Протоколы в телекоммуникационных сетях

1. Привести структуру и дать подробное описание протокола согласно исходных данных своего варианта (таблица 7).

 

Таблица 7 – Исходные данные

 

Номер варианта	Протокол
	H.323

Решение.

 

Рекомендация Международного союза электросвязи Н.323 является первой зонтичной спецификацией систем мультимедийной связи для работы в сетях с коммутацией пакетов, не обеспечивающих гарантированное качество обслуживания. В рекомендациях, входящих в семейство Н.323, определены протоколы, методы и сетевые элементы, необходимые для организации мультимедийной связи между двумя или более пользователями.

Наиболее востребованной из услуг, специфицированных в рекомендации Н.323, в силу разных обстоятельств оказалась услуга передачи речевой информации по сетям с маршрутизацией пакетов IP. Самым распространенным подходом к построению сетей IP-телефонии сегодня является именно подход, предложенный ITU-T в рекомендации Н.323.

Сети, построенные на базе протоколов Н.323, ориентированы на интеграцию с телефонными сетями и могут рассматриваться как сети ISDN, наложенные на сети передачи данных. В частности, процедура установления соединения в таких сетях IР-телефонии базируется на рекомендации ITU-T Q.931 и практически идентична той же процедуре в сетях ISDN.

 

Рисунок 5- Архитектура сети Н.323

Этот вариант построения сетей IP-телефонии ориентирован на операторов местной телефонной связи (или на компании, владеющие транспортными сетями), которые желают использовать сети с маршрутизацией пакетов IP для предоставления услуг междугородной и международной связи. Протокол RAS, входящий в семейство протоколов Н.323, предоставляет операторам высокий уровень контроля использования сетевых ресурсов и обеспечивает поддержку аутентификации пользователей и начисления платы за предоставленные услуги.

На рисунке 5 изображена архитектура сети, построенной на базе рекомендации Н.323.

Основными устройствами сети являются: терминал, шлюз, привратник и устройство управления конференциями.

 

 

Задача 7

Протокол инициирования сеансов связи - SIP

 

1. Дать определение протокола SIP. Пояснить принцип построения SIP-сети. Перечислить и описать принципы протокола SIP.

2. Построить SIP-сеть согласно исходных данных своего варианта (таблица 8). Перечислить основные элементы SIP-сети, указать их функции.

 

Таблица 8 – Исходные данные

 

Вариант	SIP-сервера	Количество терминалов в каждой локальной сети	Количество ТфОП-сетей
	1) antei.org 2) docum.com 3) guk.sr.ru 4) astana.kz

 

Решение.

1. Понятие протокола SIP и его принципы

Протокол инициирования сеансов - Session Initiation Protocol (SIP) является протоколом прикладного уровня и предназначен для организации, модификации и завершения сеансов связи (например, мультимедийных конференций, телефонных соединений). Пользователи могут принимать участие в существующих сеансах связи, приглашать других пользователей и быть приглашенными ими к новому сеансу связи.

Протокол SIP разработан группой MMUSIC (Multiparty Multimedia Session Control) комитета IETF (Internet Engineering Task Force), а спецификации протокола представлены в документе RFC 2543. В основу протокола заложены следующие принципы:

- персональная мобильность пользователей. Пользователи могут перемещаться без ограничений в пределах сети. Пользователю присваивается уникальный идентификатор, а сеть предоставляет ему услуги связи вне зависимости от того, где он находится;

- масштабируемость сети. Она характеризуется, в первую очередь, возможностью увеличения количества элементов сети при её расширении. Серверная структура сети, построенная на базе протокола SIP, отвечает этому требованию;

- расширяемость протокола. Она характеризуется возможностью дополнения протокола новыми функциями при введении новых услуг и его адаптации к работе с различными приложениями.

Расширение функций протокола SIP может быть произведено за счет введения новых заголовков сообщений, которые должны быть зарегистрированы в организации IANA. При этом, если SIP-сервер принимает сообщение с неизвестными ему атрибутами, то он просто игнорирует их.

Для расширения возможностей протокола SIP могут быть также добавлены и новые типы сообщений.

 

2. Принцип построения SIP- сети

Протокол SIP имеет архитектуру «клиент-сервер» (рисунок 6).

 

Рисунок 6 – Архитектура «клиент-сервер»

 

Клиент выдает запросы, в которых указывает, что он желает получить от сервера. Сервер принимает запрос, обрабатывает его и выдает ответ, который может содержать уведомление об успешном выполнении запроса, уведомление об ошибке или информацию, затребованную клиентом.

Управление процессом обслуживания вызова распределено между разными элементами сети SIP. Основным функциональным элементом, реализующим функции управления соединением, является терминал. Остальные элементы сети отвечают за маршрутизацию вызовов, а в некоторых случаях предоставляют дополнительные услуги.

Сети SIP строятся из элементов трех основных типов: терминалов, прокси-серверов и серверов переадресации (рисунок 7).

Сеть SIP содержит основные элементы трех видов: агенты пользователя, прокси-серверы и серверы переадресации.

Агенты пользователя (User Agent или SIP client) являются приложениями терминального оборудования и включают в себя две составляющие: агент пользователя — клиент (User Agent Client — UAC) и агент пользователя — сервер (User Agent Server — UAS), иначе известные как клиент и сервер соответственно. Клиент UAC инициирует SIP-запросы, то есть выступает в качестве вызывающей стороны. Сервер UAS принимает запросы и возвращает ответы, то есть выступает в качестве вызываемой стороны.

 

Рисунок 7 - Принцип построения сети на базе протокола SIP

 

Кроме того, существует два типа сетевых серверов SIP: прокси-серверы (серверы-посредники) и серверы переадресации. Серверы SIP могут работать как в режиме с сохранением состояний текущих соединений (statefull), так и в режиме без сохранения состояний текущих соединений (stateless). Сервер SIP, функционирующий в режиме stateless, может обслужить сколь угодно большое количество пользователей, в отличие от привратника H.323, который может одновременно работать с ограниченным количеством пользователей.

Прокси-сервер (Proxy-server) действует «от имени других клиентов» и содержит функции клиента (UAC) и сервера (UAS). Этот сервер интерпретирует и может перезаписывать заголовки запросов перед отправкой их к другим серверам. Ответные сообщения следуют по тому же пути обратно к прокси-серверу, а не к клиенту.

2 На рисунке 8 приведен пример построения сети SIP по исходным данным своего варианта.

SIP-серверы являются отдельными функциональными сетевыми элементами. Физически они могут быть реализованы на базе серверов локальной сети, которые, помимо выполнения своих основных функций, будут также обрабатывать SIP-сообщения.

Терминалы же могут быть двух типов:

- персональный компьютер со звуковой платой и программным обеспечением SIP-клиента (UA);

- SIP-телефон, подключающийся непосредственно к ЛВС.

Таким образом, пользователь локальной вычислительной сети передает все запросы к своему SIP-серверу, а тот обрабатывает их и обеспечивает установление соединений. Путем программирования сервер можно застроить на разные алгоритмы работы: он может обслуживать часть пользователей (например, руководство предприятия или особо важных лиц) по одним правилам, а другую часть - по иным. Возможно также, что сервер будет учитывать категорию и срочность вызовов, а также вести начисление платы за разговоры.

При построении сети SIP используются маршрутизаторы и шлюзы, предназначенные для сопряжения разнородных сетей.

 

 

 

Рисунок 8 - Пример построения сети SIP