Chương 4: Khối điều khiển đa điểm H.323: MCU MCU là một điểm cuối trong mạng để cung cấp khả năng truyền thông hội nghị cho ba điểm hay nhiều thiết bị đầu cuối và các Gateway tham gia m ột hội nghị đa điểm. Nó cũng có thể kết n ối hai thiết bị đầu cuối trong một hội nghị điểm-điểm mà sau đó có thể phát triển thành một hội nghị đa điểm. MCU bao gồm hai ph ần: một bộ điều khiển đa điểm (MC) bắt buộc và một bộ xử lý đa điểm (MP) tuỳ chọn. MC cung c ấp các chức năng điều khiển để hỗ trợ các hội ngh ị giữa ba hay nhiều điểm cuối tham gia một hội nghị đa điểm. Nó th ực hiện trao đổi khả năng với mỗi điểm cuối trong một hội ngh ị. MC gửi một tập khả năng tới các điểm cuối để chỉ thị mô hình ho ạt động mà chúng có thể sử dụng. MC cũng có thể sửa lại t ập các khả năng để gửi tới các thiết bị đầu cuối khi các đầu cuối tham gia hay ra kh ỏi hội nghị hay vì một lý do nào khác. MP nh ận các dòng audio, video và data từ các điểm cuối trong m ột hội nghị đa điểm. Nó sẽ xử lý tập trung các luồng phương tiện này và trả lại chúng cho các diểm cuối. Nó có thể thực hi ện các chức năng như trộn, chuyển mạch, hay các xử lý khác dưới sự điều khiển của MC. MP có thể xử lý một luồng phương tiện đơn lẻ hay nhiều luồng phương tiện phụ thuộc vào kiểu của h ội nghị được hỗ trợ. Hình 2.11 Mô hình giao thức của MCU. Thành ph ần của khối điều khiển đa điểm gồm:  Bộ điều khiển đa điểm: cung cấp chức năng điều khiển.  Bộ xử lý đa điểm: thu nhận và xử lý các dòng thoại, video ho ặc dữ liệu. 2.1.6 Ngăn xếp giao thức H.323 H.323 là một tập hợp của nhiều giao thức còn được gọi là họ giao thức H.323 mô tả quá trình truyền multimedia qua mạng gói. Nhìn chung, các th ủ tục truyền báo hiệu trong khuyến nghị H.323 đều dựa trên ngăn xếp giao thức sau: Các bản tin điều khiển (như là các bản tin báo hiệu Q931, các b ản tin thay đổi khả năng H.245) được mang bởi lớp TCP tin cậy. Điều này đảm bảo rằng các thông tin quan trọng sẽ được truyền lại n ếu cần thiết và có thể khôi phục chính xác tại đầu thu. Bản tin giao th ức RAS, luồng media có thể truyền qua giao thức UDP vì đây là giao thức truyền không tin cậy, nó không có các thủ tục ki ểm tra chặt chẽ và truyền lại thông tin như TCP, do đó nó phù hợp với các luồng thông tin media vốn không yêu cầu tính an toàn cao như dữ liệu nhưng lại yêu cầu chặt chẽ về tính thời gian thực Các lu ồng media thì được truyền qua lớp giao thức UDP không tin c ậy và được quản lý dựa trên 2 giao thức thời gian thực RTP và RTCP. RTP cung c ấp chức năng truyền tải mạng end-to- end phù h ợp với các ứng dụng chuyển đổi thời gian thực như audio, video qua các dịch vụ mạng đơn điểm hay đa điểm. RTP không ch ỉ ra nguồn tài nguyên dành riêng và không đảm bảo mức ch ất lượng dịch vụ cho các dịch vụ thời gian thực, việc này được đảm bảo bằng giao thức điều khiển thời gian thực (RTCP). RTCP cho phép giám sát lu ồng lưu lượng phân tán trong mạng và thực hi ện các chức năng điều khiển luồng và nhận dạng luồng cho các lưu lượng thời gian thực. Hình 2.12 Ngăn xếp giao thức H.323. 2.2 Giao thức khởi tạo phiên SIP 2.2.1 Gi ới thiệu Giao thức khởi tạo phiên SIP (Secssion Initiation Protocol) là giao th ức điều khiển báo hiệu thuộc lớp ứng dụng được sử dụng để thiết lập, duy trì và kết thúc các phiên multimedia hay các cuộc gọi qua m ạng nền IP. SIP được sử dụng để thiết lập điều khiển và xoá b ỏ cuộc gọi. SIP liên kết với các giao thức IETF khác như SAP (giao thức thông báo phiên), SDP (giao thưc mô tả phiên), RSVP (giao th ức giữ trước tài nguyên), RTP (giao thức truyền tải thời gian th ực), RTSP (giao thức phân phối dòng tin đa phương thức) cung c ấp một số lượng lớn các dịch vụ VoIP. Cấu trúc SIP tương tự như cấu trúc HTTP (Giao thức Client - Server) bao gồm tập hợp các yêu c ầu được gửi từ SIP client tới SIP server. Server xử lý các yêu cầu này và trả lời client, một bản tin trả lời cùng với các bản tin liên k ết với nó gọi là một SIP transaction. SIP c ũng có thể kết hợp với các giao thức báo hiệu và thiết l ập cuộc gọi khác. Theo cách đó, một hệ thống đầu cuối dùng SIP để xác định địa chỉ hợp lệ của một hệ thống và giao thức từ một địa ch ỉ gửi đến là giao thức độc lập. Ví dụ, SIP có thể dùng để chỉ ra r ằng người tham gia có thể thông qua H.323, cổng H.245, địa chỉ ngườ i dùng rồi dùng H.245 để thiết lập cuộc gọi. SIP h ỗ trợ 5 dịch vụ trong việc thiết lập và kết thúc các phiên truy ền thông:  Định vị người dùng: xác định vị trí của người dùng tiến hành h ội thoại.  Năng lực người dùng: xác định các phương thức và các tham s ố tương ứng trong hội thoại.  Xác định những người sẵn sàng tham gia hội thoại.  Thiết lập các tham số cần thiết cho cuộc gọi.  Điều khiển cuộc gọi: bao gồm cả quá trình truyền và k ết thúc cuộc gọi. SIP là một giao thức chuẩn do IETF đưa ra nhằm mục đích thực hiện một hệ thống có khả năng truyền qua môi trường mạng IP. SIP được định nghĩa như một Client-Server trong đó các yêu cầu được bên gọi (bên Client) đưa ra và bên bị gọi (Server) trả lời nh ằm đáp ứng yêu cầu của bên gọi. SIP sử dụng một số kiểu bản tin và trường mào đầu giống HTTP, xác định thông tin theo mào đầu cụ thể giống như giao thức được sử dụng trên Web. 2.2.2 Các thành phần của hệ thống SIP Có 3 thành phần : SIP terminal, SIP servers và SIP Gateway. Hình 2.13 Các thành phần của hệ thống SIP. 2.2.2.1 Đầu cuối thông minh SIP User Agent (UA): là thiết bị đầu cuối trong mạng SIP, có thể là một máy điện thoại SIP, có thể là máy tính chạy phần mềm SIP.  UAC (User Agent Client) là một ứng dụng chủ gọi, nó kh ởi đầu và gửi bản tin yêu cầu SIP.  UAS (User Agent Server) nó nhận và trả lời các yêu c ầu SIP, nhân danh các server, chấp nhận, chuyển hoặc từ chối cuộc gọi.  UAC và UAS đều có thể kết thúc cuộc gọi. 2.2.2.2 SIP Server SIP server thực hiện các chức năng của hệ thống SIP trong m ạng như: điều khiển, quản lý cuộc gọi, trạng thái người dùng. Proxy Server: là phần mềm trung gian hoạt động cả như Server và Client để thực hiện các yêu cầu thay mặt các đầu cuối khác. T ất cả các yêu cầu được xử lý tại chỗ bởi Proxy Server nếu có th ể, hoặc được chuyển cho các máy chủ khác. Trong trường hợp Proxy Server không tr ực tiếp đáp ứng các yêu cầu này thì Proxy Server s ẽ thực hiện khâu chuyển đổi hoặc dịch sang khuôn dạng thích h ợp trước khi chuyển đi. Location Server: là phần mềm định vị thuê bao, cung cấp thông tin v ề những vị trí có thể của phía bị gọi cho các phần mềm Proxy Server và Redirect Server. Redirect Server: là phần mềm nhận yêu cầu SIP và chuyển đổi địa chỉ SIP sang một số địa chỉ khác và gửi lại cho đầu cuối. Không gi ống như Proxy Server, Redirect Server không bao giờ hoạt động như một đầu cuối tức là không gửi đi bất cứ yêu cầu nào, Redirect Server c ũng không nhận hoặc huỷ bỏ cuộc gọi. Registrar Server: là phần mềm nhận các yêu cầu đăng ký REGISTER. Trong nhi ều trường hợp Registrar Server đảm nhiệm luôn m ột số chức năng an ninh như xác nhận người sử dụng. Thông thường Registrar Server được cài đặt cùng với Proxy Server ho ặc Redirect Server hoặc cung cấp dịch vụ định vị thuê bao. Mỗi l ần đầu cuối được bật lên (thí dụ máy điện thoại hoặc phần mềm SIP) thì đầu cuối lại đăng ký với Server. Nếu đầu cuối cần thông báo cho Server v ề địa điểm của mình thì bản tin REGISTER cũng đượ c gửi đi. Nói chung, các đầu cuối đều thực hiện việc đăng ký lại một cách định kỳ. 2.2.2.3 SIP Gateway Các Gateway thực hiện chức năng Internetworking giữa hệ thống SIP với các mạng khác. 2.3 So sánh giữa H.323 và SIP SIP là một giao thức tương đối mới so với H.323, do đó nó tránh đượ c một số khuyết điểm và có nhiều ưu điểm hơn H.323 trong ứng dụng cho VoIP. Do H.323 được thiết kế ngay từ đầu là s ử dụng cho ATM và ISDN, do đó nó không phù hợp để điều khi ển lưu lượng thoại qua mạng IP. Phiên bản gần đây nhất của H.323 là Version 3 m ới hỗ trợ cho IP. H.323 vốn đã phức tạp với các mào đầu rất lớn và do đó không hiệu quả trong mạng IP là nơi mà yếu tố băng tần là vô cùng quan trọng. M ặt khác SIP được thiết kế cho Internet là loại hình mạng best effort nên nó có kh ả năng đánh địa chỉ tốt hơn và tránh được s ự phức tạp mở rộng khi phạm vi của các mạng viễn thông ngày càng được mở rộng. SIP gọn nhẹ và phổ thông gần giống như giao thức HTTP trên Internet. H.323 sử dụng mã hoá nhị phân cho các b ản tin dạng Binary trên nền tảng cấu trúc ASN.1 còn SIP là giao th ức dựa trên nền tảng text như HTTP. H.323 đưa ra phương pháp đánh địa chỉ, kỹ thuật phát hiện vòng trong vi ệc tìm kiếm các tên miền phức tạp, chức năng này bị giới hạn và khó mở rộng khi phạm vi mạng tăng nhanh. Điều này gây khó khăn trong việc giám sát trạng thái các bản tin. Tuy nhiên SIP có ch ức năng rất hiệu quả trong việc sử dụng tuyến đường lưu trong Header bản tin SIP và do đó có thể xử lý dễ dàng các bản tin l ỗi. Bảng sau chỉ ra sự khác biệt giữa H.323 và SIP. Đặc điểm H.323 SIP Cấu trúc Ngăn xếp Phần tử Độ phức tạp Phức tạp Đơn giản Tổ chức phát triển ITU IETF Mã hoá Nhị phân (ASN.1) Text (HTTP) Tính điều khiển cuộc g ọi Có Có Tính điều khiển được Có Không Giao thức kèm theo H.225,H.245,H.450 SDP,HTTP,MIME Dịch vụ Cung cấp bởi GK Cung cấp bởi Server Giao thức truyền tải th ời gian thực RTP RTP . hay đa điểm. RTP không ch ỉ ra nguồn tài nguyên dành riêng và không đảm bảo mức ch ất lượng dịch vụ cho các dịch vụ thời gian thực, việc này được đảm bảo. RTCP cho phép giám sát lu ồng lưu lượng phân tán trong mạng và thực hi ện các chức năng điều khiển luồng và nhận dạng luồng cho các lưu lượng thời gian