H323: протокол, шлюзы, порты, настройка и применение

Стандарт H323 протокола постепенно выходит из оборота, в частности, для телефонов. Несколько лет назад многие производители телефонов отказались от тенденций создания устройств, которые могли бы использовать оба протокола IP-телефонии. Сегодня в основном применяется SIP. Тем не менее у многих пользователей есть устройство стандарта H323 и им необходимо знать правила эксплуатации и настройки. Стандарт по-прежнему предлагает лучшее управление сетью и качественную аппаратную совместимость. Разница между двумя протоколами уменьшается с каждой новой версией, несмотря на многочисленные дебаты по этому вопросу в отрасли.

Кратко про IP-телефонию

Видеосвязь через интернет - это технология, которая позволяет передавать голоса и данные в одной сети на основе протокола IP. Часто используется термин конвергентные сети или конвергенция ИС, что подразумевает более широкую концепцию интеграции всех коммуникаций: голоса, данных и видео.

Эта технология существует на рынке с конца 1990-х годов, но лишь недавно она стала широко распространенной благодаря улучшению и стандартизации систем контроля качества речи (QoS) и универсализации интернет-сервиса.

Система IP-телефонии - набор элементов, которые должным образом интегрированы и пользуются услугами на основе VoIP компаний. Основными элементами этой системы являются: IP-УАТС, IP-шлюз и различные IP-телефоны с протоколом H323.

Конвергенция деловых коммуникаций - звук, данные и видео. IP-сеть является современной тенденцией и дает пользователям важные преимущества:

1. Экономию на звонках.
2. Упрощение инфраструктуры связи.
3. Оптимизацию управления.
4. Унификацию системы телефонии между объектами.
5. Мобильность/вседоступность для пользователя.

Мультисервисная конвергентная сеть должна быть должным образом спроектирована и управляема, в связи с чем необходимы такие аспекты, как контроль над надежностью, безопасностью и качеством обслуживания (QoS), чтобы обеспечить оптимально функционирующую систему.

Два главных стандарта видеосвязи

Протоколы SIP и H323 считаются главными стандартами видеоконференций. Различные организации рассматривают передачу сигналов звука и видео по IP с различными подходами. Международный союз электросвязи (МСЭ) учредил H323 в качестве первого протокола мультимедийной связи по IP. SIP - это подход IETF (Internet Engineering Task Force) для передачи звука и видео по IP.

H323 протокол - зонтичный формат, который обеспечивает четко определенную архитектуру системы, включая управление вызовом и мультимедиа. В то время как H323 использует телекоммуникационный подход к передаче голоса/видео по IP, SIP - использует интернет-подход.

Объекты, составляющие сеть: шлюзы, терминалы и мосты конференц-связи, а также привратник. Архитектура является одноранговой и поддерживает связь между пользователями без централизованного контролирующего объекта. Информация о вызове H323 записана в двоичном коде с определенным набором переводов для каждого кода. Это было сделано, чтобы уменьшить размер передачи и сохранить пропускную способность. Новые коды должны иметь согласованное определение между сторонами до вызова. Стандарт может быть обновлен, но любые дополнения к стандарту требуют обратной совместимости с существующим.

Операционный протокол H323

Международный союз электросвязи определил стандарт H323 для обеспечения сеансов аудиовизуальной связи по сетевым пакетам для передачи голоса по IP и для видеоконференций на этой же основе. Он передает сообщения, предлагает службы каталогов, контроль доступа терминалов, контроль потребления ресурсов и обрабатывает авторизацию вызовов, а также может маршрутизировать сигнализацию. Стандарт имеет доступ к другим сетям, выполняя функции преобразования данных и трансляции сигналов.

Основные характеристики:

1. Гарантирует качество обслуживания (QoS).
2. Не зависит от топологии сети.
3. Поддерживает шлюзы и использует одновременно более одного канала: голос, видео, данные.
4. Позволяет компаниям добавлять функциональные возможности, для реализации необходимых функций взаимодействия.

Основные компоненты системы

В H323 реализованы в качестве базовых компонентов: терминалы, шлюзы для соединений с ресурсами PSTN/IN, опекуны (GateKeepers) для контроля доступа, регистрации и пропускной способности, MCU (мультиконференция) и блоки управления. Описание протокола H323 и его компонентов:

1. Терминалы - оборудование, используемое пользователями, может быть реализовано либо программно с помощью компьютера, либо аппаратно - физически.
2. Опекуны (GateKeepers) - являются центром каждой VoIP-организации и эквивалентом частных филиалов или UATS (Private Branch eXchange). Они обычно продвигаются с программным обеспечением.
3. Шлюзы - связаны коммутацией с телефонной сетью общего пользования, действуя прозрачно для пользователя.
4. Многоточечные БУ - несут ответственность за управление конференцией.

Общепринятый стандарт был распространен в глобальной сети (WAN). Он состоит из множества терминалов, которыми управляет. Например, несколько локальных сетей, разделенных маршрутизаторами.

Стек протокол H323 работает поверх транспортного и сетевого уровней. Если базовая сеть основана на IP, то пакеты аудио, видео и RAS H.225.0 используют протокол UDP (H.245) для передачи данных и управления. H.225.0 сигнализация вызова пакетов транспортируется с использованием надежного TCP - протокола управления передачей.

Технологии, использующие протокол

Пример предприятий, использующих H323 - это компания IP-телефонии, которая внедряет АТС Asterisk со стоимостью биллинга телефонных звонков на стационарные и мобильные телефоны. Пользователь может выполнить переадресацию на мобильный телефон, перевести голос на телефон, звонить, записывать звонки, сообщать о звонках АТС. Asterisk может быть реализована на платформе Linux, таким образом, будут отсутствовать затраты на лицензирование программного обеспечения. Преимущества VoIP PBX:

1. Поддерживает протоколы SIP, IAX, H323, MGCP, SKINNY и другие.
2. Поддерживаемые кодеки: ADPCM, G.711 (A-Law & -Law), G.722, G.723.1 (сквозной), G.726, G .729 (если приобретена коммерческая лицензия), GSM, iLBC.

IP-порты и протоколы, используемые различными поставщиками устройств H323.

Обмен сообщением

Протокол H323 выполняет обмен сообщениями между двумя терминалами и устанавливает, кто будет главным, а кто - ведомым, а также пропускную способность участников и аудио- и видеокодеки, которые будут использоваться. Терминалы инициируют обмен данными, аудио или видео через протокол RTP / RTCP. На этапе отключения любой активный участник связи может инициировать процесс завершения вызова с помощью сообщений Close Logical Channel и End Session Command, после чего соединение с RELEASE закрывается.

Стандарт был первоначально разработан для обеспечения связи аудио, видео и общего доступа между хостами, подключенными к корпоративной локальной сети и удаленными устройствами традиционной сети с коммутацией каналов PSTN. Он реализует контроллер шлюза H323 SIP, отвечающий за аутентификацию и определение местоположения пользователей, отслеживание зарегистрированных клиентов.

В процессе прокси-привратник связывается с клиентом, что уменьшает нагрузку на клиентские устройства с низким энергопотреблением. Каждый терминал идентифицируется парой (IP-адрес, порт TCP / UDP), поэтому с ним можно напрямую связаться через его пару адрес/порт без использования привратника. Если есть привратник, пары адрес/порт могут быть сопоставлены с псевдонимами, чтобы пользователи могли их лучше запомнить, например, name@domain.com. Так как они связаны с учетными записями пользователей, псевдонимы разрешают кочевничество - пользователь будет оставаться доступным, даже если он перемещается, изменяя свой IP-адрес.

Этапы вызова H323

Вызов происходит в несколько основных этапов:

1. Регистрация - вызывает терминал, ищет привратника в своей зоне и открывает канал RAS, используя его элемент управления.
2. Настройка вызова - терминал вызывающего абонента устанавливает канал для терминала вызываемого абонента, используя управление вызовом.
3. Согласование - параметры, такие как пропускная способность и кодеки, согласовываются с использованием элемента управления.
4. Передача данных - голос передается по RTP закрытию, канал данных закрывается с помощью элемента управления.
5. Завершение - канал RAS закрывается с помощью элемента управления.

Привратник может играть две роли:

1. Маршрутизируемый вызов проходит через привратника, что полезно для обхода NAT, таким образом привратник действует как сервер ретрансляции.
2. Прямая конечная точка привратника - вызов направляется непосредственно к конечной точке, но сначала клиенты вызывающего и вызываемого абонентов должны выполнить шаг Admission для начисления платы и управления полосой пропускания.

Глобальный протокол и отличия модификаций

Стандарт протокола «Session Initiation Protocol» (SIP) разработанный рабочей группой MMUSIC IETF, предназначенный для инициирования, модификации и прекращения пользовательских сеансов: видео, голос и обмен быстрыми сообщениями.

Синтаксис его операций напоминает синтаксис HTTP и SMTP, протоколов, используемых в службах веб-страниц и рассылки электронной почты. Это сходство является естественным, поскольку SIP был разработан таким образом, чтобы телефония стала еще одной услугой в интернете. Это новый стандарт для установления, маршрутизации и изменения сеансов связи через сети интернет-протокола (IP). Он использует модель интернета и преобразует ее в мир телекоммуникаций, применяя существующие интернет-протоколы, такие, как HTTP и SMTP (Simple Mail Transfer Protocol).

Он также использует структуру URL для идентификации пользователей вместо устройств. Таким образом, SIP не зависит от устройства и не различает голос и данные, телефон или ПК. SIP больше используется для управления услугами, в то время как H323 выполняет функции преобразования телефонного стандарта в IP-пакеты.

H323 был представлен, как эволюция SS7, предназначенная для управления сигнализацией с коммутацией каналов. Наоборот, SIP ближе к HTTP, используемой в интернете парадигмы пакетной сети. Забегая вперед, лучше выбрать SIP. В этом случае потоки мультимедийной информации передаются с использованием RTP, поэтому выбор протокола управления или другого напрямую не влияет на качество предлагаемых услуг. H 323 намного сложнее, чем SIP. Он имеет сотни различных сообщений, закодированных в двоичном формате. Поэтому H323 обеспечивает работу разработчиков, а также сетевых администраторов при устранении неполадок.

Сценарии функциональной совместимости

Эти протоколы широко используются, поэтому функциональная совместимость между SIP и H323 необходима для обеспечения полного сквозного подключения. Из-за врожденных различий между H323 и SIP необходимо обеспечить согласованность для возможности взаимодействия. В случае если они используются в одном административном домене, сообщения о настройке вызова должны быть переведены, а затем RTP может использоваться для связи между телефоном SIP и телефоном H323.

Сценарий становится более сложным, когда IP и шлюз H 323 работают в отдельных административных доменах. Это нужно интерпретировать с помощью другого протокола. H323 определяет конференц-связь, как часть стандарта, включая централизованную, так и децентрализованную. У SIP нет определения для конференц-связи, но есть процесс для конференц-связи, который похож на H323, но формально не был определен, как часть стандарта.

Работа с кодеком Cisco C90

Построение сети H323:

1. Сначала настраиваются кодеки с учетом IP-адресов (192.168.2.ХХХ), правильной маской подсети (255.255.255.0), шлюзом (192.168.ХХХ) - IP-интерфейс pfSense и DNS-сервером. На C90 это находится в настройках администратора -> настройка IP.
2. NAT-версия для H323 находится в Настройках администратора -> Дополнительно -> H323 -> NAT.
3. Set: Mode = On.
4. Убеждаются, что адрес NAT = адрес WAN, чтобы код мог отправлять правильные пакеты на исходное соединение.
5. Задают команду кодеку на запрет подключения через привратник. Под настройками администратора -> Дополнительно -> H323 -> Профиль 1 -> CallSetup.
6. Set: Mode = Direct.
7. С H323 используются статические порты для соединений. Настройки администратора -> Дополнительно -> H323-> Профиль 1.
8. Set: Port Allocation = Static.
9. Перепроверяют настройку H323 IP -> Дополнительно -> Сеть 1 и убеждаются, что настройки IP соответствуют форме.
10. Проверяют порты RTP, которые нужно использовать. Поток RTP передает и принимает аудио и видео. Под настройками администратора -> Дополнительно -> RTP -> Порты -> Диапазон. Обращают внимание на значения "Начать и остановить", нужно добавить их в правила переадресации межсетевого экрана порта. По умолчанию обычно 2326 /2486.
11. Перезапускают кодек, чтобы настройки вступили в силу.

После добавления этих правил можно принимать вызов H323 от кодека. Если звонки не проходят, нужно посмотреть в журналах, запрашиваются ли определенные порты. Возможно, нужно настроить параметры переадресации портов H323 и правил.

Преимущества выбора IP-телефонии

С VoIP можно звонить с любой стороны, где есть подключение к сети. Так как IP-телефоны передают информацию через сеть, ими управляют провайдеры из любой точки соединения. Это преимущество для людей, которые обычно много путешествуют и могут носить с собой свой телефон, имея доступ к услуге IP-телефонии.

Преимущества услуг VOIP включает в себя:

1. Идентификация звонков.
2. Служба ожидания звонков.
3. Услуга переадресации.
4. Повторный звонок.
5. Обратный звонок.
6. Вызов 3 линии (трехсторонний вызов).
7. Переадресация звонка на определенный телефон.

Очевидно, что оба стандарта голосовой и видеосвязи имеют свои недостатки и преимущества, поэтому вместо того, чтобы концентрироваться на одном стандарте по сравнению с другим, рациональнее будет работать над улучшением способов обеспечения взаимодействия между стандартами. Это позволит обеспечить сквозного подключения по всей сети, предоставить дополнительные услуги, ориентированные на IP. Именно такой современный подход продемонстрирует всю мощь IP-коммуникаций.