BÀI TIỂU LUẬN BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI Đề tài ĐÁNH GIÁ VIỆC SỬ DỤNG BỘ GIAO THỨC H.323 TRONG CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG ĐẦU H.323 là một tập hợp các giao thức cho hội nghị thoại, video và dữ liệu qua các mạng dựa trên gói như Internet. Khuyến nghị hiện tại, được gọi là phiên bản 2.0, đã được Nhóm Nghiên cứu 16 (SG16) của Bộ phận Viễn thông thuộc Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU- T) phê chuẩn. Ngăn xếp giao thức H.323 được thiết kế để hoạt động bên trên lớp truyền tải của mạng bên dưới. Do đó, H.323 có thể được sử dụng trên bất kỳ phương tiện truyền tải mạng dựa trên gói nào như Ethernet, TCP / UDP / IP, ATM và Frame Relay để cung cấp giao tiếp đa phương tiện thời gian thực. H.323 sử dụng Giao thức Internet (IP) cho hội nghị liên mạng. H.323 là một trong số các khuyến nghị về hội nghị truyền hình do ITU-T đưa ra. Các đề xuất khác trong loạt bài này bao gồm H.310 cho hội nghị qua ISDN băng rộng (B-ISDN), H.320 cho hội nghị qua ISDN băng hẹp, H.321 cho hội nghị qua ATM, H.322 cho hội nghị qua mạng LAN cung cấp chất lượng đảm bảo của dịch vụ và H.324 cho hội nghị qua mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN). Tiêu chuẩn H.323 được thiết kế để cho phép máy khách trên mạng H.323 giao tiếp với máy khách trên mạng hội nghị truyền hình khác. Nghiên cứu này cung cấp tổng quan chi tiết về các thành phần, giao thức và thủ tục được định nghĩa trong H.323. Những thách thức kỹ thuật phải đối mặt với việc áp dụng rộng rãi H.323, các phần mở rộng và phát triển hiện tại của H.323 cũng như triển vọng tương lai của H.323 như một tiêu chuẩn hội nghị truyền hình cũng được thảo luận. Xu hướng: Sự phát triển bùng nổ của Internet và sự triển khai gần như phổ biến của các mạng LAN doanh nghiệp đã làm cho các mạng dựa trên gói trở nên phổ biến. Do đó, các cá nhân và doanh nghiệp sử dụng tài nguyên này để liên lạc bằng âm thanh và hình ảnh là điều đương nhiên để bù đắp một phần giá cước của mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN). Đa phương tiện qua mạng dựa trên gói (chủ yếu là mạng IP) đã phát triển nhanh chóng trong vài năm qua. Nghiên cứu trong ngành cho thấy mức tăng trưởng ở mức 37% hàng năm và dự kiến sẽ đạt 39 tỷ đô la vào năm 2002 (http://www.imtc.org/faq.htm). Trong một dự báo tương tự, Probe Research ước tính rằng vào năm 2002, 18,5% tổng lưu lượng điện thoại của Hoa Kỳ sẽ được chuyển qua mạng dữ liệu. Sự mở rộng nhanh chóng và tiềm năng này làm cơ sở cho tầm quan trọng của một tiêu chuẩn cho phép và thống nhất như H.323. Tiêu chuẩn hóa: Trong khoảng thời gian 1995-1997, một số nhà cung cấp đã phát triển các sản phẩm và dịch vụ để phục vụ cho thị trường điện thoại IP mới nổi. Tuy nhiên, các sản phẩm và dịch vụ này dựa trên các giao thức độc quyền ngăn cản khả năng tương tác rộng rãi. H.323 là một giao thức tiêu chuẩn đã được chấp nhận rộng rãi. Điều này sẽ thúc đẩy nhận thức, tính khả dụng và khả năng chấp nhận cao hơn của hội nghị đa phương tiện qua mạng dựa trên gói. Kết nối Internet: H.323 làm cầu nối truyền thông đa phương tiện giữa mạng dựa trên gói và mạng chuyển mạch SCN). Các máy khách hiện tại dựa trên các tiêu chuẩn hội nghị SCN như H.320 (ISDN), H.321 (ATM) và H.324 (PSTN) có thể hoạt động liên thông với các máy khách H.323. Ví dụ, có thể gọi từ máy khách H.323 đến điện thoại thông thường trên PSTN. Ở cấp độ doanh nghiệp, khả năng kết nối internet này cho phép các doanh nghiệp chuyển thoại và video từ các mạng hiện có sang mạng dữ liệu của họ. Các dịch vụ tích hợp: H.323 có thể phát triển các dịch vụ bổ sung như e-mail, thư thoại, fax, chức năng trung tâm cuộc gọi và hội nghị truyền hình trong một môi trường tích hợp. Ví dụ: một doanh nghiệp thương mại điện tử có thể cung cấp một liên kết thoại trực tiếp từ trang web của họ đến đại diện bán hàng để trả lời các câu hỏi của khách hàng. Một số dịch vụ đã được chuẩn hóa trong H.450.x (ví dụ: chuyển cuộc gọi, chuyển tiếp cuộc gọi). Xuất phát từ lý do trên, tác giả đã lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Đánh giá việc sử dụng bộ giao thức H.323 trong công nghệ truyền thông” Kết cấu của bài tiểu luận: Ngoài phần Mở đầu, Kết luận, Tài liệu tham khảo và Phụ lục phần nội dung của đề tài gồm có 6 phần như sau: Chương 1: Tổng quan bộ giao thức H.323 Chương 2: Thành phần mạng & chức năng của bộ giao thức H.323 Chương 3: Thủ tục báo hiệu bộ giao thức H.323 Chương 4: Ứng dụng và mô phỏng Chương 5: Thách thức và triển vọng Phần bài tập
TỔNG QUAN BỘ GIAO THỨC H.323
Giới thiệu chung
H.323 là công nghệ quan trọng cho việc truyền âm thanh, video và dữ liệu thời gian thực qua mạng dựa trên gói, bao gồm các mạng như LAN, WAN, MAN và mạng doanh nghiệp Công nghệ này hỗ trợ nhiều ứng dụng khác nhau, từ điện thoại IP chỉ truyền âm thanh đến videotelephony kết hợp âm thanh và video, cũng như truyền thông đa phương tiện Nhờ vào khả năng cung cấp nhiều dịch vụ, H.323 có thể được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực tiêu dùng, kinh doanh và giải trí.
H.323 là tiêu chuẩn quy định các thành phần, giao thức và quy trình để cung cấp dịch vụ truyền thông đa phương tiện như âm thanh, video và dữ liệu trong thời gian thực qua mạng gói, bao gồm cả mạng IP Tiêu chuẩn này thuộc nhóm khuyến nghị ITU – T H.32X, nhằm cung cấp dịch vụ truyền thông đa phương tiện trên nhiều loại mạng khác nhau.
Phạm vi hoạt động
Vùng H.323 là tập hợp các thiết bị đầu cuối, gateway và MCU được quản lý bởi một Gatekeeper duy nhất Mỗi khu vực bao gồm ít nhất một thiết bị đầu cuối và có thể có thêm các gateway hoặc MCU Đặc biệt, một vùng chỉ có một gatekeeper và có thể hoạt động độc lập với cấu trúc liên kết mạng, bao gồm nhiều phân đoạn mạng được kết nối thông qua bộ định tuyến hoặc các thiết bị khác.
Hình 1 1: Phạm vi hoạt động giao thức H.323
THÀNH PHẦN MẠNG & CHỨC NĂNG CỦA BỘ GIAO THỨC H.323
Thiết bị đầu cuối (Terminal)
Thiết bị đầu cuối H.323, hay còn gọi là máy khách, là điểm kết nối nơi các luồng dữ liệu và tín hiệu H.323 bắt đầu và kết thúc Nó có thể là một PC đa phương tiện tuân thủ H.323 hoặc một thiết bị độc lập như điện thoại IP USB Một thiết bị đầu cuối cần hỗ trợ giao tiếp âm thanh, trong khi hỗ trợ video và dữ liệu là tùy chọn Thiết bị này được sử dụng cho truyền thông đa phương tiện hai chiều thời gian thực, với khả năng hoạt động trên cả máy tính cá nhân và thiết bị độc lập.
Thiết bị đầu cuối H.323 hỗ trợ truyền thông âm thanh và có thể tùy chọn hỗ trợ video hoặc dữ liệu, đóng vai trò quan trọng trong dịch vụ điện thoại IP Nó có thể là PC hoặc thiết bị độc lập, chạy ngăn xếp H.323 và các ứng dụng đa phương tiện, nhằm tương tác với các thiết bị đầu cuối đa phương tiện khác H.323 tương thích với nhiều loại thiết bị đầu cuối khác nhau như H.324 trên SCN, H.310 trên B-ISDN, H.320 trên ISDN, H.321 trên B-ISDN và H.322 trên mạng LAN có QoS đảm bảo Ngoài ra, thiết bị đầu cuối H.323 cũng có thể được sử dụng trong các hội nghị đa điểm.
Các thiết bị đầu cuối H.323 phải hỗ trợ những điều sau:
− H.245 để trao đổi khả năng của thiết bị đầu cuối và tạo các kênh đa phương tiện
− H.225 để báo hiệu cuộc gọi và thiết lập cuộc gọi
− RAS để đăng ký và kiểm soát truy cập khác với gatekeeper
− RTP / RTCP để giải trình tự các gói âm thanh và video
Các thiết bị đầu cuối H.323 cần hỗ trợ CODEC âm thanh G.711 Ngoài ra, các thành phần tùy chọn cho thiết bị này bao gồm CODEC video, giao thức hội nghị truyền dữ liệu T.120 và MCU.
Gateway
Gateway là thành phần tùy chọn trong mạng H.323, nhưng cần thiết để giao tiếp giữa các mạng khác nhau Bằng cách cung cấp gateway, các thiết bị đầu cuối H.323 có thể kết nối với thiết bị hội nghị tương thích H.32X khác, như H.320 hoặc H.324 Gateway thực hiện chức năng dịch định dạng dữ liệu, tín hiệu điều khiển, codec âm thanh và video, cũng như thiết lập và kết thúc cuộc gọi trên cả hai mạng Tùy thuộc vào loại mạng, gateway có thể hỗ trợ các điểm cuối H.310, H.320, H.321, H.322 hoặc H.324.
Gateway là một thiết bị kết nối hai mạng khác nhau, trong đó H.323 gateway đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối mạng H.323 với các mạng không phải H.323 Chẳng hạn, gateway có thể kết nối thiết bị đầu cuối H.323 với mạng SCN, bao gồm tất cả các mạng điện thoại chuyển mạch như mạng PSTN Khả năng kết nối giữa các mạng này được thực hiện thông qua việc dịch các giao thức để thiết lập và giải phóng cuộc gọi, chuyển đổi định dạng phương tiện, và truyền thông tin giữa các mạng Tuy nhiên, việc giao tiếp giữa hai thiết bị đầu cuối trên cùng một mạng H.323 không cần đến gateway.
Gateway H.323 đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp bản dịch các giao thức để thiết lập và giải phóng cuộc gọi, cũng như chuyển đổi các định dạng phương tiện giữa các mạng khác nhau Nó cho phép truyền thông tin hiệu quả giữa các mạng H.323 và không phải H.323, góp phần nâng cao khả năng giao tiếp trong các hệ thống điện thoại hiện đại.
IP, trong đó H.323 gateway kết nối mạng IP và mạng SCN (ví dụ: mạng ISDN)
Ngăn xếp giao thức gateway trong H.323 bao gồm các tín hiệu điều khiển H.245 và H.225 để thiết lập, giải phóng cuộc gọi và đăng ký với Gatekeeper Gateway chuyển đổi các giao thức giữa mạng H.323 và mạng không phải H.323, đồng thời thực hiện việc thiết lập và xóa cuộc gọi ở cả hai phía Nó cũng có khả năng dịch giữa các định dạng âm thanh, video và dữ liệu, mặc dù có thể không cần thiết nếu các thiết bị đầu cuối tìm thấy chế độ giao tiếp chung Gatekeeper nhận diện gateway thông qua quá trình đăng ký, và một gateway có thể hỗ trợ nhiều cuộc gọi đồng thời giữa hai mạng Gateway là một thành phần quan trọng của H.323, có thể hoạt động độc lập hoặc như một phần của gatekeeper hoặc MCU.
Gatekeeper
Gatekeeper là một thành phần quan trọng trong mạng hỗ trợ H.323, mặc dù không bắt buộc Nó đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo thông tin liên lạc diễn ra một cách đáng tin cậy và có tính khả thi về mặt thương mại.
Gatekeeper được xem là bộ não của mạng H.323 nhờ vào các dịch vụ quản lý và điều khiển trung tâm mà nó cung cấp Khi có gatekeeper, tất cả các điểm cuối như thiết bị đầu cuối, gateway và MCU phải đăng ký với nó Các thông báo kiểm soát từ các điểm cuối đã đăng ký sẽ được định tuyến qua gatekeeper, tạo thành một vùng quản lý giữa gatekeeper và các điểm cuối Gatekeeper cung cấp nhiều dịch vụ cho tất cả các điểm cuối trong vùng quản lý của nó.
Dịch địa chỉ: Gatekeeper duy trì cơ sở dữ liệu để dịch giữa các bí danh, chẳng hạn như số điện thoại quốc tế và địa chỉ mạng
Kiểm soát truy cập và nhập của các điểm cuối có thể được thực hiện dựa trên băng thông khả dụng, giới hạn số lượng cuộc gọi H.323 đồng thời, hoặc các đặc quyền đăng ký của các điểm cuối.
Quản lý băng thông là một chức năng quan trọng của Gatekeeper, cho phép chỉ định giới hạn số lượng cuộc gọi đồng thời và hạn chế quyền truy cập của các thiết bị đầu cuối cụ thể để thực hiện cuộc gọi trong những khoảng thời gian nhất định.
Khả năng định tuyến của gatekeeper cho phép quản lý tất cả các cuộc gọi bắt đầu hoặc kết thúc trong vùng của nó, mang lại nhiều lợi ích Đặc biệt, thông tin tính toán của các cuộc gọi được duy trì, phục vụ cho các mục đích thanh toán và bảo mật hiệu quả.
Thứ hai, một gatekeeper có thể định tuyến lại cuộc gọi đến một gateway thích hợp dựa trên tính khả dụng của băng thông
Định tuyến lại có khả năng phát triển các dịch vụ tiên tiến như định vị địa chỉ di động, chuyển tiếp cuộc gọi và chuyển hướng thư thoại.
Gatekeeper được xem như bộ não của mạng H.323, đóng vai trò trung tâm cho tất cả các cuộc gọi trong mạng này Mặc dù không bắt buộc, Gatekeeper cung cấp nhiều dịch vụ quan trọng như định địa chỉ, ủy quyền và xác thực cho các thiết bị đầu cuối và gateway Ngoài ra, Gatekeeper còn có khả năng cung cấp dịch vụ định tuyến cuộc gọi, nâng cao hiệu quả của mạng H.323.
Gatekeeper cung cấp dịch vụ điều khiển cuộc gọi cho các điểm cuối H.323, bao gồm dịch địa chỉ và quản lý băng thông theo quy định trong RAS.
Gatekeeper trong mạng H.323 là tùy chọn, nhưng nếu có mặt, các thiết bị đầu cuối và gateway phải sử dụng dịch vụ của nó Tiêu chuẩn H.323 xác định các dịch vụ bắt buộc mà gatekeeper phải cung cấp và chỉ định các chức năng tùy chọn khác mà nó có thể hỗ trợ.
Một trong những tính năng tùy chọn của gatekeeper là khả năng định tuyến báo hiệu cuộc gọi Khi các thiết bị đầu cuối gửi các bản tin gọi đến gatekeeper, nó sẽ thực hiện việc định tuyến các tín hiệu này đến các điểm cuối đích một cách hiệu quả.
Các thiết bị đầu cuối có khả năng gửi bản tin báo hiệu cuộc gọi trực tiếp đến các thiết bị đầu cuối ngang hàng, điều này làm nổi bật tính năng quan trọng của gatekeeper trong việc giám sát và kiểm soát cuộc gọi trong mạng Việc định tuyến cuộc gọi thông qua gatekeeper không chỉ nâng cao hiệu suất mạng mà còn cho phép gatekeeper đưa ra quyết định định tuyến thông minh dựa trên nhiều yếu tố, chẳng hạn như cân bằng tải giữa các gateway.
Gatekeeper là một tùy chọn trong hệ thống H.323, cung cấp các dịch vụ như dịch địa chỉ, kiểm soát truy cập, kiểm soát băng thông và quản lý vùng thông qua RAS Mạng H.323 không có gatekeeper có thể thiếu những khả năng này, trong khi mạng có điện thoại IP gateway cần gatekeeper để chuyển đổi địa chỉ E.164 thành địa chỉ truyền tải Mặc dù gatekeeper là một thành phần logic của H.323, nó có thể được triển khai như một phần của gateway hoặc MCU.
2.3.1 Chức năng bắt buộc Gatekeeper
Trong mạng H.323, các cuộc gọi có thể sử dụng bí danh để định địa chỉ đầu cuối đích Khi cuộc gọi xuất phát từ bên ngoài và được nhận bởi một gateway kết nối, số điện thoại E.164 (như 310-442-9222) sẽ được sử dụng để xác định thiết bị đầu cuối đích Gatekeeper sẽ chuyển đổi số điện thoại E.164 hoặc bí danh thành địa chỉ mạng (ví dụ: 204.252.32:456) cho thiết bị đầu cuối đích, cho phép kết nối đến điểm cuối này qua địa chỉ mạng trong mạng H.323.
Gatekeeper đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát truy cập các điểm cuối vào mạng H.323 Nó sử dụng các thông báo RAS, bao gồm yêu cầu truy cập (ARQ), xác nhận (ACF) và từ chối (ARJ) để thực hiện chức năng này Kiểm soát truy cập có thể được cấu hình để cho phép tất cả các điểm cuối truy cập vào mạng H.323 mà không có hạn chế.
Gatekeeper hỗ trợ kiểm soát băng thông thông qua các bản tin RAS, bao gồm yêu cầu băng thông (BRQ), xác nhận (BCF) và từ chối (BRJ) Khi gatekeeper thiết lập ngưỡng cho số lượng kết nối đồng thời trên mạng H.323, nó có thể từ chối các kết nối mới khi ngưỡng đã đạt Điều này giúp giới hạn tổng băng thông được phân bổ cho một số kết nối, đồng thời giữ lại băng thông cho các ứng dụng dữ liệu khác Ngoài ra, kiểm soát băng thông cũng có thể được thiết lập để chấp nhận tất cả các yêu cầu thay đổi băng thông.
Thiết bị điều khiển đa điểm (MCU)
Hình 2 4: Khối điều khiển đa điểm MCU
Thiết bị điều khiển đa điểm cho phép tổ chức hội nghị giữa ba hoặc nhiều điểm cuối, bao gồm bộ điều khiển đa điểm (MC) và các bộ xử lý đa điểm (MP) MCU, mặc dù là một đơn vị logic riêng biệt, có thể được tích hợp vào thiết bị đầu cuối, gateway hoặc các gatekeeper Nó là một thành phần tùy chọn trong mạng hỗ trợ H.323.
Bộ điều khiển đa điểm (MC) cung cấp một điểm trung tâm để thiết lập cuộc gọi đa điểm, cho phép định tuyến tín hiệu và điều khiển để xác định khả năng của các điểm cuối Nó cũng có thể được sử dụng cho các cuộc gọi điểm-điểm, với khả năng mở rộng thành hội nghị đa điểm MC đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định phát trực tiếp hoặc phát đa hướng các luồng âm thanh và video, dựa trên khả năng của mạng và cấu trúc hội nghị Ngoài ra, bộ xử lý đa điểm thực hiện việc trộn, chuyển đổi và xử lý các luồng âm thanh, video và dữ liệu giữa các điểm cuối trong cuộc hội nghị.
MCU đóng vai trò quan trọng trong hội nghị đa điểm, nơi mỗi thiết bị đầu cuối kết nối điểm-điểm với MCU Nó xác định khả năng của từng thiết bị và gửi luồng phương tiện hỗn hợp Trong mô hình hội nghị đa điểm phi tập trung, MC đảm bảo khả năng tương thích truyền thông, nhưng luồng phương tiện được truyền đa hướng và quá trình trộn diễn ra tại từng đầu cuối.
MCU hỗ trợ tổ chức hội nghị với ít nhất ba thiết bị đầu cuối H.323 Tất cả các thiết bị đầu cuối tham gia đều kết nối với MCU, nơi quản lý tài nguyên hội nghị một cách hiệu quả.
Nghị và thương lượng giữa các thiết bị đầu cuối là quá trình xác định CODEC âm thanh hoặc video để xử lý luồng phương tiện Trong tiêu chuẩn H.323, Gatekeeper, gateway và MCU là các thành phần riêng biệt về mặt logic, nhưng có thể được triển khai như một thiết bị vật lý duy nhất.
THỦ TỤC BÁO HIỆU BỘ GIAO THỨC H.323
Bộ giải mã âm thanh
H.323 quy định một loạt bộ giải mã âm thanh với tốc độ bit từ 5,3-64 kb/s, trong đó G.711 là bộ giải mã bắt buộc với tốc độ 56 và 64 kb/s, thường được sử dụng trong các mạng điện thoại Tuy nhiên, G.711 không phù hợp cho giao tiếp qua Internet do băng thông hạn chế Hiện nay, nhiều thiết bị đầu cuối H.323 hỗ trợ G.723.1, cho âm thanh chất lượng tốt hơn ở tốc độ 5,3 kb/s và 6,3 kb/s Ngoài ra, các bộ giải mã G.728 và G.729 sử dụng công nghệ lượng tử hóa tiên tiến để cung cấp âm thanh chất lượng cao với tốc độ lần lượt là 16 kb/s và 8 kb/s.
Bộ giải mã video
Giao tiếp video yêu cầu băng thông và tài nguyên lớn, vì vậy việc sử dụng các kỹ thuật nén và giải nén hiệu quả là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất tối ưu Khuyến nghị H.323 quy định hai bộ giải mã video chính là H.261 và H.263, nhưng các máy khách H.323 không bị giới hạn chỉ ở hai bộ này Các bộ giải mã khác có thể được sử dụng nếu cả hai thiết bị đầu cuối đồng ý và hỗ trợ Việc hỗ trợ video trên thiết bị đầu cuối H.323 và MCU là một tùy chọn.
Bộ giải mã H.261 cho phép truyền video qua các kênh với băng thông px64 Kb/s, trong đó p có thể từ 1 đến 30 Để nén video, H.261 sử dụng biến đổi cosine rời rạc (DCT), cùng với lượng tử hóa và bù chuyển động H.261 hỗ trợ hai định dạng video: định dạng trung gian chung (CIF) với độ phân giải 352 x 288 pixel và định dạng trung gian phổ biến một phần tư (QCIF) với độ phân giải 176 x 144 pixel, trong đó hỗ trợ định dạng CIF là tùy chọn.
Bộ giải mã H.263 được thiết kế để truyền tốc độ bit thấp mà không làm giảm chất lượng
H.263 sử dụng mã hóa DCT kết hợp với lượng tử hóa để nén video, đồng thời áp dụng ước tính và dự đoán chuyển động, giúp cải thiện chất lượng video với tốc độ bit thấp hơn Các thông số hiệu quả mã hóa có thể được thương lượng giữa các thiết bị đầu cuối H.263 hỗ trợ các định dạng video như QCIF phụ (128x96), QCIF (176x144), CIF (352x244), 4CIF (702x576) và 16CIF (1408x1152), trong đó ba phần đầu là bắt buộc và hai phần còn lại là tùy chọn Đặc biệt, H.263 tương thích với H.261 thông qua định dạng QCIF.
Chất lượng video truyền tải phụ thuộc chủ yếu vào kỹ thuật nén, với sự phát triển liên tục của các bộ giải mã hiệu quả như MPEG-4 và MPEG-7 Kiến trúc H.323 được thiết kế để dễ dàng tích hợp các bộ giải mã mới khi chúng được phát triển.
Cơ chế điều khiển và báo hiệu
Báo hiệu cuộc gọi H.225 là phương pháp thiết lập kết nối giữa các điểm cuối H.323, cho phép vận chuyển dữ liệu thời gian thực Quá trình này liên quan đến việc trao đổi các bản tin giao thức H.225 qua một kênh tín hiệu đáng tin cậy, thường được thực hiện trên TCP trong mạng H.323 dựa trên IP Các thông điệp H.225 được trao đổi giữa các điểm cuối mà không cần Gatekeeper, hoặc có thể được định tuyến qua Gatekeeper nếu có Hai trường hợp này lần lượt được gọi là báo hiệu cuộc gọi trực tiếp và báo hiệu cuộc gọi được định tuyến bởi Gatekeeper, với phương pháp được chọn phụ thuộc vào quyết định của Gatekeeper trong quá trình trao đổi tin nhắn RAS.
H.323 yêu cầu các thiết bị đầu cuối trao đổi thông tin để xác định cấu hình tương thích trước khi thiết lập liên kết giao tiếp âm thanh, video hoặc dữ liệu H.245 sử dụng thông báo và lệnh điều khiển trong cuộc gọi để thông báo và hướng dẫn Kiểm soát H.245 là bắt buộc ở tất cả các điểm cuối.
H.245 cung cấp các chức năng điều khiển phương tiện sau:
H.323 hỗ trợ trao đổi khả năng giữa các thiết bị đầu cuối với các tính năng nhận và gửi khác nhau Mỗi điểm cuối ghi lại thông tin về khả năng của mình, bao gồm loại phương tiện, codec và tốc độ bit, và gửi thông tin này đến các điểm cuối khác để đảm bảo kết nối hiệu quả.
Khi mở và đóng các kênh logic trong hệ thống H.323, âm thanh và video được truyền qua các liên kết end-to-end đơn hướng, trong khi hội nghị đa điểm sử dụng liên kết đa điểm Các kênh dữ liệu cho phép giao tiếp hai chiều và cần có một kênh riêng biệt cho âm thanh, video và dữ liệu Việc điều khiển mở và đóng các kênh này được thực hiện thông qua các bản tin H.245, trong đó kênh logic 0 luôn mở để hỗ trợ các bản tin điều khiển.
• Các bản tin điều khiển luồng: Các bản tin này cung cấp thông tin phản hồi cho các thiết bị đầu cuối khi gặp sự cố giao tiếp
Trong cuộc gọi, có thể sử dụng một số lệnh và thông báo khác, chẳng hạn như lệnh đặt bộ giải mã tại điểm cuối nhận, khi điểm cuối gửi chuyển đổi bộ giải mã của nó.
Các thông điệp điều khiển H.245 cũng có thể được định tuyến qua một Gatekeeper nếu có 3.3.3 H.225.0 RAS
Các thông báo H.225.0 RAS, bao gồm đăng ký, thiết lập và trạng thái, là yếu tố quan trọng trong việc xác định giao tiếp giữa các điểm cuối và Gatekeeper H.225.0 RAS chỉ được yêu cầu khi có sự hiện diện của Gatekeeper.
12 báo hiệu cuộc gọi H.225.0 và H.245, H.225.0 RAS sử dụng phương tiện truyền tải không tin cậy để phân phối Trong mạng IP, H.225.0 RAS sử dụng UDP
Truyền thông H.225.0 RAS bao gồm:
Phát hiện Gatekeeper là quá trình mà các điểm cuối sử dụng để xác định Gatekeeper của mình Khi một điểm cuối cần tìm địa chỉ truyền tải của Gatekeeper, nó sẽ gửi một bản tin yêu cầu Gatekeeper (GRQ) Các Gatekeeper có thể phản hồi bằng bản tin GCF, trong đó chứa địa chỉ của Gatekeeper.
Khi có sự hiện diện của một Gatekeeper, việc đăng ký tất cả các điểm cuối với nó là rất quan trọng Gatekeeper cần nắm rõ bí danh và địa chỉ vận chuyển của từng điểm cuối trong khu vực của mình để thực hiện việc định tuyến cuộc gọi hiệu quả.
Gatekeeper sử dụng thông báo để xác định vị trí điểm cuối với một địa chỉ vận chuyển cụ thể Quy trình này là cần thiết, đặc biệt khi Gatekeeper cập nhật cơ sở dữ liệu địa chỉ vận chuyển bí danh của mình.
Gatekeeper thực hiện nhiều nhiệm vụ quan trọng trong việc quản lý và kiểm soát, bao gồm việc thiết lập kết nối, xác định trạng thái và quản lý băng thông Tất cả các nhiệm vụ này đều được thực hiện thông qua các bản tin H.225.0 RAS, đảm bảo hiệu quả trong quá trình giao tiếp.
Hình 3 2: Mô hình kết nối báo hiệu trong H.323
- Một số bản tin H.225.0 RAS
(GCF/GRJ :Confirm/Reject) Định vị Gatekeeper
Yêu cầu quyền truy nhập
DRQ: Disconnect Request Yêu cầu giải phóng cuộc gọi
DCF: Disconnect Confirm Xác nhận ngắt kết nối
Báo hiệu cuộc gọi là quá trình thiết lập kết nối giữa hai đầu cuối H.323, cho phép các điểm này tìm kiếm Gatekeeper Nó cung cấp khả năng truyền thông báo hiệu giữa các đầu cuối H.323, phục vụ cho việc thiết lập và giải phóng cuộc gọi hiệu quả.
Alerting (Thông báo) Người được gọi gửi thông báo nhận được một yêu cầu kết nối từ phía người gọi
Tiến hành cuộc gọi Người được gọi gửi thông báo yêu cầu thiết lập
Call Proceeding Cuộc gọi của người gọi đã được khởi tạo và nó không chấp nhận một yêu cầu kết nối nào khác
Connect (Kết nối) Người được gọi gửi thông báo chấp nhận kết nối từ phía gọi
Information (Thông tin) Cung cấp thêm các thông tin trong quá trình thiết lập cuộc gọi hoặc các thông tin thêm về cuộc gọi
(Quá trình cuộc gọi) Được gửi từ Gateway tới SCN, đưa ra tiến trình cuộc gọi trong quá trình trao đổi
Release Complete Terminal đưa thông báo giải phóng cuộc gọi, thu hồi lại tài nguyên đã cung cấp cho cuộc gọi
(Hoàn thành giải phóng cuộc gọi)
Setup (Thiết lập) Người gọi gửi thông báo yêu cầu muốn được kết nối với người được gọi
Status (Trạng thái) Đáp ứng lại thông báo kiểm tra trạng thái hoặc một thông báo không xác định được loại thông báo báo hiệu cuộc gọi
Thông báo yêu cầu các thông tin trạng thái cuộc gọi.
Thiết lập và giải phóng cuộc gọi
3.5.1 Thiết lập cuộc gọi với 2 đầu cuối và 1 Gatekeeper
Hình 3 3: Thiết lập cuộc gọi
Chú thích: : Bản tin báo hiệu H.225
1 TERMINAL A gửi bản tin RAS ARQ trên kênh RAS tới gatekeeper để đăng ký
TERMINAL A yêu cầu sử dụng báo hiệu cuộc gọi trực tiếp
2 Gatekeeper xác nhận việc chấp nhận TERMINAL A bằng cách gửi ACF đến
TERMINAL A GATEKEEPER chỉ ra trong bản tin ACF rằng TERMINAL A có thể sử dụng báo hiệu cuộc gọi trực tiếp
3 TERMINAL A gửi bản tin thiết lập báo hiệu cuộc gọi H.225 đến TERMINAL B yêu cầu kết nối
4 TERMINAL B trả lời bằng một bản tin tiếp tục cuộc gọi H.225 tới TERMINAL A
5 Bây giờ TERMINAL B phải đăng ký với GATEKEEPER Nó gửi một bản tin RAS
ARQ tới GATEKEEPER trên kênh RAS
6 GATEKEEPER xác nhận đăng ký bằng cách gửi bản tin RAS ACF tới TERMINAL
7 TERMINAL B báo TERMINAL A về cơ sở kết nối bằng cách gửi bản tin alerting
8 Sau đó, TERMINAL B xác nhận thiết lập kết nối bằng cách gửi bản tin connect cho
TERMINAL A và cuộc gọi được thiết lập
Hình 3 4: Minh họa các luồng báo hiệu điều khiển H.323 Chú thích: : Bản tin H.245
9 Kênh điều khiển H.245 được thiết lập giữa TERMINAL A và TERMINAL B
TERMINAL A gửi một H.245 Terminal Capability Đặt bản tin tới TERMINAL B để trao đổi các khả năng của nó
10 TERMINAL B thừa nhận khả năng của TERMINAL A bằng cách gửi H.245Thông báo Terminal Capability Set Ack
11 TERMINAL B trao đổi các khả năng của nó với TERMINAL A bằng cách gửi
H.245Thông báo Terminal Capability Set
12 TERMINAL A thừa nhận khả năng của TERMINAL B bằng cách gửi H.245Thông báo Terminal Capability Set Ack
13 TERMINAL A mở kênh media bằng TERMINAL B bằng cách gửi open Logical
Channel H.245 nhắn Địa chỉ vận chuyển của kênh RTCP được bao gồm trong nhắn
14 TERMINAL B thừa nhận việc thiết lập kênh logic đơn hướng từ TERMINAL A đến
TERMINAL B gửi một bản tin H.245 open Logical Channel Ack, trong đó bao gồm địa chỉ RTP được cấp cho TERMINAL A để gửi luồng phương tiện RTP, cùng với địa chỉ RTCP mà TERMINAL A đã gửi trước đó.
15 Sau đó, TERMINAL B mở một kênh media với TERMINAL A bằng cách gửi H.245 thông báo open Logical Channel Địa chỉ vận chuyển của kênh RTCP là bao gồm trong bản tin
16 TERMINAL A thừa nhận việc thiết lập kênh logic đơn hướng từ TERMINAL B đến
TERMINAL A gửi thông báo H.245 open Logical Channel Ack, trong đó bao gồm địa chỉ truyền tải RTP mà TERMINAL A cấp phát cho TERMINAL B Địa chỉ này được sử dụng để gửi luồng phương tiện RTP, cùng với địa chỉ RTCP mà TERMINAL B đã nhận từ TERMINAL.
B sớm hơn Giờ đây, giao tiếp luồng phương tiện hai chiều được thành lập
Hình 3 5: Minh họa luồng phương tiện H.323 và các luồng điều khiển phương tiện Chú thích: : Luồng phương tiện RTP và bản tin RTCP
17 TERMINAL A gửi luồng phương tiện được đóng gói RTP tới TERMINAL B
18 TERMINAL B gửi luồng phương tiện được đóng gói RTP đến TERMINAL A
19 TERMINAL A gửi các bản tin RTCP đến TERMINAL B
20 TERMINAL B gửi các bản tin RTCP đến TERMINAL A
Hình 3.6: Minh họa các luồng giải phóng cuộc gọi
Chú thích: : Bản tin RAS
21 TERMINAL B bắt đầu giải phóng cuộc gọi Nó gửi một bản tin H.245 End Session
22 TERMINAL A giải phóng điểm cuối cuộc gọi và xác nhận việc phát hành bằng cách gửi H.245 Thông báo End Session Command tới TERMINAL B
23 TERMINAL B hoàn thành việc giải phóng cuộc gọi bằng cách gửi một bản tin hoàn thành bản phát hành H.225 đến TERMINAL A
24 TERMINAL A và TERMINAL B ngắt kết nối với gatekeeper bằng cách gửi bản tin
25 Gatekeeper ngắt TERMINAL A và TERMINAL B và xác nhận bằng cách gửi bản tin
DCF đến TERMINAL A và TERMINAL B
3.5.2 Tương tác với các phương tiện đa phương tiện khác Mạng
Giao thức H.323 được thiết kế để tương tác với các mạng khác, với các kết nối phổ biến nhất là điện thoại IP Mạng cơ sở của H.323 là mạng IP, trong khi mạng tương tác bao gồm SCN, mà trong đó có mạng PSTN và ISDN.
Hình 3 6: Điện thoại IP: H.323 Kết nối với SCN
H.323 tương thích với nhiều mạng H.32x, cho phép kết nối hiệu quả giữa chúng Hình 3.7 minh họa một vùng H.323 kết nối với tất cả các mạng H.32x Theo khuyến nghị của ITU - TH.246, có sự chỉ định rõ ràng về liên kết giữa các mạng H.32x khác nhau.
Hình 3 7: H.323 Tương tác với các mạng H.32x khác
3.5.3 Thiết lập cuộc gọi với 2 đầu cuối và 2 Gatekeeper
Hình 3 8: Thiết lập cuộc gọi với 2 đầu cuối và 2 Gatekeeper
1 Terminal A quay số điện thoại cho Terminal B
2 GWA gửi cho GK1 một ARQ yêu cầu quyền gọi thiết bị Terminal B
3 GK1 thực hiện tra cứu và KHÔNG tìm thấy thiết bị Terminal B đã đăng ký GK1 thực hiện tra cứu thuê bao và tìm thấy một kết quả phù hợp với GK2, GK1 gửi một LRQ GK2 và RIP (Đang yêu cầu) tới GWA
4 GK2 thực hiện tra cứu và tìm thấy thiết bị Terminal B đã đăng ký, trả về một LCF với địa chỉ IP của GWB
5 GK1 trả về một ACF với địa chỉ IP của GWB
6 GWA gửi Q.931 Call-Setup tới GWB với số điện thoại Terminal B
7 GWB gửi cho GK2 một ARQ, yêu cầu quyền trả lời cuộc gọi GWA
8 GK2 trả về một ACF với địa chỉ IP của GWA
9 GWB thiết lập cuộc gọi POTS tới thiết bị Terminal B bằng số điện thoại
10 Khi thiết bị Terminal B trả lời, GWB gửi Q.931 kết nối với GWA.
Dịch vụ bổ sung
H.323 kết nối mạng điện thoại truyền thống với mạng dựa trên gói đa phương tiện, mở ra tiềm năng lớn cho các dịch vụ và ứng dụng mới Những dịch vụ này có thể bao gồm các dịch vụ điện thoại truyền thống giá trị gia tăng như chuyển cuộc gọi và chuyển hướng, cũng như các dịch vụ mới như nhắn tin tích hợp (e-mail, hộp thư thoại, fax, nhắn tin nhanh, v.v.) H.323 cung cấp kiến trúc linh hoạt cho các dịch vụ bổ sung thông qua loạt đề xuất H.450.x.
H.450 áp dụng kiến trúc phân cấp để phát triển các dịch vụ mới, với khung chung cho các dịch vụ bổ sung được xác định trong H.450.1 Các dịch vụ cơ bản được quy định trong H.450.2 trở lên, cho phép người dùng cuối có khả năng phát triển các dịch vụ mới thông qua việc kết hợp các dịch vụ hiện có.
21 hoặc nhiều dịch vụ cơ bản Tuy nhiên, tất cả các dịch vụ phải sử dụng các cơ chế điều khiển được định nghĩa trong H.450.1
Giao thức H.450.1 cung cấp cơ chế báo hiệu thiết yếu cho việc điều khiển đầu cuối giữa các thực thể dịch vụ ngang hàng, dựa trên giao thức QSIG do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) phát triển cho mạng ISDN QSIG là cơ chế kiểm soát dịch vụ phổ biến nhất trong các trung tâm cuộc gọi và tổng đài PBX Việc sử dụng QSIG làm nền tảng cho các dịch vụ bổ sung H.323 mang lại nhiều lợi thế đáng kể.
− Khả năng tương tác với các mạng dựa trên QSIG
− Sự tồn tại của một số mô hình dịch vụ cơ bản (từ ISDN)
− Khả năng mở rộng và tính linh hoạt của QSIG
− Sự tồn tại của cơ sở kiến thức triển khai
Dịch vụ bổ sung đã được ITU-T phê chuẩn bao gồm chuyển cuộc gọi (H.450.2) và chuyển hướng cuộc gọi (H.450.3) Hiện nay, các dịch vụ khác đang trong quá trình phát triển như giữ cuộc gọi (H.450.4), gọi đến/đi (H.450.5), chờ cuộc gọi (H.450.6), chờ tin nhắn (H.450.7), nhận dạng tên (H.450.8) và kết thúc cuộc gọi trên thuê bao bận (H.450.9).
Chất lượng và bảo mật
Chất lượng video và âm thanh trên Internet thường kém hơn so với mạng PSTN H.323 là một giao thức lớp cao, có khả năng sử dụng bất kỳ QoS nào từ các lớp thấp hơn để điều khiển mức độ ưu tiên traffic trong mạng QoS có nhiệm vụ đảm bảo truyền tín hiệu với thời gian trễ tối thiểu và cung cấp băng thông cho các ứng dụng đa phương tiện Trong mạng IP, H.323 có thể áp dụng IntServ/RSVP và DiffServ để cải thiện chất lượng Việc phát triển codec hiệu quả cũng rất quan trọng trong việc nâng cao chất lượng truyền thông Tuy nhiên, các nhà quản lý CNTT doanh nghiệp thường ngần ngại triển khai giải pháp tích hợp dữ liệu và thoại hỗ trợ H.323 do tính kém tin cậy của mạng dựa trên gói so với PSTN.
Bảo mật trong truyền thông H.323 là một vấn đề quan trọng, khiến nhiều doanh nghiệp e ngại khi chuyển sang sử dụng H.323 cho liên lạc nội bộ và giữa các văn phòng Mặc dù H.323 phiên bản 2.0 đã tích hợp H.235 như một đề xuất bảo mật, nhưng nhiều sản phẩm vẫn chưa thực hiện đầy đủ các khuyến nghị bảo mật này.
Khuyến nghị H.235 xác định các yêu cầu bảo mật cho giao tiếp H.323, bao gồm bốn dịch vụ bảo mật chính: xác thực, tính toàn vẹn, quyền riêng tư và không từ chối.
Xác thực được thực hiện thông qua kiểm soát truy cập tại các điểm cuối, do Gatekeeper quản lý khu vực đảm nhiệm Mã hóa đảm bảo tính toàn vẹn và quyền riêng tư của dữ liệu, trong khi tính năng không thoái thác bảo vệ quyền lợi bằng cách ngăn chặn việc phủ nhận từ bất kỳ điểm cuối nào.
H.235 có thể sử dụng các tiêu chuẩn bảo mật hiện có như Bảo mật IP (IPSec) và Bảo mật lớp truyền tải (TLS) để triển khai các dịch vụ bảo mật trong cuộc gọi, điều này cũng được hỗ trợ bởi các dịch vụ Gatekeeper.
ỨNG DỤNG VÀ MÔ PHỎNG
H.323 ứng dụng vào dịch vụ hội nghị truyền hình
Tiêu chuẩn H.323 dựa trên bốn thành phần được sử dụng để chạy hội nghị video, ví dụ: hội nghị điểm-điểm hoặc đa điểm:
− Bộ điều khiển đa điểm (MCU)
4.1.2 Chuẩn H.323 - Hệ thống mạng hội nghị truyền hình
Lưu lượng âm thanh và hình ảnh cần băng thông lớn và có thể gây nghẽn mạng nếu không được quản lý hợp lý H.323 giải quyết vấn đề này bằng cách cung cấp chức năng quản lý độ rộng băng, kiểm soát số lượng đầu cuối H.323 đồng thời trong mạng và đảm bảo công bằng cần thiết cho các ứng dụng H.323 Điều này giúp đảm bảo lưu lượng tới hạn trên mạng LAN không bị vượt quá.
Hội nghị giữa các mạng
Nhiều người muốn thực hiện hội nghị với các đầu cuối ở xa có thể làm điều này trong môi trường H.323 thông qua kết nối trực tiếp PPP hoặc qua mạng intranet, extranet và Internet H.323 cung cấp phương tiện kết nối các hệ thống truyền hình hội nghị từ các mạng khác nhau, sử dụng công nghệ mã hóa và giải mã phổ biến từ các tiêu chuẩn truyền hình hội nghị, giúp đơn giản hóa và giảm thiểu số lượng bộ chuyển mã giao thức, từ đó tối ưu hóa hiệu suất.
H.323 hỗ trợ truyền hình hội nghị với khả năng kết nối từ ba điểm trở lên, cho phép thực hiện các cuộc họp đa điểm Khả năng này có thể được phân loại và triển khai thông qua các đầu cuối H.323.
H.323 hỗ trợ truyền phát Multicast trong hội nghị đa điểm thông qua giao thức quản lý nhóm như IGMP Multicast cho phép gửi đồng thời gói thông tin âm thanh và hình ảnh đến nhiều đầu cuối có cùng địa chỉ nhóm IP, giúp tối ưu hóa băng thông mạng.
Người dùng có thể kết nối mà không cần lo lắng về khả năng tương thích với đầu thu Giao thức H.323 thực hiện việc kiểm tra và trao đổi thông tin khả năng tương thích giữa các đầu cuối, đồng thời thiết lập các thông số chung cho cầu hội nghị Những thông số này bao gồm các giao thức điều khiển và các bản tin trong quá trình thực hiện cuộc gọi.
Các giải pháp hội nghị truyền hình và thoại dựa trên giao thức H.323 đang được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và học thuật Tuy nhiên, những ứng dụng này thường gặp phải các vấn đề về hiệu suất do yêu cầu băng thông cao Bài viết này sẽ trình bày một số vấn đề hiệu suất đầu cuối thường gặp trong cơ sở hạ tầng "Video và Thoại qua IP" (VVoIP) dựa trên giao thức ITU-T H.323 và cung cấp các giải pháp để khắc phục những sự cố này.
H.323 và các dịch vụ thoại qua IP
Giao thức thoại qua Internet (VoIP) cho phép truyền tải âm thanh qua Internet hoặc các mạng chuyển mạch gói khác Tiêu chuẩn ITU-T H.323 là một trong những quy định chính được áp dụng trong VoIP Để sử dụng VoIP, người dùng cần kết nối với Internet hoặc mạng chuyển mạch gói, đăng ký với nhà cung cấp dịch vụ VoIP và sử dụng các thiết bị như bộ điều hợp điện thoại tương tự (ATA), điện thoại VoIP hoặc "điện thoại mềm".
H.323 đã trở thành một giải pháp phổ biến cho các doanh nghiệp muốn kết nối các địa điểm từ xa qua IP, sử dụng đa dạng công nghệ cả có dây lẫn không dây.
Một trong những tính năng quan trọng của H.323 là Chất lượng dịch vụ (QoS), cho phép quản lý lưu lượng và ưu tiên thời gian thực trên các hệ thống phân phối gói, như TCP/IP qua Ethernet Công nghệ QoS giúp nâng cao chất lượng của nguồn cấp dữ liệu thoại và video.
H.324 cho mạng điện thoại truyền thống (PSTN)
Đây là cơ sở hạ tầng tổng hợp cho truyền thông điện thoại cố định truyền thống, là phương tiện viễn thông chính cho đến vài chục năm qua
H.324, sử dụng giao thức V.80, thiết lập các tiêu chuẩn cho việc xử lý dữ liệu âm thanh và video của modem Các tiêu chuẩn này không chỉ cải thiện chức năng trong các mạng lớn mà còn nâng cao độ tin cậy cho toàn bộ hệ thống mạng.
Liệt kê một số công cụ H323 ứng dụng trong thực tiễn
Hình 4 1: Endpoint trong hệ thống ALG (Application Layer Gateway)
Gateway là công cụ quản lý thiết bị H.323, cho phép các điểm cuối kết nối với nhau trong chế độ Hội nghị truyền hình Nó cũng kết nối các điểm cuối từ các mạng khác nhau như H.323 và ISDN, thực hiện nhiều chức năng quan trọng trong quá trình này.
− Thiết lập kết nối giữa các điểm cuối;
− Thực hiện chuyển mã luồng âm thanh;
− Trao đổi dữ liệu báo hiệu
Nếu các điểm cuối nằm trong cùng mạng H.323, các gateway không được sử dụng
Thiết bị điều khiển đa điểm (MCU) là giải pháp kết nối hiệu quả cho ba hoặc nhiều điểm cuối trong một phiên hội nghị truyền hình Tất cả các điểm cuối được kết nối với máy chủ MCU, từ đó MCU phân phối luồng video đến từng điểm cuối MCU thực hiện chuyển mã video để tạo ra bố cục riêng cho mỗi người tham gia, đồng thời hạ thấp video của những người tham gia khác Quá trình này yêu cầu nhiều yếu tố tính toán và tài nguyên.
26 nguyên khiến MCU trở thành một thiết bị rất đắt tiền Thiết bị MCU thường kết hợp vai trò MCU, gateway và gatekeeper
H.323 Beacon được phát triển để đo lường, giám sát và kiểm tra chất lượng hoạt động của các phiên H.323, cung cấp kiến trúc và tính năng hữu ích cho người dùng cuối, kỹ sư mạng và nhà điều hành hội nghị trong hệ thống VVoIP Công cụ này giúp xác định hiệu suất của ứng dụng H.323, cung cấp bằng chứng cụ thể về giao thức và thông tin cần thiết để khắc phục sự cố mạng và máy chủ một cách hiệu quả Bài viết cũng trình bày hai trường hợp sử dụng H.323 Beacon, minh họa khả năng gỡ lỗi hiệu suất VVoIP, cùng với các phương pháp hay nhất để ngăn ngừa và giải quyết lỗi không liên tục trong các ứng dụng H.323 VVoIP.
Hình 4 2: Công cụ Beacon ứng dụng H.323
Mô phỏng hoạt động bộ giao thức H.323
4.5.1 Phần mềm cần sử dụng
Các phần mềm cần có để thực hiện:
− Đầu cuối H323: phần mềm Polycom PVX
− Phần mềm VMware Workstation dùng tạo máy ảo
− Phần mềm GNS3 xây dựng cấu hình kết nối giữa máy ảo và máy thật
− Phần mềm Wireshark để bắt bản tin
Trong quá trình thực hiện cuộc gọi giữa hai máy, việc sử dụng phần mềm Wireshark giúp thu thập và phân tích các gói tin của giao thức H.323 Kết quả thu được sẽ hiển thị danh sách các gói tin liên quan, như được minh họa trong hình 4.3.
Hình 4 3: Danh sách các gói tin sau khi thực hiện gọi (Xem thêm ở phụ lục 3)
THÁCH THỨC VÀ TRIỂN VỌNG
Thách thức
5.1.1 Các vấn đề về khả năng tương tác và triển khai
H.323 là một tiêu chuẩn phức tạp và linh hoạt, nhưng sự khác biệt trong cách hiểu và giám sát khi triển khai đã dẫn đến tình trạng không tuân thủ và không tương thích giữa các thiết bị Vấn đề này được coi là một trong những trở ngại chính đối với việc áp dụng rộng rãi các sản phẩm và dịch vụ hỗ trợ H.323 trong các doanh nghiệp, doanh nghiệp nhỏ và thị trường.
Sự phức tạp và tính linh hoạt của H.323 khiến việc triển khai trở nên khó khăn, dễ dẫn đến sai sót và thiếu sót Các nhà cung cấp sản phẩm và dịch vụ thường chọn triển khai một tập hợp con của H.323 để đáp ứng các yêu cầu tức thời Thêm vào đó, ITU-T không cung cấp hướng dẫn triển khai rõ ràng, điều này gây khó khăn trong việc đảm bảo tính tuân thủ và khả năng tương tác.
Để thiết lập cuộc gọi đa phương tiện H.323, tất cả các thiết bị đầu cuối cần hoạt động đồng bộ với nhau Chẳng hạn, trong một cuộc gọi điện thoại qua Internet, việc thiết lập này cho phép các điện thoại (thiết bị đầu cuối) tương tác, các gateway kết nối với điện thoại có thể giao tiếp với nhau Tuy nhiên, nếu các điểm cuối được sản xuất bởi các nhà cung cấp khác nhau, có thể xảy ra sự cố trong quá trình kết nối.
Việc triển khai codec đã được cải thiện đáng kể, tuy nhiên, vấn đề tương tác vẫn tồn tại do quá trình trao đổi khả năng và tín hiệu giữa các điểm cuối chưa được các nhà cung cấp thực hiện đầy đủ Chẳng hạn, phiên bản mới nhất của NetMeeting (3.01) vẫn chưa đáp ứng các yêu cầu quản lý băng thông của gatekeeper Để biết thêm thông tin chi tiết về việc triển khai H.323 tuân thủ, bạn có thể tham khảo tại http://web2.airmail.net/plong/h323impl.html.
Khả năng tương tác hạn chế của các điểm cuối H.323 đã được công nhận rộng rãi Để giải quyết vấn đề này, International Multimedia Teleconferencing Consortium (IMTC) đã được thành lập nhằm đảm bảo rằng các sản phẩm và dịch vụ của các nhà cung cấp có thể hoạt động tương thích với nhau IMTC là một tổ chức phi lợi nhuận với hơn 150 thành viên, thường xuyên thực hiện các bài kiểm tra về khả năng tương tác và tuân thủ của các sản phẩm và dịch vụ.
Năm 1998, ITXC, Lucent Technologies và VocalTec đã thành lập iNOW như một bộ hướng dẫn triển khai cho khả năng tương tác giữa gateway và thiết bị đầu cuối Gần đây, sáng kiến iNOW đã được chuyển giao cho một nhóm hoạt động của IMTC Hồ sơ iNOW cũng đã được mở rộng để bao gồm khả năng tương tác giữa gatekeeper và các điểm cuối khác Các sản phẩm và dịch vụ tuân thủ đều được IMTC chứng nhận.
Một số nhà cung cấp phần mềm đã phát triển ngăn xếp giao thức H.323 cho các hệ điều hành chính, giúp các nhà phát triển sản phẩm và dịch vụ tuân thủ H.323 làm việc với API cấp cao hơn Điều này giảm thiểu rủi ro về các vấn đề tương tác Các nhà cung cấp ngăn xếp giao thức H.323 bao gồm:
- Hệ thống phần mềm Hughes
- Dự án OpenH323: Ngăn xếp giao thức H.323 mã nguồn mở cho Windows và Linux
Nhiều công ty công nghệ đã xây dựng các phòng thí nghiệm tương tác để kiểm tra sản phẩm và dịch vụ của mình cũng như của các nhà cung cấp khác Một ví dụ điển hình là NetMeeting, phần mềm PC tương thích H.323 của Microsoft, sử dụng ngăn xếp giao thức H.323 từ DataBeam.
5.1.2 Thiếu dịch vụ giá trị gia tăng
Tầm nhìn của H.323 là tạo ra khả năng tương tác toàn cầu giữa mạng gói và mạng chuyển mạch kênh, đồng thời hứa hẹn cung cấp dịch vụ mới và tích hợp giá trị cho khách hàng hiện đang sử dụng công nghệ chuyển mạch kênh Tuy nhiên, những mục tiêu này vẫn chưa được thực hiện Để thành công, một công nghệ không chỉ cần có chi phí hoạt động thấp mà còn phải mang lại giá trị và hiệu suất cao hơn, bao gồm tính dễ sử dụng và các tính năng cải tiến, nhằm thay thế công nghệ truyền thống như PSTN.
Các nhà cung cấp dịch vụ điện thoại Internet (ITSP) và nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) được kỳ vọng sẽ mang lại trải nghiệm tốt hơn so với dịch vụ điện thoại truyền thống (POTS) Một số ITSP như BizTrans đã cung cấp giá trị cao tại các khu vực như Bắc Mỹ và Châu Âu, nhưng khả năng tương tác toàn cầu vẫn gặp khó khăn Hơn nữa, chất lượng dịch vụ và tính năng hiện có thường không đạt yêu cầu so với POTS Hai yếu tố chính cản trở sự phát triển của ITSP và ISP là sự thiếu tương tác giữa các điểm cuối từ các nhà cung cấp khác nhau và khả năng mở rộng kém của giao thức H.323.
ITXC, một nhà cung cấp dịch vụ trao đổi điện thoại Internet, đứng đầu về sự hiện diện toàn cầu trong số các gateway H.323 Điều này giúp ITXC có lợi thế trong việc cung cấp dịch vụ cho ITSP, ISP và các công ty điện thoại truyền thống, cho phép họ định tuyến lưu lượng đa phương tiện qua mạng dựa trên gói của ITXC.
Net2Phone, công ty hàng đầu trong lĩnh vực điện thoại IP, vừa ký thỏa thuận với America Online (AOL) để cung cấp dịch vụ điện thoại Internet cho khách hàng của AOL Trước đó, công ty cũng đã hợp tác với Priceline.com và ICQ để mở rộng dịch vụ của mình.
Triển vọng trong tương lai
Trong phần này, một số phát triển và xu hướng chính định hình tương lai của H.323 sẽ được thảo luận
5.2.1 H.323 or SIP? Đây là câu hỏi mà các nhà cung cấp dịch vụ điện thoại IP đang hỏi Khuyến nghị H.323 đã xuất hiện từ năm 1996 nhưng đã không nắm bắt được thị trường theo cách mà nó đã dự đoán Lực lượng Đặc nhiệm Kỹ thuật Internet (IETF) đang làm việc trên các tiêu chuẩn song song cho điện thoại IP Giao thức Khởi đầu Phiên (SIP), một giao thức cấp ứng dụng được định nghĩa trong RFC2543 để thiết lập truyền thông đa phương tiện, đã đạt được động lực Những người ủng hộ SIP trích dẫn những ưu điểm sau của SIP so với H.323:
IP là giao thức quan trọng trong cả rìa và lõi của Internet, cho phép tương tác dễ dàng với ATM và ISDN H.323 bổ sung nhiều dữ liệu để đảm bảo tương thích với các tiêu chuẩn khác, trong khi SIP lại không yêu cầu dữ liệu bổ sung này, làm cho nó trở nên đơn giản hơn SIP dựa trên kiến trúc của các giao thức phổ biến như HTTP và FTP, trong khi H.323 lớn và phức tạp hơn, dẫn đến chi phí phát triển sản phẩm và dịch vụ H.323 cao hơn.
SIP sử dụng định dạng đơn giản cho các lệnh và tin nhắn, giúp dễ dàng giải mã và gỡ lỗi Các chuỗi văn bản này dễ hiểu, và kích thước toàn bộ bộ thông báo nhỏ hơn nhiều so với H.323.
Kiến trúc máy khách / máy chủ trong giao thức SIP cho phép trao đổi thông điệp tương tự như HTTP, giúp cải thiện tính năng quản lý và bảo mật So với H.323, chế độ vận hành này mang lại sự thuận tiện hơn trong việc thực hiện các chức năng quản lý và bảo mật.
Thiết kế và cấu hình tường lửa hoặc proxy cho giao thức SIP trở nên dễ dàng hơn, nhờ vào khả năng ủy quyền các lệnh SIP và điều chỉnh tường lửa để cho phép hoặc chặn truyền thông SIP Trong khi đó, việc xử lý H.323 qua tường lửa và proxy lại phức tạp hơn rất nhiều.
SIP có khả năng mở rộng vượt trội so với H.323 nhờ vào kiến trúc phân tán máy khách/máy chủ, giúp dễ dàng mở rộng hơn Định dạng thông báo của SIP đơn giản hơn, mang lại trải nghiệm tốt hơn khi tương tác với các giao thức tương tự như HTTP.
Các nhà phân tích thường ví von giữa H.323 và ATM là các tiêu chuẩn cung cấp quá sớm; thị trường chưa sẵn sàng cho họ
Mặc dù thị phần của SIP dự kiến sẽ tăng, H.323 cũng sẽ phát triển nhờ vào việc giải quyết hầu hết các vấn đề tương tác Đầu tư từ các nhà cung cấp và khách hàng vào H.323 sẽ làm chậm quá trình chuyển đổi sang SIP Do đó, SIP và H.323 sẽ tiếp tục đồng hành trong các sản phẩm và dịch vụ trong những năm tới.
5.2.2 Xu hướng trong thị trường doanh nghiệp
Sự tăng trưởng mạnh mẽ trong việc sử dụng H.323 có thể xảy ra tại các doanh nghiệp, nơi mà việc tích hợp mạng dựa trên gói và chuyển mạch giúp giảm chi phí bảo trì và vận hành Việc tích hợp và phát triển các dịch vụ mới cũng mang lại lợi thế cho doanh nghiệp H.323 còn cung cấp một lộ trình di chuyển cho các doanh nghiệp từ hội nghị đa phương tiện dựa trên kênh chuyển mạch sang sử dụng công nghệ gói, điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh thị trường gia đình và doanh nghiệp nhỏ hiện nay.
Doanh nghiệp nhỏ và người tiêu dùng gia đình ngày càng chú trọng đến chất lượng, giá trị và tính năng sản phẩm, trong khi ít quan tâm đến khả năng tương tác với hệ thống kế thừa và bảo mật Thị trường này hiện tại ít bị ảnh hưởng bởi H.323, nhưng dự kiến sẽ có sự gia tăng áp dụng trong những năm tới khi tỷ lệ giá trên hiệu suất được cải thiện Đồng thời, đây cũng là cơ hội để SIP tạo ra tác động đáng kể trong lĩnh vực này.
5.2.4 Sự phát triển trong tương lai ở H.323
Tiêu chuẩn H.323 đang trong quá trình phát triển, với phiên bản 2.0 được phát hành vào tháng 1 năm 1998 Công việc hiện tại tập trung vào việc mở rộng tính năng cho các mạng lớn hơn như Internet và giải quyết các thách thức liên quan Đồng thời, khả năng giao tiếp di động cho H.323 cũng đang được cải thiện, bao gồm khả năng tương tác với tiêu chuẩn GSM Một sáng kiến quan trọng là phát triển hướng dẫn triển khai H.323 nhằm giảm bớt lo ngại về khả năng tương tác Các vấn đề về khả năng tương tác và bảo mật cũng đang được chú trọng trong quá trình phát triển này.