BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH
NGHIÊN CỨU BỘ GIAO THỨC H323 – E164
Khoa: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Khoá học: 2009 – 2012
1
Tp HOÀ CHÍ MINH
THAÙNG 09/2012
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH
NGHIÊN CỨU BỘ GIAO THỨC H323 – E164
2
Tp HOÀ CHÍ MINH
THAÙNG 09/2012
LỜI CẢM ƠN
3
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Hình 6: Đăng ký điểm cuối với gatekeeper 23
Hình 7: Định tuyến báo hiệu qua gatekeeper 25
Hình 8: Định tuyến kênh báo hiệu trực tiếp giữa hai điểm cuối 25
Hình 9: Định tuyến kênh điều khiển trực tiếp giữa hai điểm cuối 26
Hình10: Định tuyến kênh điều khiển qua gatekeeper 26
Hình 11: Cuộc gọi cơ bản - cả hai thuê bao không đăng ký với gatekeeper 27
Hình12: Hai thuê bao cùng đăng ký với một gatekeeper, truyền báo hiệu 28
trực tiếp 28
Hình13: Hai thuê bao cùng đăng ký với một gatekeeper, báo hiệu qua
gatekeeper 28
Hình14: Chỉ có thuê bao chủ gọi đăng ký với gatekeeper định tuyến 29
Hình 15: Chỉ có thuê bao chủ gọi đăng ký báo hiệu truyền trực tiếp 29
Hình16: Chỉ có thuê bao chủ gọi đăng ký , gatekeeper định tuyến báo hiệu. 30
Hình 17: Chỉ có thuê bao bị gọi đăng ký với gatekeeper định tuyến báo hiệu
31
trực tiếp 31
Hình 18: Chỉ có thuê bao bị gọi đăng ký với gatekeeper định tuyến báo hiệu32
1.Hệ thống điện thoại và điện thoại IP: 38
2.Hệ thống DNS: 39
5
2.1.Công nghệ cập nhật động (Dynamic update): 42
2.2.Công nghệ DNSSEC(DNS security extensions): 42
2.3.Công nghệ quản lý phân cấp EPP (Extensible Provisioning Protocol) 42
2.1.Các bước định dạng truy vấn ENUM: 46
2.2.Cấu trúc của trường NAPTR: 46
2.3. Ý nghĩa của các trường trong cấu trúc NAPTR: 46
1.1.Ứng dụng trong hệ thống ứng dụng Internet: 48
1.2. Ứng dụng cho hệ thống phức hợp viễn thông và Internet: 48
1.3. Ứng dụng tích hợp: 49
2. Các ứng dụng khác của ENUM: 50
Chính vì vậy, đề tài “ Nghiên cứu bộ giao thức H323 – E164” nhằm
nghiên cứu và tìm hiểu sâu hơn về các giao thức H323, ENUM từ đó xây dựng
một mô hình ứng dụng để trao đổi thông tin giữa những người sử dụng với nhau
thông qua việc trao đổi bằng phần mềm polycom.
CẤU TRÚC ĐỒ ÁN
Đồ án được chia làm 3 chương:
CHƯƠNG I: BỘ GIAO THỨC H323
Đề cập đến chuẩn H.323 của ITU-T. Chuẩn H.323 cung cấp nền tảng cơ sở cho
việc truyền dữ liệu, tín hiệu audio và video qua mạng IP. H.323 sẽ là giải pháp
quan trọng để tích hợp các loại dịch vụ, phục vụ cho truyền thông Multimedia.
Các thành phần chính trong cấu trúc của H.323 bao gồm thiết bị đầu
cuối( Teminal), gateway, gatekeeper, MCU( multipoint Control Unit). Trong phần
7
này cũng đề cập đến cách thức báo hiệu xử lý cuộc gọi theo chuẩn H.225 và chuẩn
H.245.
Đồ án được thực hiện với các nội dung chính như sau:
Tổng quan về H.323.
• Các thành phần chính trong cấu trúc H323.
• Báo hiệu và xử lý cuộc gọi.
CHƯƠNG II: E164-ENUM
ENUM là một giao thức do Uỷ ban kỹ thuật internet IETF nghiên cứu nhằm
chuyển đổi số điện thoại thông thường ở mạng thoại công cộng PSTN sang tên
miền, một trong những nhận dạng thống nhất trên mạng internet được gọi là URI
(Uniform Resource Identifier). Do đó, ENUM vừa tuân theo khuyến nghị về số
điện thoại công cộng E164 của ITU vừa làm việc theo cấu trúc hệ thống tên miền
DNS trên internet.
Đồ án được thực hiện với các nội dung chính như sau:
Tổng quan về ENUM: Giới thiệu các khái niệm chung về ENUM, các mô hình áp
dụng ENUM, sự phát triển ENUM trên thế giới.
Cơ sở kỹ thuật công nghệ của ENUM, các mô hình kiến trúc thủ tục ENUM.
Nhóm nghiên cứu ENUM của Vương
quốc Anh
RIPE NCC Réseaux IP Européens
Network Coordination Centre
Tổ chức quản trị tên miền ENUM Tier
0.
VoIP Voice Over IP Kĩ thuật mã hóa giọng nói dưới dạng
các gói tin trên mạng IP
PBX Private Branch Exchange Tổng đài nhánh riêng
NAT Network Address Translation Chuyển đổi địa chỉ mạng
RTP Real-time Transport Protocol Giao thức vận chuyển thời gian thực
IP Internet Protocol Giao thức internet
LAN Local Area Network Mạng cục bộ
QoS Quality of Services Chất lượng dịch vụ
UDP User Datagram Potocol Giao thức truyền tải nhanh
TCP Transmission Control Protocol Giao thức truyền tải an toàn
PHỤ LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1: cấu trúc phân lớp các giao thức chuẩn H.323…………………………… 7
Hình 2: Các thành phần trong họ giao thức H.323………………… 8
Hình 3: Phân tích các chức năng của một đầu cuối H.323……… 8
Hình 4: H.323 Gateway kết nối mạng IP/PSTN…………………………… 13
Hình 5 :Quá trình tìm kiếm gatekeeper……………………………………… 18
Hình 6: Đăng ký điểm cuối với gatekeeper…………………………………… 19
Hình 7: Định tuyến báo hiệu qua gatekeeper………………………………… 21
Hình 8: Định tuyến kênh báo hiệu trực tiếp giữa hai điểm cuối………………….21
Hình 9: Định tuyến kênh điều khiển trực tiếp giữa hai điểm cuối……………… 22
9
Hình10: Định tuyến kênh điều khiển qua gatekeeper…………………………….22
Hình 11: Cuộc gọi cơ bản - cả hai thuê bao không đăng ký với gatekeeper…… 23
Hình12: Hai thuê bao cùng đăng ký với một gatekeeper, truyền báo hiệu trực
10
H.323 bao gồm các chức năng như: báo hiệu và điều khiển cuộc gọi, giao vận và
điều khiển truyền thông (multimedia transport and control) điều khiển độ rộng
băng tần cho hội nghị điểm - điểm và hội nghị đa điểm (point to point and
multipoint conferences). Với chuẩn H.323 cho phép các sản phẩm của các nhà sản
xuất khác nhau, các hãng sản xuất khác nhau có thể cùng hoạt động tương thích.
Để có thể hình dung một cách tổng quát về H.323, vấn đề được đề cập trước hết là
các lớp giao thức của chuẩn H.323 được cấu trúc như hình vẽ sau:
Application Terminal Control and Management
Voice Codec
RTP
UDP TCP
IP
Data Link Layer
Physical Layer
Hình 1: cấu trúc phân lớp các giao thức chuẩn H.323
II. Các thành phần chính trong cấu trúc H.323:
Các thành phần chính trong cấu trúc của H.323 bao gồm: Terminal, gateway,
gatekeeper và bộ điều khiển đa điểm (multipoint control unit- MCU). Terminal,
gateway, và các MCU đều được coi như các điểm cuối( endpoint)
11
Hình 2: Các thành phần trong họ giao thức H.323
1. Terminal (Thiết bị đầu cuối):
Thiết bị đầu cuối H.323 là các điểm cuối trên mạng của quá trình truyền
dẫn tiếng nói, các thiết bị này cung cấp giao diện trực tiếp giữa người dùng và
mạng. Một ví dụ về đầu cuối H.323 là các máy tính chạy phần mềm Microsoft
NetMeeting. Tất cả các đầu cuối H.323 đều phải hỗ trợ truyền dẫn thời gian thực,
truyền dẫn hai chiều với các thiết bị H.323 khác.
Hình 3: Phân tích các chức năng của một đầu cuối H.323
Các thiết bị đầu cuối bao gồm các phần tử. Các phần tử chia làm hai loại:
trợ các khuyến nghị khác về mức độ nén tín hiệu thoại của ITU - T.
Các bộ Audio Codec của thiết bị đầu cuối H.323 có thể có khả năng hoạt
động một cách không đối xứng trên cùng một kênh tiếng nói nghĩa là gửi tín hiệu
mã hoá và nhận tín hiệu mã hoá theo các chuẩn khác nhau ví dụ gửi sử dụng
khuyến nghị G.711 và còn nhận dùng khuyến nghị G.728. Audio Codec còn có
khả năng truyền và nhận nhiều kênh Audio đồng thời, chức năng này được sử
dụng trong hội nghị đa điểm.
- Video Codec (Bộ mã hoá và giải mã Video): Đây là phần tử không bắt
buộc phải có trong thiết bị đầu cuối H.323. Một bộ Video Codec mã hoá tín hiệu
13
video từ Camera để truyền dẫn trên thiết bị đầu cuối phát H.323 và giải mã tín
hiệu Video đã nhận rồi hiển thị lên màn hình của đầu cuối của đầu cuối H.323. Bất
kì đầu cuối H.323 nào cung cấp truyền thông Video đều phải hỗ trợ bộ mã hoá và
giải mã Video như đã xác định trong khuyến nghị H.261 của ITU-T
- Bộ đệm nhận tín hiệu: Tất cả các gói tin khi nhận về đều được ghi vào bộ
đệm .Bộ đệm có nhiệm vụ điều khiển trễ trên đường truyền, nó sẽ cộng thêm trễ
và các gói tin tuỳ ý theo độ trễ của chúng để đạt được đồng bộ trên kênh.Ngoài ra
bộ đệm còn có khả năng xử lý để điều khiển trễ trên các kênh để đạt được sự đồng
bộ giữa các luồng tín hiệu với nhau.
- System Control (Điều khiển hệ thống): Mỗi thiết bị đầu cuối H.323 đều
phải có một khối điều khiển hệ thống. Khối điều khiển hệ thống có chức năng đảm
nhiệm vụ điều khiển và giám sát mọi hoạt động của thiết bị đầu cuối trong mạng.
Khối điều khiển hệ thống gồm 3 khối độc lập thực hiện 3 chức năng điều khiển, cụ
thể như sau: H.323 Registration, Admissions and Status (Điều khiển kênh RAS
H.323):
RAS là một giao thức giữa các điểm cuối (như các Terminals and
Gateways) và các Gatekeeper. Giao thức RAS được sử dụng để thực
hiện chức năng: thực hiện các thủ tục đăng kí, điều khiển đăng nhập
(điều khiển tiếp nhận), thay đổi giải thông, trạng thái, đồng thời nó thực
hiện việc gỡ bỏ các thủ tục giữa các điểm cuối và các Gatekeeper. Một
các bản tin báo hiệu cuộc gọi. Các điểm cuối này trao đổi báo
hiệu cuộc gọi trên kênh báo hiệu cuộc gọi.
H.245 control signaling (Báo hiệu điều khiển H.245): Chuẩn H.323
báo hiệu điều khiển được sử dụng để trao đổi bản tin điều khiển điểm -
điểm để quản lí hoạt động của đầu cuối H.323. Những bản tin điều
khiển này mang thông tin gắn liền với các vấn đề sau:
Khả năng trao đổi.
Sự mở và đóng các kênh logic dùng để mang các luồng (dòng)
thông tin.
15
Các bản tin điều khiển luồng.
Các lệnh và chỉ thị tổng quát( nói chung).
Cụ thể: Báo hiệu điều khiển gồm có sự trao đổi điểm tới điểm của các bản tin
H.245 giữa các điểm cuối H.323 truyền thông. Các bản tin điều khiển H.245 này
được mang trên các kênh điều khiển H.245. Kênh điều khiển H.245 là kênh logic
và nó thường xuyên mở, đây là điểm khác với các kênh thông tin. Bản tin đã mang
bao gồm các bản tin có khả năng trao đổi của các thiết bị đầu cuối đồng thời có
khả năng mở và đóng các kênh
2. Gateway:
Gateway là thiết bị không bắt buộc phải có trong một mạng H.323. Tuy nhiên,
khi việc trao đổi thông tin diễn ra giữa hai mạng khác nhau thì phải có Gateway ở
giữa hai mạng. Việc sử dụng Gateway giúp cho một Terminal của H.323 có thể
tương tác được với các Terminal khác trên các mạng thuộc dòng H.323.
Ví dụ: một terminal của H.323 thiết lập một hội nghị trên mạng với các
terminal chạy trên H.320 hay H.324 thông qua một Gateway thích hợp.Gateway
giúp chuyển đổi định dạng của dữ liệu, điều khiển việc chuyển đổi tín hiệu,
chuyển đổi kiểu mã hoá âm thanh và hình ảnh, các chức năng thiết lập và kết thúc
cuộc gọi trên cả hai đầu.Một Gateway có thể hỗ trợ các điểm cuối (terminal) thuộc
các chuẩn H.310, H.320, H.321, H.322,hay H.324 tuỳ thuộc vào kiểu của mạng
mà nó hoạt động.
dịch vụ định tuyến cuộc gọi.
Các Gatekeeper cung cấp các dịch vụ điều khiển cuộc gọi cho các điểm
như là sự thông dịch hay chuyển đổi (translation) địa chỉ, quản lý băng thông như
đã được định nghĩa trong phạm vi chuẩn RAS H.225. Các Gatekeeper trong các
mạng H.323 là không bắt buộc. Tuy nhiên, nếu các Gatekeeper xuất hiện trên một
mạng thì các thiết bị đầu cuối và các Gateway phải sử dụng các dịch vụ của chúng.
Các tiêu chuẩn H.323 vừa định nghĩa các dịch vụ mang tính bắt buộc mà
Gatekeeper cung cấp vừa chỉ rõ chức năng không bắt buộc khác mà nó có thể cung
cấp.
Định tuyến báo hiệu cuộc gọi là một đặc trưng không bắt buộc phải có của
Gatekeeper. Các điểm cuối gửi các bản tin báo hiệu cuộc gọi tới Gatekeeper,
Gatekeeper sẽ sử dụng các bản tin này để định tuyến tới các điểm cuối đích. Các
điểm cuối có thể xen kẽ gửi các bản tin báo hiệu cuộc gọi trực tiếp tới các điểm
cuối ngang hàng. Nét đặc trưng này của Gatekeeper là rất quan trọng bởi lẽ sự
kiểm soát các cuộc gọi được cung cấp bởi các Gatekeeper làm cho việc điều khiển
các cuộc gọi trong mạng tốt hơn. Định tuyến các cuộc gọi trong mạng thông qua
các Gatekeeper cung cấp được thực hiện tốt hơn vì Gatekeeper có thể tạo ra những
quyết định về định tuyến dựa trên sự đa dạng của các yếu tố, ví dụ sự cân bằng tải
giữa các Gateway.
Một hệ thống H.323 không nhất thiết phải có Gatekeeper. Các dịch vụ
cung cấp bởi Gatekeeper được định nghĩa bởi RAS , các dịch vụ này bao gồm
chức năng thông dịch hay chuyển đổi địa chỉ, điều khiển đăng nhập hay điều khiển
tiếp nhận, điều khiển băng thông và quản lý vựng. Cỏc mạng H.323 mà không cú
cỏc Gatekeeper không thể có các khả năng này, nhưng các mạng H.323 có chứa
18
các Gateway IP-Telephone cũng sẽ chứa một Gateway để thông dịch các địa chỉ
điện thoại E.164 ở đầu vào ra thành các địa chỉ giao vận hay truyền tải. Một
Gatekeeper là một thành phần hay bộ phận logic của H.323 và có thể thực hiện
(implement) chức năng như là một phần của một Gateway hoặc một khối điều
khiển đa điểm (MCU= Multipoint Control Unit).
định các điểm cuối cùng một lúc sử dụng mạng. Gatekeeper có thể thông
qua kênh báo hiệu H.255.0 từ chối một cuộc gọi vì lý do không đủ độ rộng
băng tần.
Giám sát cuộc gọi: gatekeeper có thể lưu một danh sách tất cả các cuộc gọi đến
hoặc gọi đi có liên quan đến các điểm đầu cuối H.323. Những thông tin này cần
thiết để quản lý trạng thái của các điểm cuối(bận hoặc không bận) cũng như quản
lý tài nguyên.
4.Multipoint Control Unit - MCU (Khối điều khiển đa điểm):
Các MCU (Multipoint Control Unit) là khối điều khiển đa điểm cung cấp hổ
trợ cho hội nghị giữa 3 hoặc nhiều hơn 3 điểm (đầu cuối H.323). Tất cả các đầu
cuối tham gia trong hội nghị thiết lập một kết nối tới MCU. MCU quản lý các tài
nguyên của hội nghị, thoả thuận giữa các đầu cuối với mục đích nhầm xác định bộ
mã hoá/giải mã âm thanh và hình ảnh được sử dụng và có thể điều khiển luồng
20
thông tin. Các Gatekeeper, các Gateway và các MCU là các thành phần (bộ phận)
logic của chuẩn H.323 nhưng có thể thi hành (thực hiện, sử dụng) như là một thiết
bị vật lý riêng biệt.
Cụ thể MCU bao gồm:
• Bộ điều khiển đa điểm MC (Multipoint Controller) hỗ trợ hội nghị giữa ba
điểm hay nhiều hơn. Nó có thể có trong các thiết bị đầu cuối, Gateway,
Gatekeeper hoặc MCU.
• Bộ xử lý đa điểm MP (Multipoint Processor) nhận các luồng audio, video
và data rồi phân tán chúng tới các điểm tham gia hội nghị.
Khối điều khiển đa điểm MCU là một điểm, bao gồm ít nhất một MC và một hoặc
nhiều hơn MP.
III. Báo hiệu và xử lý cuộc gọi :
1.Các thành phần báo hiệu:
1.1. Kênh đăng ký, chấp nhận và trạng thái (RAS):
Kênh RAS được sử dụng để truyền các bản tin phục vụ quá trình tìm kiếm
gatekeeper và đăng ký điểm cuối.Các bản tin RAS được truyền trên kênh không
Request) trên kênh RAS đến gatekeeper. Gatekeeper chấp nhận bằng cách gửi lại
bản tin RCF (Registration Confirmation) đến điểm cuối. Nếu từ chối gatekeeper
gửi lại bản tin RRJ(Registration Reject). Mỗi điểm cuối chỉ có thể được đăng ký
với một gatekeeper. Bản tin RRQ có thể được gửi đi một cách định kỳ và
gatekeeper có khả năng xử lý nhiều bản tin đến từ một điểm cuối. Nếu gatekeeper
nhận bản tin RRQ cú cùng địa chỉ gửi với bản tin RRQ trước đó, nó có thể trả lời
bằng bản tin RCF. Việc xoá bỏ đăng ký có thể diễn ra từ cả hai phía điểm cuối
hoặc gatekeeper. Khi điểm cuối muốn xoá bỏ đăng ký nó gửi bản tin
22
URQ(Unregister Request) đến gatekeeper. Gatekeeper trả lời lại bằng bản tin
UCF(Unregister Confimation).Nó cho phép điểm cuối thay đổi địa chỉ hoặc bí
danh. Nếu điểm cuối không đăng ký với Gatekeeper thì gatekeeper sẽ trả lời lại
bằng bản tin URJ (Unregister Reject). Tương tự như vậy nếu gatekeeper muốn xoá
bỏ đăng ký của điểm cuối nó nó gửi bản tin URQ đến điểm cuối và sẽ được trả lời
bằng bản tin UCF.Lúc này điểm cuối mới có thể đăng ký với một Unregister mới.
nếu một điểm cuối không đăng ký với một gatekeeper nào thì điểm cuối sẽ không
thể được cung cấp các chức năng như kiểm tra trạng thái, thay đổi băng thông,
dịch địa chỉ,…
Điểm cuối Gatekeeper
Hình 6: Đăng ký điểm cuối với gatekeeper
- Kênh RAS còn được sử dụng để truyền các bản tin phục vụ quá trình chấp
nhận, thay đổi độ rộng băng tần, cung cấp thông tin trạng thái. Các bản tin này
được trao đổi giữa gatekeeper và điểm cuối để cung cấp các chức năng điều khiển
truy nhập và quản lý băng tần. Điểm cuối gửi bản tin yêu cầu ARQ (Admission
Request) đến gatekeeper bao gồm cả thông tin về độ rộng băng tần yêu cầu . Đó là
tốc độ giới hạn trên các luồng tín hiệu phát và thu bao gồm cả kênh Audio, kênh
video và các header như RTP header,RTCP header… Gatekeeper có thể chấp nhận
23
hoặc giảm các yêu cầu này trong bản tin trả lời ACF( Admission
25
Copyright: Tài liệu đại học ©