第3章_H.323協(xié)議介紹

1、第第3 3章章 H.323H.323協(xié)議介紹協(xié)議介紹ISSUE 1.0日期杭州華三通信技術(shù)有限公司 版權(quán)所有，未經(jīng)授權(quán)不得使用與傳播n 本章旨在介紹本章旨在介紹H.323協(xié)議協(xié)議n 本章將為后續(xù)學(xué)習(xí)和使用本章將為后續(xù)學(xué)習(xí)和使用H.323產(chǎn)品打下基礎(chǔ)產(chǎn)品打下基礎(chǔ)引入引入n 掌握掌握H.323協(xié)議原理協(xié)議原理n 掌握掌握H.323信令交互流程信令交互流程n 掌握掌握RTP/RTCP協(xié)議原理協(xié)議原理n 掌握掌握H.323的的NAT穿越原理穿越原理課程目標(biāo)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)完本課程，您應(yīng)該能夠：學(xué)習(xí)完本課程，您應(yīng)該能夠：n H.323概述概述n H.323信令交互流程信令交互流程n H.323媒體傳輸媒體傳

2、輸n H.323穿越穿越NAT目錄目錄5什么是什么是H.323l定義了基于分組交換網(wǎng)絡(luò)的多媒體通信系統(tǒng)l描述了基于分組交換網(wǎng)絡(luò)提供多媒體通信的終端和其它實(shí)體lH.323實(shí)體可提供音頻、視頻和數(shù)據(jù)通信6Terminal終端終端Gateway網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)MCU多點(diǎn)控制單元多點(diǎn)控制單元Gatekeeper網(wǎng)守網(wǎng)守H.323組件組件IP網(wǎng)網(wǎng)PSTN7H.323終端終端Video CodecH.261,H.263Audio CodecG.711,G.729ReceivePathDelaySystem ControlH.245 ControlCall ControlH.225.0RAS ControlH.22

3、5.0H.225.0層LAN接口視頻 I/O 設(shè)備音頻 I/O 設(shè)備用戶數(shù)據(jù)應(yīng)用T.120系統(tǒng)控制用戶接口8H.323網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)lH.323網(wǎng)關(guān)提供H.323網(wǎng)絡(luò)與非H.323網(wǎng)絡(luò)之間信令和媒體的轉(zhuǎn)換接口FXS/FXOE1VI/T1VIE&MVideo/ Audio CodecSystem ControlH.245 ControlCall ControlH.225.0RAS ControlH.225.0LAN接口PSTN/ISDN分組交換網(wǎng)絡(luò)分組交換網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)9H.323 GKlH.323 GK向H.323端點(diǎn)提供地址解析、接入控制、帶寬控制、域管理等服務(wù)l單個(gè)GK和該GK管理的H.3

4、23端點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)域地址解析地址解析接入控制接入控制帶寬控制帶寬控制GK 域管理域管理10H.323 MCUlMCU（ Multipoint Control Unit，多點(diǎn)控制單元）支持三個(gè)或三個(gè)以上的終端或網(wǎng)關(guān)之間的多點(diǎn)會(huì)議MCMP(Audio)MP(Video)MP(Data)CallVideoDataAudioMCU11呼叫控制和信令呼叫控制和信令數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)/傳真?zhèn)髡婷襟w媒體IPUDPRTP音頻編碼音頻編碼G.711G.723G.729視頻編碼視頻編碼H.261H.263H.264RTCPH.225.0Q.931H.225.0RASH.245T.120T.38TCPTCPUDPTCPH.32

5、3協(xié)議族協(xié)議族12H.225.0 Q.931信令信令lSetup lCall Proceeding lAlertinglConnectlRelease CompletelI13H.225.0 RAS信令信令lGRQ/GCF/GRJ lRRQ/RCF/RRJ lARQ/ACF/ARJ lDRQ/DCF/DRJ lLRQ/LCF/LRJlRQ/IRR/IACK/INCK lBRQ/BCF/BRJlURQ/UCF/URJ lRIPlRAI/RAC14H.245lH.245的主要作用是多媒體通信控制的主要作用是多媒體通信控制通信雙方的能力協(xié)商建立用于傳輸多媒體信息流的RTP通道l主要信令消息主要信令消

6、息TCS（Terminal Capability Set，能力交換）MSD（Master-Slave Determination，主從確定）OLC （Open Logical Channel，打開邏輯通道）目錄目錄n H.323概述概述n H.323信令交互流程信令交互流程n H.323媒體傳輸媒體傳輸n H.323穿越穿越NAT16GK發(fā)現(xiàn)和注冊發(fā)現(xiàn)和注冊GK網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān) GRQ（單播或組播）（單播或組播）RRQGCFRCF17交互交互RTP流流Call ProceedingSetup基本的基本的H.323呼叫過程呼叫過程Alerting終端終端 A終端終端 BConnect建立建立H.

7、245會(huì)話會(huì)話Release C18H.245協(xié)商協(xié)商Terminal Capability Set ACK終端終端 A終端終端 BTerminal Capability Set ACKTerminal Capability SetMaster-Slave DeterminationMaster-Slave Determination ACKOpen Logical ChannelTerminal Capability SetMaster-Slave DeterminationMaster-Slave Determination ACKOpen Logical ChannelOpen Logi

8、cal Channel ACKOpen Logical Channel ACK交互交互RTP流流19 DRQ域內(nèi)呼叫過程域內(nèi)呼叫過程終端終端 AGK終端終端 BACFARQ ARQ ACFSetupRelease CompleteConnectAlerting交互交互RTP流流建立建立H.245會(huì)話會(huì)話Call Proceeding DCF DRQ DCF20域間呼叫過程域間呼叫過程 ARQ LRQ LCF ACF Call Proceeding ARQ Alerting Setup ACF Connect 建立建立H.245會(huì)話會(huì)話 交互交互RTP流流 Release Complete DC

9、F DRQ DRQ DCF終端終端 A終端終端 BGK AGK B21Call ProceedingSetupConnectConnectAlertingAlertingACFARQCall ProceedingSetupACFARQ路由呼叫模式路由呼叫模式終端終端 AGK終端終端 BH.245消息消息交互交互RTP流流22快速連接快速連接Alerting （含快速啟動(dòng)單元）（含快速啟動(dòng)單元）終端終端 A終端終端 BSetup（含快速啟動(dòng)單元）（含快速啟動(dòng)單元）Call Proceeding （含快速啟動(dòng)單元）（含快速啟動(dòng)單元）Connect （含快速啟動(dòng)單元）（含快速啟動(dòng)單元）開始交互開始交

10、互RTP流流Release C23通道的建立通道的建立建立建立TCP連接（連接（H.245通道）通道）終端終端 A終端終端 B建立建立TCP連接（連接（Q.931通道）通道）建立建立RTP的傳輸通道的傳輸通道交互交互RTP流流Q.931信令交互信令交互H.245協(xié)商協(xié)商媒體流傳輸媒體流傳輸GK建立建立RAS通道通道建立建立RAS通道通道RAS信令交互信令交互目錄目錄n H.323概述概述n H.323信令交互流程信令交互流程n H.323媒體傳輸媒體傳輸n H.323穿越穿越NAT25RTP協(xié)議的基本概念協(xié)議的基本概念lRTP（Real-Time Transport Protocol，實(shí)時(shí)傳輸

11、協(xié)議）是一個(gè)傳輸層的、基于UDP的協(xié)議lRTP協(xié)議被用來為音視頻等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提供端到端的網(wǎng)絡(luò)傳輸，傳輸?shù)哪Ｐ涂梢允菃吸c(diǎn)傳送或是多點(diǎn)傳送lRTP協(xié)議是為支持實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì)的，保證業(yè)務(wù)的接收和發(fā)送在很短時(shí)間內(nèi)完成26RTP分組格式分組格式lV：版本lP：填充標(biāo)志lX：擴(kuò)展lCC：貢獻(xiàn)者計(jì)數(shù)lM：標(biāo)記lPT：凈荷類型VP XCCMPTsequence numbertimestampsynchronization source（SSRC）identifiercontributing source （CSRC）27RTP協(xié)議頭的時(shí)間戳和序列號協(xié)議頭的時(shí)間戳和序列號l序列號和時(shí)間戳在通信雙方進(jìn)行通信的序列號

12、和時(shí)間戳在通信雙方進(jìn)行通信的過程中實(shí)現(xiàn)下述功能：過程中實(shí)現(xiàn)下述功能：確保業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的正確順序是否有數(shù)據(jù)包被拋棄或丟失對業(yè)務(wù)流進(jìn)行同步28RTP消息示例消息示例29RTP數(shù)據(jù)流示例數(shù)據(jù)流示例30RTCP協(xié)議的基本概念協(xié)議的基本概念lRTCP（RTP Control Protocol，實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議）lRTCP作用是監(jiān)控服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)為端點(diǎn)之間提供“交互服務(wù)質(zhì)量信息”的機(jī)制RTCP和RTP一起提供流量控制和擁塞控制服務(wù)在RTP會(huì)話期間，各參與者周期性地傳送RTCP包RTCP包中含有已發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量等統(tǒng)計(jì)信息，端點(diǎn)可以利用這些信息動(dòng)態(tài)地改變傳輸速率，甚至改變有效載荷類型目錄

13、目錄n H.323概述概述n H.323信令交互流程信令交互流程n H.323媒體傳輸媒體傳輸n H.323穿越穿越NAT32NAT概述概述lNAT（Network Address Translation，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）用來實(shí)現(xiàn)私網(wǎng)地址與公網(wǎng)地址之間的轉(zhuǎn)換l主要原因公網(wǎng)IP地址匱乏安全因素33NAT類型類型l靜態(tài)NATl動(dòng)態(tài)NATl端口映射NAT端口映射NAT 公網(wǎng)192.168.0.1:101192.168.0.2:101213. 18.123.110:2101213.18.123.110:34H.323在在NAT組網(wǎng)中面臨的問題組網(wǎng)中面臨的問題l普通普通NAT只能對只能對IP包頭地址進(jìn)行轉(zhuǎn)

14、換包頭地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換載荷載荷IP頭頭 （私網(wǎng)地址）（私網(wǎng)地址）lH.323報(bào)文中，不僅需要轉(zhuǎn)換報(bào)文中，不僅需要轉(zhuǎn)換IP頭的私網(wǎng)地址，頭的私網(wǎng)地址，而且需要轉(zhuǎn)換載荷內(nèi)的私網(wǎng)地址而且需要轉(zhuǎn)換載荷內(nèi)的私網(wǎng)地址載荷載荷IP頭頭 （公網(wǎng)地址）（公網(wǎng)地址）載荷載荷 （私網(wǎng)地址）（私網(wǎng)地址）IP頭頭 （私網(wǎng)地址）（私網(wǎng)地址）載荷載荷 （私網(wǎng)地址）（私網(wǎng)地址）IP頭頭 （公網(wǎng)地址）（公網(wǎng)地址）NAT轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換NAT轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換35從私網(wǎng)呼叫公網(wǎng)從私網(wǎng)呼叫公網(wǎng)主叫終端ARTP流流私網(wǎng)被叫終端B公網(wǎng) NAT建立建立TCP連接（連接（Q.931)SetupCall ProceedingAlertingConnect建立建立

15、H.245會(huì)話會(huì)話 建立建立TCP連接（連接（H.245）36從公網(wǎng)呼叫私網(wǎng)從公網(wǎng)呼叫私網(wǎng)被叫終端A私網(wǎng)主叫終端B公網(wǎng)NAT建立建立TCP連接連接 l公網(wǎng)呼叫私網(wǎng)，目的地址為私網(wǎng)地址，導(dǎo)致呼叫不能建立37ALGlALG（Application Layer Gateway）在傳統(tǒng)的NAT上進(jìn)行協(xié)議擴(kuò)展，使之具備感知H.323應(yīng)用的能力l ALG主要轉(zhuǎn)換的信息主要轉(zhuǎn)換的信息H.225.0 RAS和H.225.0 Q.931呼叫信令地址信息H.245通道地址信息RTP/RTCP通道地址信息38靜態(tài)映射靜態(tài)映射l在在H.323終端上設(shè)置靜態(tài)映射，將發(fā)出的終端上設(shè)置靜態(tài)映射，將發(fā)出的H.323包內(nèi)的私網(wǎng)地址信息轉(zhuǎn)換成公網(wǎng)地包內(nèi)的私網(wǎng)地址信息轉(zhuǎn)換成公網(wǎng)地址信息，而包頭的源地址信息仍然不變，址信息，而包頭的源地址信息仍然不變，由由NAT設(shè)備來處理設(shè)備來處理l在標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)NAT設(shè)備上針對私網(wǎng)終端做靜態(tài)設(shè)備上針對私網(wǎng)終端做靜態(tài)NAT映射，使終端私網(wǎng)地址與公網(wǎng)地址映射，使終端私網(wǎng)地址與公網(wǎng)地址一一映射，端口信息并不改變一一映射，端口信息并不改變l需要終端具備靜態(tài)映射的能力需要終端具備靜態(tài)映射的能力39其他其他NAT穿越方法穿越方