<<
>>

Н.323

С самого начала всем было понятно, что если каждый производитель станет изобретать собственный стек протоколов, система никогда работать не будет. Во избежание возникновения этой проблемы заинтересованные стороны объединились под покровительством Международного союза телекоммуникаций (ITU) и начали разработку единого стандарта.
В 1996 году ITU выпустил рекомендации с индексом Н.323 под заголовком «Видеотелефонные системы и оборудование локальных вычислительных сетей, не предоставляющих гарантированное качество обслуживания». Такое название могло родиться только в телефонной индустрии. Данные рекомендации были пересмотрены в 1998 году, и новый вариант Н.323 стал основой построения первых глобальных систем интернет-телефонии.

Н.323 скорее дает общее представление об архитектуре систем интернет- телефонии, нежели описывает некий конкретный протокол. В документе можно найти множество ссылок на различные специализированные протоколы кодирования речи, установки соединения, передачи сигналов, данных и т.

п., однако их описание не приводится. Общая модель изображена на рис. 7.32. В центре находится шлюз, соединяющий Интернет с телефонной сетью. Он поддерживает протокол Н.323 со стороны Интернета и протоколы коммутируемой телефонной сети общего пользования с «телефонной» стороны. Устройства коммуникации называются терминалами. В локальной вычислительной сети может быть машина-вратарь, управляющая конечными узлами, находящимися под ее юрисдикцией (в ее зоне).

Работу телефонной сети обеспечивает множество протоколов. Во-первых, необходим протокол кодирования и декодирования речи. Система РСМ, которую мы изучали в главе 2, определена в рекомендациях ITU G.711.

С ее помощью один голосовой канал кодируется 8-битными отсчетами с частотой 8000 раз в секунду. В результате получается 64-килобитный несжатый поток речевых данных. Все системы Н.323 обязаны поддерживать G.711. Тем не менее, разрешена (но не является обязательной) поддержка и других протоколов кодирования речи. Они используют иные алгоритмы сжатия и приводят к несколько отличающемуся компромиссу между качеством и использованием пропускной способности. Например, в G.723.1 берутся блоки по 240 отсчетов (30 мс речи) и используется кодирование с предсказанием, снижающее размер блоков до 24 или 20 байт. На выходе этого алгоритма получается поток со скоростью 6,4 или 5,3 Кбит/с (сжатие в 10 или 12 раз соответственно). Разумеется, качество звучания при этом гораздо ниже. Могут быть реализованы и другие алгоритмы кодирования.

Поскольку разрешено использование нескольких алгоритмов сжатия, необходим отдельный протокол, который позволил бы терминалам договориться об использовании одного из этих протоколов. Такой протокол называется Н.245. Он позволяет согласовать также другие параметры соединения, например битовую скорость. RTCP требуется для управления каналами RTP. Кроме того, нужны протоколы для установления и разрыва соединений, обеспечения тонального вызова, генерирования звуков звонков и других стандартных функций телефонной системы. Используется стандарт ITU Q.931. Терминалам нужен протокол для ведения переговоров с машиной-вратарем (если такая присутствует в локальной сети). Для этого в системе работает протокол Н.225. Канал между ПК и вратарем, которым этот протокол управляет, называется каналом RAS (Regi- stration/Admission/Status — Регистрация/Доступ/Статус). Он позволяет терминалам, кроме всего прочего, входить в зону и покидать ее, запрашивать и освобождать пропускную способность, обновлять данные о состоянии. Наконец, нужен протокол для непосредственной передачи данных. На этом участке работает RTP. Как обычно, управляется он RTCP. Иерархия всех этих протоколов показана на рис.

7.33.

Рис. 7.33. Стек протоколов Н.323

Чтобы понять, как эти протоколы взаимодействуют друг с другом, рассмотрим случай ПК, являющегося терминалом локальной сети (с вратарем) и звонящего на удаленный телефон. Вначале компьютеру нужно найти вратаря, поэтому он рассылает широковещательным образом специальный UDP-пакет через порт 1718. Из ответа вратаря ПК узнает его IP-адрес. Теперь компьютер должен зарегистрироваться у вратаря. Для этого он посылает ему сообщение RAS в пакете UDP. После регистрации компьютер обращается к вратарю с просьбой (сообщение доступа RAS) о резервировании пропускной способности. Только после выделения этого ресурса можно начинать установку соединения. Предварительное резервирование пропускной способности позволяет вратарю ограничить число соединений, устанавливаемых на исходящей линии, что, в свою очередь, служит для обеспечения необходимого качества обслуживания.

Теперь ПК устанавливает ТСР-соединение с вратарем, чтобы осуществить телефонный звонок. При установлении телефонного соединения используются традиционные протоколы телефонной сети, ориентированные на соединение. Поэтому требуется протокол TCP. С другой стороны, в телефонной системе нет никаких RAS, которые позволяли бы телефонным аппаратам заявлять о своем присутствии, поэтому разработчики Н.323 могли применять как UDP, так и TCP для передачи сообщений RAS, и они выбрали протокол с наименьшими накладными расходами — UDP.

Теперь, когда терминалу уже выделена пропускная способность, он может послать по TCP-соединению сообщение SETUP (стандарт Q.931). В нем указывается номер вызываемого абонента (или IP-адрес и порт, если вызывается удаленный компьютер). Вратарь отвечает Q.931-сообщением CALL PROCEDING, подтверждая тем самым факт корректного приема запроса. Затем вратарь пересылает сообщение SETUP на шлюз.

Шлюз, который является с одной стороны компьютером, а с другой — телефонным коммутатором, осуществляет обычный звонок на обычный телефон. Оконечная телефонная станция вызываемого абонента выполняет свою обычную работу (у абонента звенит звонок), а кроме этого отсылает обратно Q.931-сообщение ALERT, извещая ПК о том, что началась серия звонков. Когда абонент поднимает трубку, оконечная телефонная станция отправляет сообщение CONNECT, сообщая компьютеру о том, что соединение установлено.

После установки соединения вратарь перестает принимать участие в этом процессе, хотя шлюз, конечно, продолжает работать, обеспечивая двустороннюю связь. Пакеты идут в обход вратаря и направляются напрямую по IP-адресу шлюза. Эту ситуацию можно сравнить с обычным каналом между двумя сторонами. Это действительно просто соединение физического уровня, по которому передаются биты, и все. Ни одна из сторон не в курсе того, что представляет собой противоположная сторона.

Для переговоров о предпочитаемых параметрах соединения используется протокол Н.245. При этом используется специальный управляющий канал Н.245, который всегда открыт. Каждая из сторон начинает с объявления своих возможностей. Например, может сообщаться о поддержке видео (Н.323 может поддерживать видео), конференц-связи, используемых кодеках и т. п. После того как каждая из сторон узнает возможности противоположной стороны, организуются два однонаправленных канала, с которыми связываются определенные кодеки и которым присваиваются определенные параметры. Поскольку на каждой из сторон может быть установлено разное оборудование, вполне возможна ситуация, когда каждый из однонаправленных каналов использует свой кодек. По достижении договоренности по всем вопросам можно начинать передачу данных (по протоколу RTP). Управление производится RTCP, контролирующим перегрузку. Если передаются видеоданные, RTCP занимается синхронизацией звукового и видеоряда. На рис. 7.34 показаны различные виды логических каналов. После того, как на одной из сторон вешают трубку, по каналу Q.931 передается сигнал окончания связи.

После разрыва соединения вызывающий ПК должен снова связаться с вратарем и послать ему сообщение RAS с запросом освобождения зарезервированной пропускной способности. Впрочем, вместо этого он может осуществить новый звонок.

Мы до сих пор ничего не говорили о качестве обслуживания, а ведь на самом деле это довольно существенный аспект успешной передачи речи поверх IP. Дело в том, что QoS не входит в область рассмотрения Н.323. Если сеть, по которой передаются данные, способна обеспечить стабильное соединение без флуктуации (джиттера) между ПК (например, с использованием методов, обсуждавшихся в главе 5) и шлюзом, значит, нам повезло и качество обслуживания будет хорошим. В противном случае качество будет, увы, плохое. В телефонной части системы используется РСМ-кодирование, исключающее флуктуацию (джиттер).

Рис. 7.34. Логические каналы между звонящим и вызываемым абонентами во время разговора

<< | >>
Источник: Э. ТАНЕНБАУМ. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ 4-Е ИЗДАНИЕ. 2003

Еще по теме Н.323:

  1. Статья 323. Побуждение несовершеннолетних к применению допинга
  2. Статья 323. Риск случайного уничтожения и случайного повреждения имущества
  3. ЧТО ЖДЕТ ЧИТАТЕЛЯ В ЭТОЙ КНИГЕ:
  4. Сноски
  5. 2. Совместное причинение вреда несколькими лицами
  6. Литература
  7. 1. Множественность лиц в обязательстве
  8. Внешний вид и одежда как источник информации
  9. 1.7.3.
  10. 1. Понятие и сфера применения договора контрактации.
  11. 2.2. Общая композиция анкеты