Hồ sơ thiết kế lắp đặt hệ thống VoIP Clarent

cuộc sống tốt hơn. Chúng ta có thể phân chia các dịch vụ viễn thông theo một quan điểm nào đó tuy nhiên việc phân loại theo các công nghệ chuyển mạch tỏ ra trực quan nhất. Chúng ta đã sử dụng 3 công nghệ chuyển mạch đó là : chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói và chuyển mạch thông báo. Mỗi Loại chuhyển mạch có đặc trưng riêng do đó đi kèm với nó là các dịch vụ viễn thông xác định. Ví dụ công nghệ chuyển mạch kênh với đặc điểm là thực hiện trong thời gian thực nên gắn liền với nó là các dịch vụ đòi hỏi thời gian thực như thoại, truyền hình. Công nghệ chuyển mạch gói với ưu điểm là độ tin cậy cao, hiệu xuất sử dụng kênh truyền lớn do đó tỏ ra rất có ưu thế trong các ứng dụng truyền số liệu, ứng dụng trong mạng máy tính như HTTP,FTP… Tóm lại mỗi công nghệ chuyển mạch có ưu thế riêng và đòi hỏi những kỹ thuật hỗ trợ nhất định do đó chúng đóng một vai trò nhất định trong toàn cảnh viễn thông. Tuy nhiên, với xu hướng đa dịch vụ hoá đòi hỏi chung ta phải giải quyết các loại dịch vụ trên một cơ sở hạ tầng mạng. Để đáp ứng yêu cầu đó các nhà phát triển viễn thông không ngừng không ngừng nghiên cứu các giải pháp mới có tính khả thi và đã đạt được một số kết quả khả quan. Cụ thể là với một số dịch vụ truyền thống vốn đòi hỏi khắt khe về thời gian thực cũng như chất lượng mà trước đây chỉ phù hợp với công nghệ chuyển mạch kênh thì bây giờ với sự hỗ trợ của các kỹ thuật mới cho phép chúng ta thực hiện chúng trên chuyển mạch gói bởi vì chỉ có chuyển mạch gói mới có thể đáp ứng được yêu cầu của đa dịch vụ. Một trong những giải pháp đó là việc truyền tín hiệu thoại trên giao thức internet (voice over IP). Do đó đề tài “ Truyền Thoại trên giao thức IP “ sẽ giúp chúng ta tìm hiểu công nghệ mới giúp cho việc tích hợp dịch vụ thoại truyền thống vào mạng đa dịch vụ và đặc biệt hữu ích đối với những sịnh viên sắp bước vào thực tế công nghệ. Giới thiệu về VoIP và các công nghệ liên quan 1.2.1 VoIP và thoại truyền thống VoIP là công nghệ truyền tải các cuộc liên lạc thoại bằng cách sử dụng giao thức internet (internet protocol – IP). Điện thoại truyền thống được thực hiện dựa trên công nghệ chuyển mạch kênh mà ở đó cho phép giải quyêts vấn đề thời gian thực. Giao thức IP dựa trên công nghệ chuyển mạch gói mà trước đây chỉ được dùng để truyền dữ lilệu hoặc các ứng dụng mạng internet. Do đó việc truyền thoại dựa trên giao thức IP là giải pháp truyền thoại dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, điều này mạng lại nhiều lợi ích cho người sử dụng cũng như cho các nhà cung cấp dịch vụ.Để thực hiện VoIP người ta phải sử dụng các kỹ thuật cho phép thực hiện các cuộc gọi với thời gian thực, đó là các giao thức Real Time Stream Protocol (RTSP) , Real Time cotrol Protocol (RTCP), Secsion initiation Protocol (SIP). Bên cạnh đó sử dụng các kỹ thuật mã hoá và nén tín hiệu thoại,các kỹ thuật phần mền làm cho độ trễ giảm xuống thấp đến mức có thể chấp nhận được. Ngoài ra kèm theo đó là việc xây dựng các chuẩn xử lý tín hiệu, báo hiệu , điều khiển và các chuẩn giao tiếp phần cứng… Đầu năm 1995 công ty VOCALTEC đưa ra thị trường sản phẩm phần mềm thực hiện cuộc thoại qua internet dầu tiên trên thế giới. Sau đó có nhiều công ty đã tham gia vào lĩnh vực này. Tháng 3 năm 1996, VOLCALTEC kết hợp với DiALOGiC tung ra thị trường sản phẩm kết nối mạng PSTN và internet. Hiệp hội các nhà sản xuất thoại qua mạng máy tính đã sớm ra đời và thực hiện chuẩn hoá dịch vụ thoại qua mạng internet. Việc truyền thoại qua internet đã gây được sự chú ý lớn trong những năm qua. Công ty international Data Corporation đưa ra thống kê như sau : VoIP đã đạt được 3.5 tỉ USD trong năm 1995, 620 tỉ USD trong năm 1999 và sẽ là 620 đến 950 tỉ USD vào năm 2001. Vậy lý do tại sao VoIP lại có sức hấp dẫn và gây được sự lạc quan như vậy. Nguyên nhân là do so với điện thoại truyền thống thì VoIP có những những ưu điểm hơn hẳn. Đó là: +> chât lượng dịch vụ có thể điều khiển được : điều này có thể đạt được là do trong VoIP có sự hỗ trợ của các phần mền cho phép điều khiển độ trễ, điều khiển băng thông và các klỹ thuật định tuyến. +>giảm cước phí cho các cuộc gọi đặc biệt là các cuộc gọi đường dài, bởi vì khi truyền VoIP cước phí được tính là cước phí truy cập . Ngoài ra do công nghệ chuyển mạch gói có hiệu suất sử dụng băng thông đường truyền cao kèm theo các kỹ thuật mã hoá và nén tín hiệu làm cho cước phí giảm đáng kể. +>cung cấp khả năng truyền kết hợp thông tin và báo hiệu trên cùng một đường truyền. Sở dĩ có thể thực hiện được điều này là do IP làm việc với các gói màg không quan tâm nội dung của chúng là thông tin hay báo hiệu. Một ưu điểm nữa mà nó mang lại là giảm đáng kể chi phí đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng của mạng. +> VoIP cho phép tạo ra các dịch vụ mới mẻ mà thoại truyền thống không có được ví dụ như Video conferencing, white broading, chating… +> tạo ra khả năng multimedia và đa dịch vụ +> VoIP trong suốt đối với các công nghệ truuyền dẫn do đó việc thay đổi công nghệ truyền dẫn không ảnh hưởng cơ sở hạ tầng của mạng VoIP +> VoIP tạo sự thuận lợi cho người sử dụng bằng cách đưa vào đó các tiện ích ví dụ như việc tăng các bản tin báo hiệu cũng như giao diện báo hiệu trực quan hơn. Tuy nhiên bên cạnh những ưu điểm đó thì VoIP cũng có những hạn chế và nhược điểm. Bởi vì để thực hiện được dịch vụ đó thì đòi hỏi công nghệ điện tử ,kỹ thuật xử lý tín hiệu,kỹ thuật phần mền phải đạt đến một mức độ nào đó. Cụ thể là chúng ta có thể thấy được hai nhược điểm quan trọng của VoIP là : +> vấn đề thời gian thực : do việc nén tín hiệu, công việc định tuyến các gói đến đích và thời gian liên kết các gói đó và giải nén để được tín hiệu voice ban đầu. +> chất lượng của các cuộc gọi theo VoIP là hạn chế bởi vì do phải thực hiện chia sẻ đường truyền với các dịch vụ khác như truyền số liệu do đó chất lượng sẽ bị thay đổi tuỳ theo tình trạng đường truyền lúc đó. 1.2.2 Các dịch vụ của VoIP Hiện nay trên thị trường có rất nhiều hãng cung cấp các sản phẩm phần cứng lẫn phần mềm để phục vụ cho công nghệ VoIP như iNTEL, RAD, DiALOGiC,SiSCO,VOCALTEC… điều này làm cho chất lượng VoIP nagỳ càng được cải thiện . Các dịch vụ của VoIP bao gồm: +> thoại thông minh : điện thoại truyền thống chỉ bao gồm 12 phím để điều khiển. Kể từ khi internet phủ khắp toàn cầu thì điện thoại đã được tăng thêm tính thông minh. internet cung cấp các tiện ích điều khiển thoại một cách hiệu quả hơn và tạo ra nhiều ứng dụng mới cho thoại. +>dịch vụ tính cước cho bị gọi(Toll free) : Thoại qua internet cho phép thực hiện việc tính cước cho người bị gọi. +> dịch vụ callback Web : dịch vụ này cho phép bạn tạo các trang Web với các phím để thực hiện các cuộc gọi trên đó +> dịch vụ FAX qua IP: cho phép người gửi FAX sử dụng dịch vụ internet faxing sẽ tiết kiệm được cả về cước phí lẫn kênh thoại. Một trong những dịch vụ fax được ưa chuộng đó là comfax +> dịch vụ Call Center : gateway call center với công nghệ thoại qua internet cần cho các nhà kiểm duyệt trang Web với các PC trang bị multimedial kết nối với các bộ phân phối các cuộc gọi tự động (ACD). Một ưu điểm của thoại IP là khả năng kết hợp cả thoại và dữ liệu trên cùng một kênh. Nội Dung nghiên cứu của đề tài Với mục đích nghiên cứu công nghệ mới trong dịch vụ thoại, đề tài sẽ đề cập đến những vấn đề cơ bản liên quan đến các giải pháp thực hiện VoIP. Việc đi sâu tìm hiểu cội nguồn của các giải pháp đòi hỏi tốn nhiều thời gian cũng như các kiến thức liên quan vượt ra ngoài kiến thức của một sinh viên, do đó trong đề tài chúng ta chỉ đề cập đến việc ứng dụng các kỹ thuật đó như thế nào. Bên cạnh đó cũng phải thấy rằng bất kỳ một công nghệ nào cũng có nhiều khía cạnh liên quan, chính vì vậy không thể tìm hiểu tất cả các vấn đề đó trong một thời gian hạn chế mà chỉ có thể tìm hiểu sâu một khía cạnh nào đó của nó. Từ nhận xét đó, đề tài sẽ được trình bày như sau: +> chương 1 Sẽ giới thiệu khái quát về dịch vụ VoIP . +> chương 2 Đề cập đến các kỹ thuật liên quan phục vụ cho giải pháp VoIP +> chương 3 Đi vào nghiên cứu cấu hình mạng VoIP cũng như các chuẩn hỗ trợ. +> chương 4 Tìm hiểu về cơ chế quản lý lưu lượng,công tác định tuyến và chất lượng dịch vụ VoIP . +> chương 5 xem xét về sự triển khai VoIP trong thực tế. Chương 2 Giao thức IP và giải pháp thực hiện VoIP 2.1 giao thức IP 2.1.1 Khái quát về giao thức IP Giao thức IP ( là giao thức tầng mạng nằm trong chồng giao thức của mô hình OSi cũng như trong chồng giao thức TCP/IP sử dụng cho mạng máy tính. IP là một giao thức không tin cậy và không liên kết. Tất cả các dữ liệu TCP, UDP, iCMP và iGMP được truuyền đi dưới dạng các đơn vị dữ liệu (datagram). IP chỉ chịu trách nhiệm định tuyến các datagram đến đích,xác định xem nơi mà datagram sẽ được gửi đến,và nếu có vấn đề xảy ra thì sẽ lựa chọn một tuyến đường khác. Không tin cậy nghĩa là không có sự đảm bảo rằng gói IP đến đích thành công, bởi vì nó có thể bị trễ, không được định tuyến hay bị hỏng trong quá trình chia và tái hợp lại các đoạn tin. IP không có sơ chế điều khiển luồng hay tin cậy, do đó không có trường kiểm tra trong gói tin mà chỉ kiểm tra cho thông tin của phần header. Công việc kiểm tra và điều khiển luồng thuộc về các tầng khác trong mô hình hệ thống mà chỉ có cơ chế báo lỗi trong IP bằng cách gửi các bản tin báo lỗi. Không liên kết có nghĩa là IP không quan tâm những node nào mà các datagram sẽ đi qua, hay trạm bắt đầu và kết thúc của datagram. Các datagram được truyền độc lập với nhau. Điều này có nghĩa là các gói IP được phân phất không có trật tự. Nếu một nguồn gửi đi hai gói tin liên tiếp (A trước, B sau) tới cùng một đích, mỗi gói được định tuyến độc lập và đi theo các đường khác nhau đến đích, B đến sau A. 2.1.2 Đánh địa chỉ trong IP Trường địa chỉ của IP gồm 32 bit và được chỉ định bởi trung tâm thông tin mạng( Network information Center ). Bằng cách đánh địa chỉ cho phép các máy trên toàn bộ mạng có thể trao đổi thông tin với nhau một cách chính xác. Một địa chỉ IP thực chất gồm 2 phần đó là phần mạng(network) và phần trạm (host) tuy nhiên trong thực tế do chỉ phân chia làm hai phần thì không gian địa chỉ của một mạng trong cấu trúc một số lớp sẽ rất lớn( ví dụ như láp A) do đó người ta thường đưa thêm khái niêm mạng con. Mạng con được hình thành bằng cách lấy một số bit của phần host để làm nhận dạng, do đó không gian địa chỉ của một mạng sẽ được chia thành các mạng con tuận tiện cho việc quản lý cũng như định tuuyến. Và như vậy địa chỉ IP trong một số lớp sẽ gồm gồm 3 phần đó là phần network, phần subnet, và phần host. Kiến trúc đánh địa chỉ của internet gồm 5 lớp có tên là A,B,C,D,E. Trong đó lớp E được bắt đầu từ 11110 được dành cho việc sử dụng trong tương lai. Lớp A được bắt đầu bởi bit 0, 8 bit đầu tiên được dùng để nhận dạng network, 24 bit còn lại được dùng để nhận dạng host ( các giao diện trong mạng). Do đó trong lớp A sẽ có 27 mạng và trong mỗi mạng sẽ có 224 host. Tuy nhiên với việc đưa vào khái niệm mạng con thì một mạng trong lớp A sẽ được phân thành các mạng con có không gian địa chỉ nhỏ hơn. Không gian địa chỉ của lớp A bắt đầu từ 1.0.0.0 đến 127.255.255.255 0 8 31 0 net Host Lớp B được bắt đầu từ 10, 16 bit đầu tiên được dành cho phần network, 16bit còn lại được dùng cho phần host và cũng được phân thành các mạng con. Do đó lớp B sẽ có 214 mạng và trong mỗi mạng sẽ có 214 trạm. Vậy không gian địa chỉ của lớp B sẽ từ 128.0.0.0 đến 191.255.255.255 0 16 31 10 net Host Lớp C được bắt đầu từ 110, trong đó 24 bit đầu tiên được dùng cho phần network, 8 bit còn lại được dùng cho phần host. Không gian địa chỉ lớp 192.0.0.0 đến 223.255.255.255 0 24 31 0 net Host Lớp D bắt đầu từ 1110 và được sử dụng cho các thông tin đa điểm (multicast). Không gian địa chỉ 224.0.0.0 đến 239.255.255 0 8 31 Multicast Addres Trong quá trình sử dụng người ta không dùng các địa chỉ có toàn các bit 1 hoặc toàn các bit 0 mà các địa chỉ này được sử dụng cho các mục đích đặc biệt. Và một vấn đề đi kềm với việc phân địa chỉ là vấn đề cấp phát địa chỉ như thế nào cho hợp lý. 2.1.3 Cấu trúc gói tin IP( Datagram) Định dạng gói tin của IPv4 ( internet Protocol verion 4 ) như sau : Version Header lenght Type of service Datagram length (byte) 16 bit identifier Flags 13-bit Fragmentation offset Time to live Upper Layer Protocol Header checksum 32 – bit Source IP Address 32 bit Destination IP Address Options ( if any) Data Các trường có ý nghĩa như sau: +> version : 4 bit trong trường này cho bết phiên bản của giao thức IP mà Datagram đang tuân theo. Hiện tại nó mang giá trị 4 ( trong tương lai có thể mạng giá tri 6) +> header length : Bởi vì có trường opption trong cấu trúc của Datagram nên phải có trường này để xác định chính xác xem dữ liệu bắt đầu từ đâu. Trường này có 4 bit do đó có thể chỉ ra tối đa 20 byte header. +> type of service (TOS) : nhờ có trường này mà có thể cho phép nhiều ứng dụng có thể chạy trên IP cùng một lúc. Các ứng dụng sẽ được phân biệt với nhau bởi giá trị của TOS. Một ý nghĩa khác của trường này là nhờ nó mà các cơ chế điều khiển luồng có thể căn cứ vào đó để quyết định mức ưu tiên cho từng loại dịch vụ, điều đó quyết định đến chất lượng dịch vụ. +> Datagram length : trường này cho biết độ dìa của toàn bộ gói IP được tính theo byte. Với độ dài 16 bits thì độ dìa theo lý thuyết có thể có của gói tin là 65535 bytes. Tuy nhiên, độ dài của gói hiếm khi dài hơn 1500 bytes và thường có khích thước là 576bytes. +> identifier, Flags,Fragmentation offset : giúp cho quá trình phân hợp và nhận dang các phân mảnh của dữ liệu +> Time to live : trường này qui định số router mà gói được phép đi qua. Điều này tránh cho gói tin bị lặp mãi mãi trong mạng. +> Protocol : trường này chỉ được để ý khi gói tin đến đích. Giá trị của trường này cho biết giao thức nào ở lớp transport gói IP sẽ được đưa đến.. Điều này cho phép nhiều giao thức của lớp trên có thể cùng chạy trên giao thức IP. +> header checksum : trường này được router sử dụng để kiểm tra các bit lỗi trong header của gói. Nếu phát hiên có lỗi thì router sẽ khử bỏ gói đó mà không sửa lỗi. +> Địa chỉ đích và địa chỉ nguồn: hai trường này đều dài 32 bit được sử dụng cho việc định tuyến các gói tin đến đích và gửi bản tin báo lỗi iCMP nếu có lỗi xảy ra. +> opption : là một trường tuỳ chọn để thêm các đặc tínhkhác cho dịch vụ hoặc cho các điều khiển. +>Data : là phần thông tin được truyền. Đây có thể là thông tin người sử dụng hoặc thông tin điều khiển. 2.2 Giải pháp truyền thoại trên IP 2.2.1 Giao thức thời gian thực RTP Luồng tín hiệu thoại VoIP và các tín hiệu Video có một số yêu cầu chung để phân biệt với các dịch vụ internet truyền thống khác ở một số đặc điểm sau : Sự liên tục: Các gói phải được sắp xếp lại theo thứ tự thời gian thực ở bên nhận, có thể các gói bị mất trên đường truyền, khi đó phải thực hiện dò tìm và bù lại cho sự mất này mà không truyền lại. Sự đồng bộ bên trong phương thức truyền thông : thời gian truyền giữa các gói phải đều đặn. Nghĩa là nếu không có thín hiệu thì cũng phải tìm cách lấp đầy các khoảng im lặng đó. Sự đồng bộ giưã các phương thức truyền thông : Nếu có nhiều phương thức truyền thông cùng được sử dụng trong một phiên truyền thông thì các phương thức đó phải đồng bộ với nhau. Ví dụ như việc truyền đồng thời tín hiệu âm thanh và tín hiệu hình thì hai tín hiệu này phải đồng bộ với nhau, gọi là sự đồng bộ hình –tiếng. Sự nhận diện payload : Trong internet, thông thường cần sự thay đổi sự mã hoá cho các phương thức truyền tải (payload ) trên đường truyền để hiệu chỉnh thay đổi băng thông sẵn sàng hoặc đủ khả năng cho ngươì dùng mới liên kết vào. Do đó cần có một vài cơ chế nhận diện sự mã hoá cho mỗt gói. Nhận diện khung : Tín hiêu âm thanh và tín hiệu truyền hình được gửi trong một đơn vị dữ liệu logic đó là các khung. Tín hiệu nhận dạng khung dùng để chỉ cho bên nhận chỗ nào bắt đầu và kết thúc của các khung, để giúp cho sự phân phối đồng bộ tới các tầng cao hơn. Để thực hiện điều này thì cần có các giao thức thời gian thực. Thực tế các dịch vụ này được cung cấp bởi các giao thức tầng truyền tải ( transport layer ). Các giao thức thời gian thực bao gồm : giao thức dòng thời gian thực RTSP ( Real Time Stream Protocol ), giao thức điều khiển thời gian thực RTCP ( Real Time Control Protocol ), giao thức khởi đầu phiên SIP ( Secsion initation Protocol ), giao thức gữ trước tài nguyên RSVP ( Resources Reservation Set - tup Protocol ). Các giao thức này đưa ra một vài chức năng liên tục và tìm sự mất gói rất tốt. Đa phát đáp thuận tiện ( Multicast – friendly ) : RTSP và RTCP là các kỹ thuật cho phát đáp ( Multicast). Trên thực tế, chúng được thiết kế để hoạt động trong cả các các nhóm phát đáp nhỏ phù hợp cho các cuộc gọi điện ba người. Đôi với các nhón lớn thì phải dùng phát đáp quảng bá. Độc lập thiết bị : RTSP cung cấp các dịch vụ cần thiết cho các dịch vụ thời gian thực nói chung như thoại và video, bất kỳ một bộ mã hoá và giải mã nào và giải mã cụ thể nào được thêm các trường thông tin tiêu đề và ngữ nghĩa sẽ định nghĩa cho mỗi phương thức mã hoá và giải mã theo một tiêu chuẩn kỹ thụt tiêng. Các bộ trôn và chuyển đổi: các bộ trộn là các thiết bị nắm giữ phương thức truyền từ một vài người sử dụng để trộn và nối chúng vào dòng phương thức truyền thông, và gửi kết quả đến dòng đầu ra.. bộ chuyển đổi sẽ nắm giữ một dòng các phương thức truyền thông , chuyển đổi chúng vào các khuôn dạng khác nhau và gửi đi. Các bộ chuyển đổi có vai trò thu nhỏ băng thông yêu cầu của dòng số liệu so với yêu cầu băng thông trước khi được chuyển đổi mà không cần nguồn phát thu nhỏ tốc độ bit của nó. điều này cho phép bên nhận thực hiện kết nối nhanh mà không bị giảm về chất lượng dịch vụ so với băng thông ban đầu. Các bộ trộn sẽ giới hạn băng thông nếu có vài người đồng thời gửi một lúc, đáp ứng chức năng cầu hội thoại. RTPTS hỗ trợ cả bộ trộn lẫn bộ chuyển đổi. Chất lượng dịch vụ phản hồi : RTCP cho phép bên nhận có thể đưa ra phản hồi về chất lượng nhận được đến tất cả các thành viên của nhóm. Các nguồn phát có thể dùng thông tin này để điều chỉnh tốc độ bit số liệu, trong khi các bên nhận khác có thể xác định xem chất lượng này là toàn mạng hay cục bộ. Người qua sát ở ngoài có thể dùng thông tin này để thực hiện quản lý chất lượng dịch vụ. Điều khiển phiên lỏng : RTCP cũng cho phép các bên tham gia có thể trao đổi thông tin nhận diện như tên, email, số điện thoại và các thông điệp vắn tawts. Mã hoá thành mật mã : các dòng phương thức truyền thông RTSP có thể mã hoá thành mật mã dùng các khoá. Các khoá đó là sự trao đổi một vài phương pháp không phải RTP ví dụ như SIP hoặc giao thức mô tả phiên SDP ( Secsion DecrIPt Protocol ) 2.2.1.1 Giao thức dòng thời gian thực RTSP ( Real Time Stream Protocol ) RTSP nói chung được dùng trong liên kết với UDP(Uer Datagram Protocol ). Nhưn có thể lợi dụng bất kỳ một giao thức nào của tầng thấp hơn trên cơ sở gói tin.khi một trạm chủ muốn gửi một gói, thì cần phải biết phương thức truyền thông cụ thể để tạo khuôn dạng gói, thêm vào phần tiêu đề của gói phương thức truyền thông đó. Công việc này phải thực hiện để quyết định trước tiêu đề của RTSP và đưa vào phương thức truyền tầng thấp hơn. Sau đó chúng được gửi vào mạng (dùng một trong hai cách đa phát đáp hay đơn phát đáp) đến các thành viên khác tham dự. Tiêu đề của gói RTSP dài 12 bytes ( như hình dưới ). Trường V chỉ rõ phiên bản của giao thức, cờ X báo hiệu đặc trưng của tiêu đề mở rộng giữa tiêu đề cố định và số liệu đi theo. Nếu bit P là 1, phần số liệu được đệm thêm để đảm bảo liên kết đầy đủ cho sự mã hoá thành mật mã. 0 8 16 31 V P X CSRC M payload type Sequnce number Timestamp Synchronization source identifier (SSRC) Contributing source identifiers (CSRC) Header extension Payload ( audio, video ... ) Cấu trúc tiêu đề cố định RTSP Các người sử dụng trong cùng một nhóm đa phát phân biệt bởi tên nhận diện 32 bit nguồn đồng bộ ngẫu nhiên SSRC ( Synchronization source ). Có một bộ nhận diện tầng ứng dụng cho phép dễ dàng nhận diện dòng số liệu đến từ cùng một bộ chuyểm đổi hoặc bộ trộn đi kèm với các thông báo bên nhận với phía nguồn phát. Hiếm khi hai người sử dụng cùng chọn một bộ nhận diện giống nhau, khi đó họ phải qua lại quá trình đồng bộ ban đầu. Danh sách nguồn đồng bộ phân tán CSRC ( contributing SSRC ), trường chiều dài của nó được biểu thị bởi trường chiều dài của đồng bộ phân tán, ghi danh sách tất cả các nguồn đồng bộ để “ phân tán “ vào nội dung của gói. Đối với thoại thì trường này ghi vào danh sách toàn bộ người đang tham gia hôi thoại. RTSP hỗ trợ khái niệm phương thức truyền thông phụ thuộc vào việc đặt tên để giúp trong quá trình xây dựng lại và phát gói ra. Bit người ghi M cung cấp thông tin cho mục đích này. Đối với âm thanh, gói đầu tiên trong tiếng nói phát ra có thể được đưa vào để lập thời gian biểu phát đi ột cáhc đoọc lập , nếu gói đó nằm trong tiếng nói phát ra trước đó. Bit M trong trường hợp này dùng để đánh dấu gói đầu tiên trong tiếng nói. Đối với video, một khung video chỉ có thể được phát đi khi gói cuối cùng đã đến. Do đó trong trường hợp này M dùng để đánh dấu gói cuối cùng trong một khung video. Trường payload type nhận dạng phương thức mã hoá trong gói. Trường Sequnce number tăng mỗi khi gói được phát ra để dò sự mất gói và khôi phục thứ tự. Trường Timestamp, sẽ tăng liên tục theo tần số của phương tiện lấy mẫu để chỉ ra rằng khi nào khung được tạo ra. 2.2.1.2 Giao thức điều khiển thời gian thực RTCP Giao thức điều khiển thời gian thực RTCP là giao thức điều khiển đi kèm với RTSP. Phương thức truyền thông người giữa người gửi và người nhận thực hiện theo chu kỳ các gói RTCP đến cùng một nhóm đa phát đáp như dùng để phân phát các gói RTSP. Mỗi gói RTCP có chứa một số các phần tử thông thường là các bản tin người gửi hoặc bản tin ngươì nhận tiếp theo ngay sau mô tả tài nguyên. Mỗi loại phục vụ một chức năng riêng. Các bản tin người dùng : Được tạo ra bởi người sử dụng đồng thời cũng kèm theo các phương thức truyền thông ( các nguồn RTSP ). Chúng mô tả số lượng dữ liệu được gửi giống như tương quan với gán nhãn thời gian lấy mẫu RTSP và thời gian tuyệt đối để cho phép đồng bộ giữa các phương tiện khác nhau. Các bản tin người nhận : được tạo ra bởi các thành phần tham gia phiên RTSP chúng là phương thức truyền thông nhận. Mỗi bản tin như vậy có chứa một khối cho các nguồn RTSP trong nhóm. Mỗi khối mô tả hệ số mất tích luỹ tức thời và sự trôi từ nguồn đó. Khối cũng đồng thời chỉ ra nhãn cuối cùng và trễ từ lúc nhận một báo cáo người gửi, cho phép các nguồn ước lượng khoảng cách của chúng để hạ thấp dần. Các gói ký hiệu nguồn ( source descrIPtor – SDES ) dùng cho điều khiển phiên. Nó có chứa tên chuẩn ( Canonical name – CNAME ), một nhận dạng duy nhất giống như khuôn dạng của một địa chỉ trên mạng internet. Tên chuẩn dùng để giải quyết xung đột trong giá trị nguồn đồng bộ và các dòng phương thức truyền thông liên kết khác nhau được tao ra bởi cùng một người sử dụng. Các gói SDES cũng nhận dạng các thành viên qua tên của nó, email, số diện thoại . điều này cung cấp dạng điều khiển phiên đơn giản. Các ứng dụng client có thể hiển thị về tên và email trong các giao diện người sử dụng. điều đó cho phép các thành viên tham gia phiên nghe được các thành viên khác cùng tham gia, nó cũng cho phép chúng thu được các thông tin liên lạc phục vụ cho các dạng khác của truyền thông ví dụ như khởi tạo một cuộc hôi thoại riêng. Chính điều này cũng làm thuận tiện hơn trong việc liên lạc với một người sử dụng. Nếu một người ngừng tham gia phiên thông tin, người đó sẽ có thông điệp BYTE. Cuối cùng các phần tử ứng dụng (APP) có thể dùng để đưa thêm các thông tin cụ thể vào các gói tin RTCP. Các bản tin người nhận và người gửi và các gói SDES có chứa các thông tin, các thông tin này có thể thay đổi thường xuyên do đó phải gửi các gói này một cách định kỳ. Nếu các thành phần phiên RTSP đơn giản gửi các thông điệp theo một chu kỳ cố định sẽ gây nên hậu quả là băng thông của nhóm đa phát đáp sẽ lớn tỉ lệ tuyến tính với kích thước của nhóm đó- không có lợi. Để khắc phục điều này, mỗi thành viên đếm số thành viên mà nó nghe được ( theo các goi RTCP ). Chu kỳ giữa các gói RTCP từ mỗi người sử dụng sau đó được cân đối tỉ lệ với với số các thành viên của nhóm, đảm bảo băng thông dành cho các bản tin RTCP vẫn cố định, không phụ thuộc vào kích thước của nhóm. Từ khi kích thước của nhóm ước lượng thu được bởi đếm số các thành phần khác, nó chiếm giữ thời gian cho mỗi thành viên tham gia mới để tiến gần đén gần kích thước nhóm một cách chính xác. Nếu nhiều người sử dụng cùng tham gia nhập vào một nhóm, mỗi người sử dụng sẽ có sai lệch trong việc ước lượng kích thước của nhóm. Do đó có thể dẫn đén sự tràn các bản tin RTCP. Một giải thuật back -off được đưa ra để giải quyết vấn đề này. 2.2.1.3 Các định dạng payload Các cơ cấu trên của RTSP đưa ra dịch vụ cần thiết cho việc truyền tải chung của âm thanh và video. Tuy nhiên các bộ mã hoá và giải mã riêng sẽ có tác dụng tăng thêm các thông tin cần thiết để truyền. Để hỗ trợ điều này, RTSP cho phép để các định dạng payload định dạng các kiểu mã hoá và giải mã riêng. Các định dạng payload mô tả các cú pháp và ngữ nghĩa cho payload RTSP. Ngữ nghĩa đặc biệt của payload được truyền trong các bit nhận dạng kiểu payload RTSP. Các bit này cho biết bộ mã hoá và giải mã thực tế đang dùng và các định dạng này ràng buộc bởi các các tên được các nhà cấp phép số iANA ( internet assigned number authority ) gán cho và được truyền ngoài băng. Các chỉ định này có thể được truyền ngoài băng cho phép một nguồn RTSP có thể thay đổi khuôn dạng mã hoá mà không cần sự báo hiệu rõ ràng. Hơn nữa bất kỳ ai cũng có thể thêm vào các kiểu mã hoá và giải mã mới , có nghĩa là RTSP là hệ thống mở có thể được phát triển bởi bất kỳ ai. Các định dạng số liêu payload, phương thức truyền thông RTSP được định nghĩa trong các khuyến nghị H.263,H261.Các bộ mã hoá -giải mã video theo chuẩn JPEG, MPEGG và một trạm chủ của các bộ mã hoá -giải mã video và âm thanh khác được hỗ trợ với các định dạng payload đơn giản hơn. Hơn nữa, các định dạng payload RTSP được định nghĩa để cung cấp các dịch vụ chung. Một định dạng số liệu khác cũng được định nghĩa cho phép cung cấp cơ chế sửa lỗi, khôi phục các gói bị mất theo định nghĩa độc lập với bộ mã hoá và giải mã. Ngoài ra còn một định dạng khác được giới thiệu để ghép các phương tiện truyền thông từ nhiều người sử dụng vào một gói. đây là hiêu quả đặc thù riêng để thay thế các trung kế giữa các gateway VoIP, đó là nơi thu nhỏ đáng kể thông tin mào đầu trong tiêu đề các gói. 2.2.1.4 Giao thức giữ trước tài nguyên RSVP Dựa vào sự quan trọng của các dịch vụ thoại cùng với sự đoán trước tỷ lệ cần thiết băng thông trong internet dùng bởi thoại và video người ta sử dung giao thức RSVP. Đó cũng là biện pháp để đảm bảo cho chất lượng của dịch vụ thời gian thực ( QoS - Quality of Service ). Tuy nhiên các đề xuất xung quanh RSVP còn rất phức tạp, chưa triển khai được trên diện rộng. Người ta đã đề xuất bỏ giao thức giữ trước tài nguyên và đơn giản là dùng các thông điệp RTCP để thông báo cho các router dọc theo đường truyền để giưc trước tài nguyên. Để định ra số lượng băng thông cần giữ trước, các bản tin bên gửi RTCP có thể dùng bằng sự quan sát sự khác nhau giữa hai sự đến trước( các số đếm byte của bản tin người gửi ), hoặc có thể chèn thêm vào một trường mang theo các đặc trưng đó thể hiện mong muốn chất lượng dịch vụ dưới dạng chi tiết hơn. Các thông điệp RTCP mang các yêu cầu giữ trước được đánh dấu để sử dụng riêng biệt bởi một tuỳ chọn linh hoạt của router. Các bản tin người nhận sẽ quay lại xem sự giữ trước đã được thực hiện hoàn tất hay từng phần. Các đề xuất tương tự cũng được đưa ra nhằm đơn giản hoá các giao thức giữ trước tài nguyên trên cơ sở bên gửi có thể thấy ( cho dù không dùng các bản tin RTCP ) trong giao thức cân bằng SRP ( Scalable Reserrvation Protocols). Vấn đề giữ trước cho các dịch vụ VoIP lại có khía cạnh khác, nếu việc giữ trước bị hỏng thì cuộc gọi vẫn diễn ra nhưng phải dùng truyền tải best effort. điều này phù hợp với một tín hiệu fast – busy, nơi đó không có tất cả các truyền thông được thiết lập và đưa ra khả năng quyết định chấp nhận hay loại bỏ hoàn toàn tất cả các end to end. Trên mỗi kết nối trong mạng, băng thông đủ cho lưu lượng thoại có thể xác định. Bằng việc nghiên cứu kỹ thuật mạng điện thoại truyền thống có thể dùng để xác định số lượng cấp phát cần thiết. Phần băng thông còn dư trên liên kết được dùng cho các dịch vụ khác. Các gói đến được phân biệt là thoại và phi thoại. Sẽ có nhiều kết nối thoại hoạt động một lúc tại thời điểm trì hoãn bất kỳ( có thể từ khi đó không có khả năng thu nhận ), các cuộc gọi phụ trợ có thể đơn giản trở thành best efort. Do đó một người quản lý tốt có thể đặt các khả năng thấp hợp lý trong trường hợp như vậy và sử dụng tràn tín hiệu băng thông best efort có thể ước lượng thu nhận điều khiển vấn đề này không xảy ra các sự cố. Các cơ chế nói trên xem như đẫ chia các dịch vụ VoIP thành các lớp khác nhau. 2.2.2 Giao thức khởi đầu phiên SIP (Secsion initation Protocol ) Một định nghĩa đầy đủ của VoIP là khả năng một phần báo hiệu đến một hoặc nhiều phần khác để khỏi đầu một cuộc gọi bằng cách sử dụng giao thức khởi đầu phiên SIP. Một cuộc gọi là sự gắn liền các thành viên tham gia. Báo hiệu kết hợp một cặp các thành phần tham gia coi như một kết nối. Chú ý rằng kết nối chỉ tồn tại như là trạng thái báo hiệu giữa hai điểm đầu cuối. Một phiên được xem như một phiên RTP mang theo một kiểu truyền thông. Mối liên hệ báo hiệu và các phiên phương thức truyền thông có thể thay đổi. Trong cuộc gọi nhiều thành phần tham gia, mỗi thành phần tham gia phải có kết nối báo hiệu đến các thành viên khác, trong khi phương tiện truyền thông phân bố theo kiểu đa phát đáp. Trong trường hợp khác, có thể là phiên truyền thông đơn phát đáp kết hợp với mỗ kết nối. Một giao thức báo hiệu VoIP phỉa làm được các công việc sau đây : Chuyển đổi tên xác định vị trí người sử dụng : công việc này bao gồm các ánh xạ giữa tên của các mức trừu tượng khác nh._.