پروتکل های سیگنالینگ در شبکه های VoIP

نویسنده: حسین میرزایی
3 ماه پیش

پروتکل های سیگنالینگ  در شبکه های VoIP

پروتکل های سیگنالینگ (Signaling Protocols) به مجموعه قوانین تدوین شده برای انتقال ترافیک در شبکه گفته می شود.

پروتکل های سیگنالینگ به دو دسته تقسیم می گردند:

  • پروتکل های کنترل جلسه
  • پروتکل های کنترل رسانه

پروتکل های کنترل جلسه مسئول ایجاد و برقراری جلسه، حفظ و خاتمه تماس هستند، همچنین وظیفه مذاکره در مورد پارامترهای جلسه مانند Codec، پهنای باند مورد نیاز و ... را نیز برعهده دارند. پروتکل های اصلی کنترل جلسه عبارتند از پروتکل H.323 و SIP

پروتکل های کنترل رسانه وظیفه ایجاد و خاتمه دادن به یک ارتباط را برعهده دارند. مشهورترین پروتکل کنترل رسانه MGCP است.

پروتکل H.323

رشد روز افزون تکنولوژی، فراگیر شدن اینترنت، گسترش شبکه های محلی همه و همه باعث شد تا نیاز به ارتباطات صوتی وتصویری افزایش یابد تا برخی از کمبودها و تعرفه های سنگین شبکه های تلفن عمومی جبران شود. بسیاری از فروشندگان و ارائه دهندگان خدمات از پروتکل های اختصاصی برای سرویس های خود استفاده می کردند که استفاده از این تجهیزات و سرویس ها مقرون به صرفه نبود تا اینکه پروتکل H.323 از طرف ITU-T بخش استاندارد سازی در حوزه ارتباطات راه دور، به عنوان استاندارد برای ارتباطات صوتی، تصویری و داده (Data) معرفی شد.

H.323 پروتکلی Peer to Peer است. برای ارتباط بین دو دستگاه H.323 نیاز به رجیستری نبوده و امکان ارتباط مستقیم بدون نیاز به هیچ گونه واسطی، بین دو تجهیز مهیا می باشد. همانطور که در شکل زیر می بینیم این پروتکل متشکل از مجموعه ای از پروتکل های سیگنالینگ است که به آن ها اشاره خواهیم کرد.

پروتکل H.323

پروتکل H.225

وظیفه اصلی این پروتکل ایجاد بستری برای برقراری تماس است. به زبان ساده تر می توان این طور بیان کرد که پیش از این که تماس ما به مکالمه ختم شود می بایست ارتباط بین دستگاه ها برقرار گردد و یا اصطلاحا یک Session را Establish کرد که این وظیفه به عهده پروتکل H.225 است.

پروتکل H.225 دارای دو کاربرد اصلی است: یکی از وظایف همان طور که به آن اشاره شد ارسال سیگنالینگ برای برقراری ارتباط بین دو دستگاه مختلف است مثلا دو دستگاه تلفن آنالوگ زمانی که به پورت های FXS متصل شده اند و یا برای برقراری ارتباط بین چندین روتر که از پروتکل H.323 استفاده می کنند.

پروتکل H.450 برای فراهم کردن خدماتی تکمیلی از قبیل نگه داشتن تماس (Call Hold)، انتقال تماس (Call Transfer) در کنار H.225 قرار می گیرد.

در شکل زیر نمونه ای از پیام های ارسالی بین دو Gateway برای ایجاد ارتباط نمایش داده شده است.

پروتکل H.225

کاربرد دیگر آن H.225 RAS برای ارتباط تجهیزات با Gatekeeper است. در واقع Gatekeeper زمانی در شبکه کاربرد خواهد داشت که بیش از دو ارتباط H.323 داشته باشیم که در این صورت با استفاده از آن می توان مدیریت واحدی برای برقراری ارتباط و کنترل بین EndPoint های H.323 ایجاد نمود.

پروتکل H.225، برای ارسال پیام های سیگنالینگ از Q.931 برای برقراری تماس، خاتمه و نگهداری تماس از طریق پورت TCP 1720 استفاده می کند.

درواقع Gatekeeper با استفاده از پروتکل H.225 RAS این وظایف را انجام می دهد:

  • Gatekeeper بتواند Endpoint ها را مدیریت کند.
  • Endpoint ها بتوانند درخواست برقراری تماس را به نقطه ای دیگر ارسال نمایند.
  • Gatekeeper بتواند IP مربوط به Endpoint مقصد را شناسایی و به Endpoint ی که قصد تماس گرفتن با آن را دارد، ارسال نماید.

پروتکل H.245

بعد از انجام تنظیمات سیگنالینگ تماس توسط پروتکل H.225 و قبل از برقرار شدن تماس، پروتکل H.245 که کار کنترل تماس در شبکه H.323 را انجام می دهد، یک کانال کنترل H.245 برای ارسال پیام بین دو Endpoint برقرار می کند. به منظور برقراری ارتباط میان Endpoint ها نیاز است تا مذاکره ای برای انتخاب نوع Codec مورد استفاده و همچنین شماره پورت جریان RTP انجام شود. این جریان می تواند صوتی/تصویری باشد، همچنین امکان ارسال داده نیز در این ارتباط میسر است. پروتکل H.245 این وظیفه را بر عهده دارد.

پروتکل H.323 برای برقراری ارتباط صدا (Voice)، از Codec های G.711، G.722، G.723، G.728 ،G.729، برای تصویر (Video) از Codec های H.261، H.263،H2 و برای داده (Data) از T.120 پشتیبانی می کند.

پروتکل H.239

پروتکل H.239 این امکان را می دهد که به صورت موازی و هم زمان بین دو کانال ارتباطی درون یک جلسه (Session)، ارتباطی داشته باشیم. از این طریق می توانیم هنگام برگزاری کنفرانس تصویری، دو کانال تصویری مجزا داشته باشیم که از یک کانال برای ارسال تصویر به صورت زنده و از کانال دیگر برای به اشتراک گذاری محتواهایی مانند عکس از روی کامپیوتر استفاده شود.

پروتکل H.235

برای اعمال مسائل امنیتی از قبیل ارسال سیگنالینگ تماس به صورت امن، رمزگذاری شده و احراز هویت جهت پاسخ به درخواست های رسیده از Endpoint ها به Gatekeeper از پروتکل H.235 استفاده می شود. H.235 برای امن کردن کانال سیگنالینگ تماس از پروتکل TLS یا IPSEC استفاده می کند.

پروتکل T.120

استانداردی متشکل از مجموعه ای از چندین پروتکل می باشد. پروتکل T.120 امکان ارسال و دریافت فایل و متن (Chat) و به اشتراک گذاری برنامه های کاربردی (Application) در کنفرانس را به صورت امن و دقیق فراهم می کند.

پروتکل RTP

RTP (Real-Time Transport Protocol) پروتکل استاندارد انتقال داده می باشد که این پروتکل داده هایی مانند صدا و تصویر را به صورت UDP ارسال می کند و پروتکل RTCP (Real-Time Control Protocol) برای کنترل جریان RTP استفاده می شود که شامل اطلاعاتی در خصوص بسته های RTP ارسال شده می باشد که به کنترل کیفیت جریان کمک می کند.

در پروتکل H.323 دو اصطلاح Fast Start و Slow Start مطرح شده است که در خصوص پیام های ارسالی بین دو Endpoint برای ایجاد یک ارتباط دو طرفه می باشد.

در مدل Slow Start برای برقراری یک ارتباط دو طرفه بین Endpoint ها، تمامی پیام های مربوط به پروتکل H.245 و H.225 فرستاده می شود.

پروتکل RTP

پیام TCS (Terminal Capability Set)، به منظور تعیین Codec و پارامترهایی نظیر VAD (Voice Activity Detection) ارسال می شود.

پیام OLC (Open Logical Channel)، به منظور تعیین شماره پورت های جریان داده RTP/RTCP ارسال می شود.

پیام Master/Slave، با توجه به نوع Device، یکی از آن ها که از پارامترهای بیشتری پشتیبانی می کند به عنوان Master انتخاب می شود. در صورت وجود هرگونه ناسازگاری و اختلاف در ایجاد ارتباط، Master این توانایی را دارد که به آن پایان دهد.

اما Fast Start که به آن Fast Connect نیز گفته می شود، حالتی است که در آن Endpoint می تواند پیام های مربوط به انتخاب Codec مورد نظر و همچنین شماره پورت جریان RTP/RTPC که از طریق ارسال پیام توسط پروتکل H.245 انجام می شود را در قالب پیام های ارسالی توسط پروتکل H.225 بفرستد و با ارسال پیام های کمتر، یک ارتباط دوطرفه با Endpoint مقابل برقرار کند. در این صورت کانال جداگانه ای برای ارسال پیام های H.245 بین دو Endpoint ایجاد نمی شود. هرچند این مدل به صورت متداول پشتیبانی می شود اما بیشتر Endpoint ها از مدل Slow Start استفاده می کنند که این انتخاب تأخیر چندانی برای برقراری ارتباط بین دو Endpoint ایجاد نمی کند.

پروتکل RTP

96
0
2
نظرات