it330 seminarski h.323 drasko gajic 318

Predmet: IT330 Računarske mreže

Seminarski rad:

H.323

AutorDraško Gajić

[email protected] Beogradu, Mart 2009

Datum predaje

Datum prihvatanja

Datum prezentacije

Ocena /bodova/

Dodatne napomene:

mailto:[email protected]

IT330 Računarske mreže – H.323

Sadržaj

Uvod.................................................................................................................................................................3

1 H.323 STANDARD......................................................................................................................................4

2 H.323 ARHITEKTURA.................................................................................................................................5

3 KOMUNIKACIJA U H.323 MREŽAMA.........................................................................................................6

4 VoIP..........................................................................................................................................................6

5 RAZVOJ INTERNETA I ULOGA H.323..........................................................................................................7

6 ZAKLJUČAK................................................................................................................................................9

Draško Gajić 2Broj indeksa 318


UvodDugi niz godina telekomunikacione mreže korišćene za uspostavljanje telefonskih poziva se, u

osnovi, temelje na istoj tehnologiji – komutaciji kanala. Naravno, za to postoji dobar razlog. Sve do sedamdesetih godina prošlog veka, jedini promet u telekomunikacionim mrežama bio je govorni promet – klasična telefonija. Zahtevi koje ta usluga nameće rezultirali su rešenjem u kojem je prenos govora bio zasnovan na povezivanju fizičkog puta (kanala) kroz telekomunikacionu mrežu i stvaranju veze stalne pojasne širine između dva telefona za vreme trajanja poziva.

Ekspanzijom Interneta dolazi i do ekspanzije upotrebe istog kao medija za prenos telefonskih signala.

VoIP sistem obavlja digitalizaciju analognog signala, kodiranje i kompresiju, zatim segmentaciju u pakete i prenos do odredišta. Takva komprimovana digitalna poruka ne zaheva govorni kanal. Umesto toga, poruka može biti poslata preko istih linija koje se koriste za Internet te predodređeni kanal nije više potreban.

Potrošači traže sve više od komunikacionih tehnologija. Oni žele govor, podatke i slike, a to sve zaheva povećanje kapaciteta. Komunikacione mreže koje nude takav povećani kapacitet postaju sve popularnije. IP telefon nudi tu pogodnost omogućavajući korisnicima telefonske pozive preko postojećih podatkovnih mreža i izbegavanje velikih računa koje bi uobičajeno primili od svojih davaoca usluga.

Dok je VoIP tehnologija bila u ranom razvoju bilo je dosta problema sa kvalitetom usluga u odnosu na analognu telefoniju, ali VoIP tehnologija ubrzano se poboljšava.

Kako bi se osigurala kompatibilnost opreme raznih proizvodača, standardizaciona tela donela su

više standarda za VoIP komunikacije. Najpoznatiji i najrasprostranjeniji su ITU-T-ov H.323 standard i IETF-ov Session Initiation Protocol (SIP).



1 H.323 STANDARDH.323 preporuka Međunarodne unije za telekomunikacije, Sektora zaduženog za standardizaciju u

oblasti telekomunikacija ove organizacije ITU-T (Internacional Telecommunication Union – Telecommunication Standardization Sector) se bavi multimedijalnom komunikacijom u paketskim mrežama koje ne pružaju garantovani kvaltet usluga QoS (Quallity of Service). Pri tome se pod multimedijalnom komunikacijom podrazumeva komunikacija u realnom vremenu i to: audio, video i komunikacija podacima.

Paketske mreže na trećem, mrežnom, sloju najčešće poseduju IP (Internet Protocol) protokol i mogu da sadrže više lokalnih LAN (Local Area Networks) mreža, mreža na nivou preduzeća EAN (Enterprise Area Networks) ili gradskih MAN (Metropolitan Area Networks) mreža povezanih u WAN (Wide Area Networks) mreže širokog prostranstva. H.323 podržava jednostavnu point-to-point komunikaciju, ali i različite vrste multipoint konferencija.

Budući da se protokol definiše kao skup potpuno određenih poruka od kojih svaka ima jasno značenje i pravila koja određuju dopušten način upotrebe, nazivati H.323 protokolom nije sasvim tačno. Uprkos tome, takva praksa je zbog jednostavnosti opšteprihvaćena. H.323 je, zapravo, standardizovani okvir (framework) za višemedijsku komunikaciju i višestrane konferencije u stvarnom vremenu preko paketnih mreža, definisan kroz krovnu preporuku (umbrella recommendation) H.323 koja se poziva na brojne druge ITU-T preporuke. Na Slici 1 je prikazan H.323 protokolski stek u IP mreži. Prikazani su i transportni protokoli UDP (User Datagram Protocol) te TCP (Transport Control Protocol) koji ne pripadaju H.323 kišobranu, ali čije usluge on koristi.

Slika 1. H323 protokoloski stek



2 H.323 ARHITEKTURAH.323 preporuka pokriva tehničke zahteve za govornu, video i podatkovnu komunikaciju preko

paketnih mreža i za povezivanje sa mrežama temeljenim na komutiranju kanala (PSTN/ISDN/GSM za govornu komunikaciju i ISDN za video telefoniju), ali i definiše arhitekturu H.323 mreže. Glavni elementi u H.323 mrežama su:

H.323 terminal – mrežni element koji omogućuje dvosmernu govornu, video ili podatkovnu komunikaciju s drugim terminalom u stvarnom vremenu. Osim komunikacije s drugim terminalom, H.323 terminal može komunicirati i sa H.323 gateway-om ili sa MCU (Multipoint Control Unit).

H.323 gateway (pristupnik) – povezjue Internet s telefonskom mrežom. On svojom stranom okrenuom Internetu razume protokole prema prepuruci H.323, a stranom okrenutom prema telefonskoj mreži protokole PSTN.

H.323 gatekeeper (vratar) – Lokalna mreža može da poseduje gatekeepe-ra koji vodi računa o krajnjim tačkama područja koje mu je povereno koji se naziva zona (zone).

Slika 2. H323 arhitektura



3 KOMUNIKACIJA U H.323 MREŽAMAH.323 protokol predviđa “mehanizme” čiji je zadatak da premoste pomenute probleme utičući na

parameter kvaliteta (gubitak paketa, kašnjenje, varijacija kašnjenja itd.) koji degradiraju kvalitet usluga. Treba imati na umu da različiti mediji (audio, video, podaci) postavljaju različite zahteve u pogledu parametara kvaliteta, a da mnoge aplikacije pri tome zahtevaju kombinaciju dva i više medija istovremeno što dodatno usložnjava problem. U te “mehanizme” spadaju protokoli kvaliteta usluga u čijem pogledu je H.323 protokol fleksibilan pošto, radi obezbeđivanja potrebnog kvaliteta, koristi i usluge protokola kvaliteta koji ne pripadaju njegovom “kišobranu”.

Primeri takvih protokola su protokol diferencijalnih usluga prioritetizacija DiffServ (Differentiated Services), protokol rezervacije resursa RSVP (Resource Reservation Protocol) i MPLS (Multi Protocol Label Switching). Takođe, pod H.323 “kišobranom” je protokol kvaliteta RTP (engl. Real-time Transport Protocol) koji u zaglavlju, pored ostalih, sadrži polje za numeraciju i polje za vremensku markicu poslatih paketa na osnovu kojih se vrši njihova sinhronizacija na prijemu.

Naravno, implementacija ovakvih rešenja nosi sa sobom određene poteškoće jer je potrebno dodatno usložnjavanje rutera. Ovo se odnosi na zahteve za još većim procesnim mogućnostima rutera. Da bi paketska IP mreža omogućila multimedijalnu komunikaciju u realnom vremenu potrebno je udružiti više protokola kvaliteta usluga (npr. komplementarnost DiffServ i RSVP).

Za prenos paketa koji pripadaju aplikacijama kojima je kašnjenje kritično (audio ili video u realnom vremenu) H.323 na transportnom sloju koristi UDP protokol, a gubitak paketa se nadoknađuje npr. ponavljanjem zadnjeg uspešno primljenog paketa što ne utice bitno na kvalitet audio ili video signala. Naime, audio i video signal nije osetljiv na gubitak paketa u meri u kojoj je osetljiv na kašnjenje. Sa druge strane, prenos podataka je osetljiv na gubitak paketa, dok kašnjenje nije kritično. Stoga, H.323 za pakete sa ovim sadržajem na četvrtom, transportnom, sloju koristi TCP protokol.

4 VoIPVeliki izbor mogućnosti u načinu komunikacije koje H.323 nudi (komunikacija u realnom vremenu,

audio, video, podaci, kombinacija različitih medija istovremeno, jednostavna point to point veza, multipoint konferencija, različitost u načinu uspostave veze i konfiguraciji mreža u kojima se koristi, mogućnost dodatnih usluga, sigurnost itd.) ne mogu, zbog karakteristika Interneta danas, biti iskorišcene u pravoj mjeri. Ti nedostatci se, pre svega, odnose na nemogućnost obezbeđivanja propusnih opsega tzv. običnim korisnicima, koji pristupaju Internetu iz svojih domova (residental users), koji bi bili dovoljni za, recimo, prenos video sadržaja u realnom vremenu.

Internet svoju popularnost i duguje lakoj dostupnosti tzv. običnim korisnisima. Zbog toga je do sada, i još uviek je, najraširenija i najpopularnija H.323 primena na Internetu VoIP koja je još poznata pod nazivom Internet telefonija (Internet telephony). Umesto prenosnog puta kroz javnu komutiranu telefonsku mrežu PSTN (Public Switching Telephone Network), prenos govornih signala se, posredstvom gejtveja, odvija preko Interneta. Opravdanost za ovu promenu rute se može ogledati u ispunjenju zahtijeva da kvalitet govora bude bar približan onom koji je prisutan u PSTN mreži. U gejtveju, kao mestu spajanja PSTN mreže i Interneta, treba izvršiti pripremu dolaznog signala iz PSTN mreže. Ovo podrazimeva njegovu digitalizaciju, određen algoritam kompresije (G.711, G.723.1, G.728, G.729,...) i paketizaciju. Paketi govornog signala se prenose preko Interneta na već opisani način.



Slika 3. VoIP paket

Kako se radi o konkretnom mediju-govoru, potrebno je voditi računa o njegovim specifičnim zahtevima u pogledu parametara kvaliteta: kašnjenja, varijacije kašnjenja i gubitka paketa. Primera radi, smatra se da je kvalitet govornog signala odličan ukoliko je kašnjenje manje od 150 ms, dobar do 300 ms, loš do 450 ms, a potpuno neprihvatljiv preko 450 ms. Sa druge strane, na prelazu između Interneta i PSTN, u gejtveju vrši se sinhronizacija dolaznih paketa, depaketizacija, primenjuje se odgovarajući zakon dekompresije i digitalno/analogna konverzija. Govorni signal se kao takav prenosi kroz PSTN mrežu do pozivanog korisnika.

VoIP je atraktivan za korisnike prvenstveno zbog niske cene koju im nude davaoci ovih usluga u odnosu na one iz fiksne telefonije. Najveći deo VoIP saobraćaja čine internacionalni pozivi na velike udaljenosti. U 2002. godini, 11% ukupnog internacionalnog saobraćaja činio je VoIP. Od ovog procenta većina ide na saobraćaj pod okriljem H.323 protokola.

5 RAZVOJ INTERNETA I ULOGA H.323S obzirom na pomenuti širok izbor mogućnosti koje H.323 nudi, može se reći daH.323, još uvek u

najmanju ruku, “radi sa pola snage na Internetu”. Ovo ne znači i to da danas nije moguće npr. uspostaviti vizuelnu komunikaciju u realnom vremenu preko Interneta, ali je za tako nešto prethodno potrebno obezbediti odgovarajuće uslove što svakako nije u stanju bar većina korisnika Interneta.

Trendovi razvoja Interneta, kao globalne mreže, su orijentisani ka povećanju bitskih brzina ugradnjom prenosnih puteva i upotrebom odgovarajuće opreme a sve bazirano na upotrebi novih tehnologija. Ovo se odnosi kako na kičmeni (backbone) tako i na pristupni (access) deo mreže. Ovo bi trebalo da rezultira uvođenjem novih aplikacija koje su zasnovane na mnogo većim saobraćajnim prohtevima, kao što su aplikacije koje zahtevaju audiovizuelnu komunikaciju u realnom vremenu. Naravno da je za ovako nešto, osim povećanja bitskih protoka, potrebno obezbediti i odgovarajuće protokole radi prevazilaženja mnogih drugih pitanja. Jedan od njih, koji svakako ide u tom pravcu je i H.323.

Može se reći da H.323 predstavlja osnovu za nove aplikacije koje podrazumevaju multimedijalnu komunikaciju u realnom vremenu. U ovom pogledu ograničenje može predstavljati ljudska mašta sa jedne, ali i postojanje ekonomske isplativosti za izgradnju odgovarajuće infrastrukture i uvođenje nove aplikacije u nekom konkretnom slučaju, sa druge strane.

Primeri ovih aplikacija su telemedicina ili učenje na daljinu. H.323 protokol predviđa mogućnost povezivanja Interneta sa drugim tipovima mreža. Ovo je u skladu sa težnjom, koja je prisutna u telekomunikacijama, za integracijom različitih tipova mreža, pa tako i Interneta sa drugim tipovima mreža.

Ta mogućnost je u okviru H.323 protokola realizovana u vidu komponente – gejtveja. Gejtvej je, kao što je rečeno, H.323 komponenta koja predstavlja interfejs između H.323 mreže i neke ne-H.323 mreže. Pod ne-H.323 mrežom se podrazumeva mreža na bazi komutacije kola SCN kao što je: ISDN (Integrated Services Digital Network) mreža, BISDN (Broadband ISDN) mreža, PSTN mreža ili LAN mreža sa garantovanim QoS te bežična UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), odnosno 3G mreža.



Povezivanje ovih mreža sa paketskom H.323 mrežom posredstvom mrežne kapije. U pomenutim mrežama, za multimedijalnu komunikaciju su zaduženi protokoli iz H.3xx serije i to respektivno: H.320, H.321, H.324, H.322 i H.324M.

Slika 4. IP telefonija - povezivanje H.323 sa mrežom sa komutiranim kolima (SCN)

S obzirom na njen specifičan položaj, mrežna kapija mora da izvrši prevođenje karakteristika H.323 uređaja iz paketske mreže na karakteristike nekog ne-H.323 uređaja koji ne pripada toj paketskoj mreži. Ovo se odnosi na funkcije konverzije transmisionih formata i signalizacionih protokola.

Dva H.323 uređaja, koji pripadaju istoj mreži, mogu da komuniciraju direktno, bez posredstva mrežne kapije. Međutim, dva uređaja koji pripadaju različitim segmentima iste mreže mogu da komuniciraju posredstvom mrežne kapije, kroz ne-H.323 mrežu i dalje preko druge mrežne kapije da bi se, recimo, premostio određeni ruter ili zaobišao link sa malim propusnim opsegom.

Slika 5. Povezivanje H.323 sa drugim H.32x mrežama



6 ZAKLJUČAKTrendovi razvoja Interneta (povećanje bitskih brzina, uvođenje novih tehnologija, novi protokoli kao

osnova za nove servise, novi protokoli kvaliteta usluga itd.) idu u smeru da se u pravoj meri podrži sve ono predviđeno H.323 protokolom. Kada se kaže u pravoj meri, misli se na dostupnost rezultata ovih trendova, u vidu novih servisa, bar većini korisnika Interneta. Pri ovome ne treba biti u zabludi da su ovi trendovi potaknuti samo H.323 protokolom. Isti trendovi bi bili prisutni i bez njega, ali bi svakako bio potreban sličan, ako ne i isti, protokol kojim bi se rezultati ovih trendova mogli iskoristiti i poslužiti kao osnova za nove, inovativne, multimedijalne servise.

Već je rečeno da H.323 podržava proces integracije različitih mreža, pa tako i Interneta, u jedinstvenu mrežu koja treba da je u stanju da podrži svaki vid komunikacije. Pomenimo samo aktuelan trend pristupa Internetu od strane mobilnih korisnika. Zbog toga naročitu pažnju treba posvetiti H.323 komponenti koja ovo omogućava mrežnoj kapiji.

Može se reći da je H.323, koji je prvobitno bio namenjen za multimedijalnu komunikaciju u LAN mrežama koje ne garantuju QoS (Verzija 1), prošao svojevrsnu evoluciju do protokola koji podržava multimedijalnu komunikaciju na globalnom nivou (Internet). Iz ovoga se može zakljuciti da je H.323 otvoren u smislu prilagođavanja trenutnim tokovima u telekomunikacionim mrežama (tako i Internetu) i potrebama za novim servisima. U tom pravcu nema razloga da svetlost dana, već sutra, ne ugleda nova verzija H.323 protokola sa mogućnostima koje ce ovo činiti još uspešnije od prethodne verzije.


it330 seminarski h.323 drasko gajic 318

Documents