Dr. Ing. José Joskowicz Protocolos de Señalización H.323 y SIP

Transcripción

1 Protocolos de Señalización H.323 y SIP

2 Señalización H.323

3 H.323 Es un estándar base para las comunicaciones de audio, video y datos a través de redes IP que no proveen calidad de servicio garantizada La primera versión fue aprobada en 1996 por la ITU. La versión 7 fue aprobada en diciembre de 2009 Es parte de las recomendaciones H.32x (como por ejemplo H.320 para ISDN y H.324 para la PSTN) Dr. Ing. José Joskowicz

4 4 Arquitectura de H.323

5 Componentes de H.323 Terminales Gateways ( pasarelas ) Gatekeepers Multipoint Control Units ( Unidades de control multipunto, para conferencias ) Dr. Ing. José Joskowicz

6 Terminales H.323 Son los telefonos multimedia IP Deben soportar comununicaciones de voz, y opcionalmente comunicaciones de video y datos. Pueden ser equipos stand alone conectados directamente a la LAN, o software de PC. Dr. Ing. José Joskowicz

7 7 Terminal H.323 Alcance de H.323 Micrófono Parlante Audio Codec G.711, G.722, G.723, G.728, G.729 Cámara Display Video Codec H.261, H.263 RTP RTCP UDP Equipos de datos Intrerfaz de datos T.120 Control Canal de control H.245 IP Control Interfaces de usuario Canal de señalización H,225.0 (Q.931) Canal de RAS H TCP

8 8 Estándares de Control H.245 Describe los mensajes y procedimientos para abrir y cerrar canales lógicos para audio, video y datos, y para realizar el control de las comunicaciones Q.931 (H.225.0) Protocolo de control de conexiones (similar a ISDN) RAS Registration/Admission/Status: Protocolo de comunicacion con el Gatekeeper RTP / RTCP Real-Time Protocol / Real-Time Control Protocol : Protocolo que define los procedimientos para manejar datos de tiempo real

9 9 Gateways Realiza funciones de interconexión entre sistemas H.323 y sistemas de otro tipo (por ejemplo redes ISDN o PSTN)

10 Gatekeeper Actúa como punto central de las llamadas de una determinada zona (como PBX virtual ). Funciones de control: Traducción de direcciones Gerenciamiento del ancho de banda Ruteo de llamadas H.323 Dr. Ing. José Joskowicz

11 Funciones obligatorias de Gatekeepers Traducción de direcciones De números de teléfonos o nombres a direcciones de red Control de Admisión Autorización de uso a los diversos dispositivos (terminales, gateways, MCUs) Control de Ancho de banda Manejo del ancho de banda permitido para cada servicio y/o terminal Dr. Ing. José Joskowicz

12 Funciones opcionales de Gatekeepers Autorización de llamadas Control de llamadas (con fines administrativos - costos) Control de la señalización Otras funciones, de acuerdo a criterios de los fabricantes Dr. Ing. José Joskowicz

13 Multipoint Control Units Soporta conferencias entre 3 o más puntos Consiste de: MC: Multipoint Controller Encargado de la señalización H.245 entre los terminales MP: Multipoint Processors Encargado de mezclar y procesar audio video y/o datos Dr. Ing. José Joskowicz

14 Tipos de conferencias Centralizadas Utiliza MCU para centralizar el control y contenido de la conferencia (dispone de MC y MP centralizado). La comunicación es siempre punto a punto Descentralizadas Utilizan la tecnología de Multicast, donde el audio y video es enviado por cada terminal a todos los otros (utiliza MC y no MP) Hibridas Conjuga los modos anteriores Dr. Ing. José Joskowicz

15 15 Esquema de un MCU en H.323

16 16 H.323 en el modelo OSI

17 17 Direct Call

18 18 Direct Call

19 19 Direct Call

20 20 Direct Call

21 21 Gatekeeper Routed

25 Fast Connect Con este procedimiento el terminal que origina una llamada pude proponer un conjunto de canales de medios para su inmediata apertura en el mensaje de establecimiento (setup) H.225 Se utiliza el campo faststart, lo que permite encapsular mensajes de apertura de canales de medios H.245 (openlogicalchannel) Dr. Ing. José Joskowicz

26 26 Ejemplo de captura H.323

27 Señalización SIP

28 28 SIP En marzo de 1999 es aprobado el RFC 2543, por el grupo de estudio MMUSIC (Multiparty Multimedia Session Control ) del IETF, dando origen oficial al protocolo SIP (Session Initiaton Protocol) SIP tiene sus orígenes a fines de 1996, como un componente del Mbone (Multicast Backbone) El Mbone, era una red experimental montada sobre la Internet, para la distribución de contenido multimedia, incluyendo charlas, seminarios y conferencias de la IETF. Uno de sus componentes esenciales era un mecanismo para invitar a usuarios a escuchar una sesión multimedia, futura o ya establecida. Básicamente un protocolo de inicio de sesión (SIP). En junio de 2002, el RFC 2543 fue reemplazado por un conjunto de nuevas recomendaciones, RFC

29 Filosofía de SIP Estándar de Internet Promocionado por IETF - Reutilizar la tecnología de Internet: URLs, DNS, proxies Reutilizar el código HTTP Textual, sencillo de implementar y depurar Dr. Ing. José Joskowicz

30 30 Mensajería SIP La mensajería SIP está basada en el esquema Request Response de HTTP. A diferencia de H.323, todos los mensajes son de texto plano, y por lo tanto fáciles de interpretar Para iniciar una sesión se envía un mensaje de Request a una contraparte de destino. El destino recibe el Request, y lo contesta con el correspondiente Response.

31 31 Ejemplo de una llamada SIP peer to peer INVITE con SDP 100 Tryinig 180 Ringing 200 OK con SDP ACK RTP Audio G.729 INVITE SIP/2.0 From: To: SIP/ Trying Medios SDP: SIP/2.0 G Ringing SIP/2.0 MPEG-I 200 Video OK Establecimiento de la llamada Medios SDP: G.729 ACK SIP/2.0:5060 MPEG-I Video Flujo de datos RTP Video MPEG-1 BYE 200 OK BYE SIP/2.0:5060 Finalización de la SIP/2.0 llamada 200 OK

32 32 SIP Requests Los mensajes de Request tiene el formato: <Método> <URL> <SIP-Version> Ejemplo: INVITE SIP/2.0 Método INVITE ACK OPTIONS BYE CANCEL REGISTER SUBSCRIBE NOTIFY Descripción A session is being requested to be setup using a specified media Message from client to indicate that a successful response to an INVITE has been received A Query to a server about its capabilities A call is being released by either party Cancels any pending requests. Usually sent to a Proxy Server to cancel searches Used by client to register a particular address with the SIP server Used to request status or presence updates from the presence server Used to deliver information to the requestor or presence watcher.

33 SIP Requests Método REFER MESSAGE UPDATE INFO PRACK Descripción Used to referring the remote user agent to a web page or another URI Used to transport instant messages (IM) using SIP Used to modify the state of a session without changing the state of the dialog Used by a user agent to send call signaling information to another user agent with which it has an established media session Provisional ACK. Used to acknowledge receipt of reliably transported provisional responses (1xx) Dr. Ing. José Joskowicz

34 SIP Responses Las respuestsa SIP son del estilo HTTP: <SIP-Version> < Status-Code> <Reason> Ejemplo: SIP/ Not Found Respuesta 1xx 2xx 3xx 4xx 5xx 6xx Descripción Informational Request received, continuing to process request. (100 Trying 180 Ringing 181 Call is Being Forwarded ) Success Action was successfully received, understood and accepted. (200 OK ) Redirection Further action needs to be taken in order to complete the request. Client Error Request contains bad syntax or cannot be fulfilled at this server. Server Error Server failed to fulfill an apparently valid request. Global Failure Request is invalid at any server. Dr. Ing. José Joskowicz

35 35 Ejemplo: INVITE INVITE SIP/2.0 Via:SIP/2.0/UDP pc33.montevideo.com:5060;branch=z9hg4bk776asdhds Max-Forwards: 70 To: Pepe From: Alicia Call-ID: CSeq: INVITE Cabezal Contact: Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 v=0 o=agarcia IN IP s=phone Call c=in IP t=0 0 m=audio RTP/AVP 0 a=rtpmap:0 PCMU/8000

36 36 Ejemplo: INVITE INVITE SIP/2.0 Via:SIP/2.0/UDP pc33.montevideo.com:5060;branch=z9hg4bk776asdhds Max-Forwards: 70 To: Pepe From: Alicia Call-ID: CSeq: INVITE Contact: Content-Type: application/sdp Content-Length: 142 v=0 o=agarcia IN IP s=phone Call c=in IP t=0 0 m=audio RTP/AVP 0 a=rtpmap:0 PCMU/8000 Cuerpo SDP

37 Cabezal Tienen un formato del tipo Campo: Valor Via: SIP/<version>/<transporte> hostname:port;branch=<transaction numer> Via:SIP/2.0/UDP pc33.montevideo.com:5060;branch=z9hg4bk776asdhds Max-Forwards: <numero> To: <dirección SIP> From: <dirección SIP> Dr. Ing. José Joskowicz

38 38 Cabezal Direcciones SIP: Utiliza el formato de URLs de Internet Uniform Resource Locators El formato general es Ejemplos: sip:jose.m. Perez

39 Cabezal Call-ID: CSeq: <numero> <metodo> Contact: <dirección SIP> Content-Type: <tipo de contenido y formato del cuerpo> Content-Length: <largo del cuerpo> Dr. Ing. José Joskowicz

40 Cuerpo SDP El formato de cada renglón de SDP es <tipo>=<valor> <tipo> es siempre un único carácter, y se diferencian mayúsculas de minúsculas El formato de <valor> depende del <tipo> al que corresponda Dr. Ing. José Joskowicz

41 41 Cuerpo SDP Versión del protocolo (v) Origen (o) o=<username> <session id> <version> <network type> <address type> <address> Nombre de la sesión (s) Datos de la conexión (c) c=<network type> <address type> <connection address> Medios (m) m=<media> <port> <transport> <fmt list>

42 42 SIP Clients and Servers SIP utiliza una arquitectura cliente / servidor Elementos: SIP User Agents (Teléfonos SIP) SIP Servers SIP Gateways: Hacia la PSTN para interconectar el mundo SIP al mundo TDM Hacia H.323 para realizar interoperabilidad en el mundo IP Clientes Origina mensajes Servidores Responden a los mensajes o los redireccionan

43 43 SIP Clients and Servers - 2 Entidades lógicas SIP: User Agents User Agent Client (UAC): Inician requerimientos SIP User Agent Server (UAS): Retornan respuestas SIP Network Servers Registrar: Acepta registraciones de clientes Proxy: Decide el próximo salto y redirecciona el requerimiento Redirect: Envía la dirección del próximo salto al cliente Location: Servidor de búsqueda Presence: Servidor de presencia

44 44 Ejemplos con Proxy Server

45 45 Tel A SIP SIP Server Tel B SIP 0 ms 50 ms 100 ms Invite 100 Trying 180 Ringing Invite 100 Trying 180 Ringing ms ms 200 OK ACK 200 OK(Answer) ACK Both way Audio ms ms Bye 200 OK Bye 200 OK

46 46 Ejemplos con Redirect Server

47 47 Ejemplos con Redirect Server SIP User Agent Client SIP Redirect Server REGISTER SIP User Agent Server INVITE 200 OK 302 Moved ACK C 1 2 RS INVITE sip:pepe@ucla.com 3 UAS 180 Ringing 200 OK ACK host.fing.com.uy Media Stream Media Stream server.fing.com.uy sip.ucla.com

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49 49 Comparación H SIP H.323 SIP Standard de ITU RFC de IETF Primera versión de 1996 Primer RFC de 1999 Originalmente diseñado para comunicaciones multimedia sobre redes Mensajes con representación binaria Protocolos complejos Basado en Q.931 (ISDN) Utiliza RTP y RTCP Amplia difusión, pero disminuyendo Originalmente diseñado para establecer sesiones Mensajes con representación textual Protocolos simples No basado en protocolos telefónicos Utiliza RTP y RTCP Amplia difusión, en aumento

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51 Muchas Gracias! Ing. José Joskowicz