Характеристика стека протоколов H.323

Стек протоколов стандарта Н.323 разработан международным телекоммуникационным союзом ITU для передачи мультисервисного трафика через пакетные сети. Широко используется при передаче голоса через IP-сети (VoIP).

Рекомендации набора Н.323 определяют основные требования к оборудованию и программному обеспечению для обмена аудио-, видеоинформации, цифровых данных в IP-сетях и обеспечивает совместимость продуктов разных производителей. Разработан набор для поддержки медиа технологий в сетях с негарантированным качеством обслуживания. В соответствии с рекомендациями Н.323 устанавливаются следующие четыре компоненты:

· терминал,

· шлюз GW (Gateway),

· устройство управления доступом GK (Gatekeeper),

· блок управления многоточечными конференциями MCU (Multipoint Conference Unit) (рис. 7.1).

Рисунок 7.1

Терминалом называют любое оконченное сетевое устройство, обеспечивающее возможность двухсторонней связи в реальном масштабе времени.

Устройство управления доступом GK (Gatekeeper) обеспечивает трансляцию имен терминалов в ІР-адреса. Совокупность всех терминалов, шлюзов и блока управления многоточечными конференциями, управляемых с помощью одного GK, называется зоной. Зона независима от топологии сети и может быть составлена из множества сегментов, соединенных с помощью маршрутизаторов. Шлюз обеспечивает функции преобразования информации между ІР-сетями и телефонными станциями общего пользования ТфОП (PSTN). Блок управления многоточечными конференциями MCU обеспечивает возможность общения трех и более терминалов и шлюзов.

Коммуникационный поток в Н323 состоит из видео, аудиосигналов, цифровых данных и сигналов управления. Аудиосигналы – преобразованная в цифровую форму и сжатая по определенному алгоритму речь. Видеосигналы содержат цифровое представление видеоизображений.

Сигналы управления включают: сигнализацию установления соединения, сигнализацию возможностей обмена данными, сигнализацию вызова команд и индикацию их выполнения, сигнализацию открытия и описания логического канала. Стек Н323 включает следующие виды протоколов (рис. 7.2):

Рисунок 7.2

В стеке H323 используется система трех стандартов H225, H235, H245. Стандарт H225 формирует поток данных сетевого уровня и отвечает за упаковку и сортировку данных. Стандарт H235 обеспечивает аутентификацию данных. Стандарт H245 управляет соединениями, по которым будут передаваться аудио и видео данные.

Протоколы (Т122-Т127) входят в семейство Т120. Семейство Т120 представляет собой набор телекоммуникационных и прикладных протоколов для организации и проведения многоточечных конференций в реальном времени. Главная особенность Т120 заключается в организации и поддержании конференций на любой платформе, управлении множеством участников и программ, безошибочном и безопасном обмене данными при всем многообразии возможных сетевых сценариев.

Архитектура Т120 – это двухуровневая архитектура. Протоколы Т122 - Т125 описывают независимый от приложений механизм для организации многоточечной связи, а протоколы верхнего уровня Т126 и Т127 являются прикладными.

Стек Н323 использует как «надежные» (с подтверждением) TCP, так и «ненадежные» UDP. По протоколу ТСР передается управляющая информация (сигналы управления Н245 и сигнализации Q931), по UDP – аудио и видеоданные.

«Надежный» канал на основе протокола ТСР гарантирует доставку сообщений и сборку пакетов на приемной стороне в исходной последовательности, восстановление ошибок, но обладает низкой пропускной способностью и вносит значительные задержки в передачу информации.

Транспортный протокол реального времени RTP (Real-Time Transport Protocol) гарантирует доставку данных одному или более адресатам с задержкой в заданных пределах. В типичной среде реального времени отправитель генерирует пакеты с постоянной скоростью. Они отправляются им через сеть и принимаются получателем. Однако ввиду вариации задержки при передаче по сети пакеты прибывают через нерегулярные интервалы. Для компенсации этого явления пакеты буферизируются, а затем с постоянной скоростью выдаются получателю.

RTP поддерживает передачу данных между несколькими участниками сеанса. Для этого каждый блок данных RTP содержит идентификатор отправителя, указывающий, кому принадлежат генерируемые данные. Каждый пакет RTP содержит основной заголовок, поле типа полезной нагрузки, в котором указывается наличие сжатия и кодирования, поле порядкового номера пакета.

Протокол RTP используется только для передачи пользовательских данных – всем участникам сеанса. Отдельный протокол управления реального времени RTCP (Real-Time Transport Control Protocol) работает с несколькими адресатами для обеспечения обратной связи с отправителем данных. RTCP использует транспортный протокол UDP, но с другим номером порта. Этот протокол является также многоадресным.

Частота передачи этих пакетов зависит от числа участников и снижается с увеличением количества участников. Цель такого решения состоит в том, чтобы трафик RTCP не превышает 5% общего времени трафика сеанса.

Работу набора протоколов Н323 обеспечивает также протокол резервирования ресурсов RSVP (Resource Reservation Protocol). Этот протокол должен поддерживать все компоненты Н323 (терминалы, шлюзы, MCU), а также коммутаторы и маршрутизаторы.