL SIP. Nếu server DNS không trả về địa chỉ của URL SIP, client sẽ ngừng vì nó không thể định vị được server.
* Sự giao dịch SIP (SIP Transaction) :
Khi phần host của URL SIP đã được giải quyết, client gửi một hoặc nhiều yêu cầu SIP đến server và nhận được một hoặc nhiều đáp ứng từ server. Các yêu cầu cùng với các đáp ứng liên hệ với nhau trong hoạt động này tạo thành sự giao dịch SIP. Tất cả các đáp ứng chứa cùng các giá trị trong các trường Call-ID, Cseq, To và From. Điều này cho phép các đáp ứng so khớp với các yêu cầu.
Nếu TCP được sử dụng, các đáp ứng và yêu cầu trong một sự giao dịch đơn lẻ được mang trên cùng một kết nối TCP. Nhiều yêu cầu SIP từ một client đến một server có thể sử dụng cùng kết nối TCP hoặc có thể sử dụng một kết nối mới cho mỗi yêu cầu.
Nếu client gửi yêu cầu sử dụng UDP, đáp ứng được gửi đến địa chỉ được định nghĩa trong trường tiêu đề của yêu cầu.
* Lời mời SIP (SIP Invitation) :
Một lời mời SIP thành công bao gồm hai bản tin: bản tin INVITE và theo sau là bản tin ACK. Bản tin INVITE yêu cầu người bị gọi tham gia vào một hội nghị đặc biệt hoặc thiết lập một cuộc đối thoại hai người. Sau khi
người bị gọi đồng ý tham gia vào cuộc gọi, người gọi xác nhận rằng nó đã nhận được đáp ứng bằng cách gửi bản tin ACK.
* Định vị người dùng:
Người bị gọi có thể di chuyển giữa nhiều hệ thống đầu cuối theo thời gian. Các vị trí này có thể đăng kí động với server SIP. Một server vị trí có thể trả về nhiều vị trí bởi vì người dùng đăng nhập ở nhiều trạm một cách đồng thời hoặc server vị trí có thông tin không chính xác. Server SIP kết hợp các kết quả để cung cấp một danh sách các vị trí hoặc không có vị trí nào.
Hoạt động nhận danh sách các vị trí thay đổi tùy thuộc vào server SIP. Một Redirect server trả về một danh sách hoàn chỉnh các vị trí và cho phép các client định vị người dùng chính xác. Một Proxy server cũng cố gắng định địa chỉ cho đến khi cuộc gọi thành công hoặc người bị gọi từ chối cuộc gọi.
* Thay đổi một phiên đang tồn tại:
Trong một số trường hợp, người ta mong muốn thay đổi các thông số của một phiên đang tồn tại. Điều này được thực hiện bằng cách phát lại bản tin INVITE, sử dụng cùng Call-ID, nhưng nội dung mới hoặc các trường tiêu đều mang thông tin mới. Chẳng hạn, hai đối tác đang trò chuyện và muốn thêm vào một người thứ ba. Một trong hai mời người thứ ba với địa chỉ multicast mới và đồng thời gửi bản tin INVITE đến đối tác thứ hai với sự mô tả phiên multicast mới, ngoại trừ số nhận dạng cuộc gọi là cũ.
2.1.2.4. Hoạt động chính của SIP:
* Hoạt động của Proxy server:
Server định vị Yahoo.com Hotmail.com userA@yahoo.com 1 2 3 userB@hotmail.com 4 6 5 8 7 Proxy server Luồng RTP/RTCP
Hình 2.6. Hoạt động của Proxy server
* Hoạt động của Redirect server:
Server định vị Yahoo.com Hotmail.com A@yahoo.com 1 2 3 B@hotmail.com 4 5 Redirect server 6
2.1.2.5. Mô hình liên mạng giữa SIP và H.323: * Sử dụng kết nối TDM (E1/T1): * Sử dụng kết nối TDM (E1/T1): Hồng Kông PSTN Hồng Kông PSTN
Việt Nam Việt
Nam T1/E1 Internet Thái Lan PSTN Thái Lan Lào PSTN Lào Internet Proxy
SIP Gateway SIP
Hình 2.8. Kết hợp SIP và H.323 sử dụng TDM
* Sử dụng Proxy đa giao thức:
Hồng Kông PSTN Hồng Kông PSTN Việt Nam
Việt Nam Internet
Thái Lan PSTN Thái Lan H.323 SIP Lào PSTN Lào Internet Proxy
SIP giao thứcProxy đa
* Sử dụng riêng biệt: Hồng Kông PSTN Hồng Kông PSTN Việt Nam
Việt Nam Internet
Thái Lan PSTN Thái Lan Lào PSTN Lào Internet Proxy SIP
Hình 2.10. Kết hợp SIP và H.323 không dùng kết nối
2.2.
Đào tạo điện tử dựa trên công nghệ IP Multicast
Một thế hệ mới của e-learning phát triển, dựa trên các ứng dụng phần mềm nhóm tích hợp đồng bộ, cung cấp các phương tiện tương tác thân thiện hơn, cho phép đào tạo phong phú hơn vượt xa một lớp học ảo. Mặc dù sự phát triển của dịch vụ WWW, đa phương tiện điện tử các ứng dụng hội nghị truyền hình …, trên thực tế chất lượng dịch vụ (QoS: Quality of Service) được cung cấp bởi hệ thống mạng vẫn là một hạn chế. Để giải quyết được các hạn chế của các ứng dụng như trên đã được tìm thấy trong công nghệ multicast là một giải pháp góp phần thực hiện hiệu quả và tăng khả năng mở rộng. Ngoài ra QoS được xem là mục tiêu thiết kế ở cấp ứng dụng trở nên rất quan trọng cho phát triển nhóm phần mềm này.
Truyền thông multicast tại Việt Nam đang ở giai đoạn khởi đầu. Khi các đường truyền băng thông rộng được triển khai tới từng thuê bao, các nhà khai thác viễn thông lớn đang có những bước chuẩn bị để tung ra các dịch vụ
truyền thông dung lượng lớn như Internet TV, hội nghị truyền hình, truyền hình theo yêu cầu,...Trong quá trình triển khai, chất lượng dịch vụ mạng sử dụng phương thức truyền thông multicast bị ảnh hưởng rất nhiều bởi khả năng thích ứng với sự tăng trưởng đột biến về số lượng.
Hệ thống lớp học được sử dụng làm trung tâm (e-student), nhằm cho học viên tự chủ động trong học tập, học viên có khả năng sử dụng tốt các thiết bị đa phương tiện và tài nguyên mạng. Các dịch vụ cung cấp, bao gồm QoS phù hợp hệ thống đa phương tiện tương tác đồng bộ E-Learning ứng dụng Multicast, được tích hợp đầy đủ và thống nhất đến người dùng cuối cùng. QoS phù hợp khi triển khai trong hệ thống trong các ứng dụng, thời gian thực, biểu thị khả năng mở rộng lợi thế trong nhóm và tính bền vững của nó.
2.2.1. Giới thiệu
Công nghệ Elearning đã được đổi mới và cải tiến mạnh mẽ, đặc biệt là khi có liên quan đến World Wide Web. Internet là thế hệ tiếp theo của các ứng dụng mới với nhu cầu hỗ trợ công nghệ cao, chẳng hạn như phân phối tương tác đa phương tiện thời gian thực. Thế hệ kế tiếp học tập điện tử sẽ hỗ trợ các nền tảng sử dụng phân phối nguồn các tài nguyên trong hệ thống giáo dục như là một môi trường tổng hợp, vì thế cho phép một trao đổi kiến thức hiệu quả hơn nhưng phải đối mặt với nhiều thách thức, chẳng hạn như tính linh hoạt, mở rộng, và khả năng mở rộng . Biết được băng thông sẵn có và khả năng QoS bao hàm sự quản lý để điều tiết các nguồn lực trong môi trường không đồng nhất. Kỹ thuật IP Multicasting là giải pháp tốt cho các vấn đề thiếu như là tiêu thụ băng thông được giảm xuống khi được chia sẻ tài nguyên mạng.
Với sự ra đời của mạng di động không dây, tính không đồng nhất có khả năng tồn tại, vì thế các ứng dụng nên hợp nhất QoS adap-tation và multicast trong một hệ thống chủ động các nguồn dữ liệu. Các ứng dụng cần
được thiết kế đẹp và dễ sử dụng, cần phải sử dụng được xây dựng các cơ chế cho phép người học có thể đến thăm quan hệ thống và thay đổi các đặc tính cho phù hợp.
Tự thích ứng các ứng dụng trong hệ thống để học viên có thể chủ động trong việc truyền và khai thác các dữ liệu đa phương tiện, là một giải pháp tốt chính xác cho các dịch vụ mới trên Internet. Ngày nay E-learning, như là một thành phần của học tập linh hoạt, bao gồm một tập hợp các ứng dụng và các quy trình có sử dụng phương tiện truyền thông sẵn có để cung cấp các giáo trình và tài liệu phục vụ đào tạo.
2.2.2. Dịch vụ E-Learning
Về cơ bản, dịch vụ E-learning được sử dụng để kết nối giữa học viên và các cơ sở đào tạo. E-learning là nghiên cứu và phát triển rộng, đặc biệt là trong giáo dục. Thiết kế của hệ thống E-learning nên xem xét như là bắt buộc QoS và kinh nghiệm học tập tạo nên thành công , lựa chọn công nghệ ứng dụng phù hợp, chủ động thay đổi cập nhật các thông tin và công nghệ truyền thông (ICT) sử dụng cho đào tạo. Multicast Backbone (MBone) là một mạng lưới Internet toàn cầu được thiết kế để hỗ trợ các ứng dụng . MBone công cụ bao gồm một tập hợp các âm thanh, video và bảng sử dụng giao thức Internet để cho phép multicast thông tin liên lạc (point-to-multipoint và multipoint-to- multipoint), đáp ứng hầu hết nhu cầu của truyền thông nhóm, chẳng hạn như dịch vụ e-learning. Nếu không có quy định, giao thức vận chuyển thời gian thực (RTP) khi truyền một dữ liệu có dung lượng lớn thì đường truyền sẽ bị tắc nghẽn mạng trong những trường hợp nhất định hoạt động tốt hơn. Một hành vi mạch lạc của một ứng dụng mà không thích ứng là khó khăn trong Internet ngày nay.
Phạm vi công cộng ứng dụng multicast được sử dụng trong vic này làm việc, chuột Java Media Framework được thiết kế với không QoS, vì vậy
các động thái giao tiếp không tự động phụ thuộc lẫn nhau của các hệ thống đầu cuối hoặc các điều kiện mạng. Có hiệu quả, ứng dụng như vậy cho phép trước tham số để điều chỉnh các thông số quan trọng như thông lượng, số