通信网技术基础实验报告.doc

通信与信息工程学院2010/2011 学年 第 二 学期实 验 报 告课 程 名 称 通信网技术基础 专 业 网 络 工 程 班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 日 期 ： 2011 年 5 月 20 日实验一:VOIP呼叫及SIP消息分析一.实验原理1.VOIP网络构成SIP SERVERSIP SERVERSIP SERVER2用于网络电话呼叫的协议结构SIPVoice MeadiaG.711/G.723.1RTP/RTCPUDPIPEtherNet二实验目的1、学习VOIP原理，了解PC-PC方式VOIP网络的构成、呼叫模式以及信令的过程。2、学习使用Ethereal这种协议分析软件，用它来考察实际系统中传送的分组。三实验准备1.硬件部分：校园网、PC（带耳麦）2.软件部分：1 SIP UA : 可从网上任选一款下载并安装，也可以选择老师提供的UA软件2 WinPcap 3.1(它是WIN32 平台上网络分析和捕获数据包的链接库，其功能相当于Linux/BSD/UNIX 平台下的Libpcap 库文件)Ethereal:0.10.14四 实验要求1.下载并安装SIP UA，并做相应设置（域名、IP、端口等等），并记录进实验报告；也可以选择Windows Messenger或SKYPE，进行用户注册，并记录过程；2.通话，呼叫另一个用户的通话，记录通话过程中语音质量，包括延时和回声；3.安装WinPcap 3.1；4.安装并启动Ethereal，开始抓包（设置）;5.重新呼叫另一个用户，开始通话；6.获取并分析SIP信令流和语音媒体流,记录在报告中，具体要求：分析并记录呼叫建立、呼叫忙、呼叫结束的信令过程。分析媒体流（语音包）:从捕获的数据单元中选一个RTP包进行分析。五实验步骤1.呼叫外网1）我用的是ubuntu，系统默认有一个软电话叫“Ekiga”。抓包软件用的是ethereal，安装好后，应用程序出现一个wireshark，打开，选择网卡eth0（我们用的是路由器，相当于一个小的以太网），按start开始抓包。2）打开Ekiga弹出设置向导，去Ekiga的官方网站注册一个帐号；打开ekiga并登录，选择ekiga的测试系统号 500，拨打听到有有一女声欢迎，几十秒后挂断。语音质量：优良延时：在VoIP网络中，全程往返时延不大于500ms。延时不太明显。回声：感觉不明显。由理论学习知道该延迟应该在29ms以下。如果在40ms，那么线路另一端的人听起来对方就像在井里讲话一样。如果往返时间超过40ms，需要抑制。3）停止抓包，得到如下的结果:voip整体流程图：register的截图：subscribe的截图：INVITE截图：ACK回应：TRYINGBYE截图OK截图Sip协议分析：第一行是这个请求的方法名(如INVITE-这里以INVITE为例分析)。下来是头域：Via头域包含希望收到对于这个请求的应答的地址。后面的branch参数是这个事务的标识符。From头域包含一个显示名和一个SIP URI或SIPS URI，这里是使用的SIP URI(sip:)来指出请求的发起人。还包含一个tag参数，这个参数包含了一个随机字符串，这个字符串的数字会被软电话自动增加，主要起鉴别作用。To头域包含一个SIP URI或SIPS URI，这里是使用的SIP URI(sip:500)，是这个请求要发送的目标。Call-ID头域包含一个全局唯一标识符来标识这次呼叫。使用一个随即字符串和软电话所在的主机名(或者IP地址)一起生成。To头域、From头域和Call-ID这三个头域就可以唯一的确定了这条点对点的通信关系，并且将这个通信关系交给一个对话(dialog)来处理。Cseq头域(命令序列)包含一个整数和一个方法名字。在这个对话中每一个新的请求都会增加这个整数的值，保证这个数值是有序的。Contact头域包含一个SIP URI或SIPS URI指出一个能够接触到Wenbing Qiu的直接路由，一般这个SIP URI由用户名和一个完全限定域名(FQDN)构成。因为许多终端系统没有注册域名，所以也可以使用IP地址代替FQDN。Via头域向对方指出了这个请求的应答应该发送到哪里，而Contact头域向对方指出了将来的请求应该发送到哪里。Max-Forwards头域限制了在这个请求传送到目的地的时候最多可以有多少跳。它包含一个整数，在每一跳这个整数都会被减少。Content-Type头域描述消息体的类型(在这个例子里消息体采用了SDP描述，但是消息体内容没有给出)。Content-Length头域指出了消息体的字节数。RTP包的截图与分析分析：payload type：标明RTP负载的格式，包括所采用的编码算法、采样频率、承载通道等。Sequence number（10580）用来为接收方提供探测数据丢失的方法，但如何处理丢失的数据则是应用程序自己的事情，RTP协议本身并不负责数据的重传。Timestamp：（24160）记录了负载中第一个字节的采样时间，接收方能够时间戳能够确定数据的到达是否受到了延迟抖动的影响，但具体如何来补偿延迟抖动则是应用程序自己的事情。从RTP数据报的格式不难看出，它包含了传输媒体的类型、格式、序列号、时间戳以及是否有附加数据等信息，这些都为实时的流媒体传输提供了相应的基础。RTP协议的目的是提供实时数据（如交互式的音频和视频）的端到端传输服务，因此在 RTP中没有连接的概念，它可以建立在底层的面向连接或面向非连接的传输协议之上；RTP 也不依赖于特别的网络地址格式，而仅仅只需要底层传输协议支持组帧（Framing）和分段（Segmentation）就足够了；另外 RTP 本身还不提供任何可靠性机制，这些都要由传输协议或者应用程序自己来保证。在典型的应用场合下，RTP 一般是在传输协议之上作为应用程序的一部分加以实现的。2.内网呼叫（自己搭服务器）： 因为一开始不知道可以直接输入IP用sip phone可以打，所以在网上找了一个sip小服务器- miniSipServer和一个sip client-MyFreeSipphone。 首先打开miniSipServer，添加两个用户。接着各自打开MyFreeSipphone，注册到我处（01）。我的注册的帐号是101，另一个 ip是00，注册的帐号是102。然后开始呼叫。下面是抓包后的截图及VoIP截图：但是下图没有ok消息，没有rtp包，确实是通话成功了。3.内网呼叫（用bol sip phone）直接输入对方IP用bol sip phone呼叫。截图如下：SIP VoIP图：我呼叫对方时，对方看到的来电是我的主机名，因为我用的是路由器上网，我的内网ip被路由器给屏蔽了，这也会导致对方无法呼叫我。如果对方要呼叫我，我只有直接接到学校的接口上。六实验小结：这次实验耗费了大量的时间，那是因为它很有趣。总的来说，学到了不少的东西，不仅加深了对于VOIP原理， PC-PC方式VOIP网络的构成、呼叫模式以及信令的过程的理解，而且学会了如何使用抓包软件，还进一步了解了sip协议及其呼叫流程。但是没有抓到对方忙的包，主要是bol sip phone只有5个通道，要对方忙比较难以达到，所以没有做。实验二 网络管理操作实验一、实验目的通过对中兴通讯ZXNM01综合网管系统的实际操作，使学生了解网络管理的目的，熟悉网络管理系统的组成和主要功能，从而加深对网络管理的体系结构和管理信息通信协议的理解。二、实验原理中兴通讯的ZXNM01综合网管系统是在网络管理层上对中兴通讯Softswitch产品及相关设备进行统一管理的网络管理系统，可在统一的用户界面下对中兴通讯Softswitch、TG、SG、AG、IAD等NGN设备以及中兴通讯构建的数据网络的各种数据设备进行集中管理，并可提供对其它厂商设备进行管理的管理接口。中兴ZXNM01系统所管理的设备包括处于骨干层、汇接层、接入层的各种IP设备，目前已经实现对接入服务器、多业务交换机、路由器、中兴IP电话系统和中兴软交换系统的管理。系统覆盖TMN管理层次的四个层次：网元层、网元管理层、网络管理层和业务管理层，能够实现故障管理、性能管理、安全管理和配置管理等功能。网管系统结构如下图所示，系统由关系数据库系统（RDBMS）、网管服务器（Server）和网管客户端（client）组成，采用Client/Server组网方式。网管服务器由前端服务器(FE)和后端服务器(BE)组成，后端服务器执行服务端网管核心任务，如：发现、拓扑、网管功能；前端服务器提供对位于后端服务器存储模块中的网管数据基于Web的访问，它包括提供Web访问的Web服务器和用于验证客户的验证模块，所有处理由服务端执行，客户端仅仅处理显示，前端服务器采用不同的技术来支持这样的瘦客户端结构。应用程序客户端与前端服务器通信，获取管理信息并显示给用户。HTML客户端允许用户通过浏览器进行远程访问，实现与前端服务器通信，获取管理信息并显示给用户。系统采用SNMP网管体系结构，以SNMP协议作为管理信息通信协议，利用统一的网管平台在一致的拓扑视图下管理Softswitch网络，能集中操作、维护和管理Softswitch网络中的各种设备，实时统计、分析网络的性能和运行状态，为网络优化与调度提供支持。本实验在南邮软交换实验机房进行，在机房内配置的ZXNM01综合网管系统上完成各种管理操作。三、实验设备1ZXNM01综合网管系统服务器和客户端。2软交换控制设备ZXSS10 SS1b3中继信令合一网关ZXMSG7200四、 实验步骤及要求1 安全管理。创建一个网管系统的用户，并给用户分配规定的权限，然后用该用户名登录，验证权限的有效性。1 登陆客户端，运行run.bat用户名：student；口令：（空）；服务器地址：302 创建一个新角色（网管模型中操作权限的分配对象） 在“中兴通讯统一网络管理平台”界面下，单击“视图”“安全管理”，右击“安全管理树”上的“角色管理”，选择 “新建角色”，角色名B08021803； 设定角色的操作权限，除安全管理的权限外，其余均选中； 登录地址（一个IP地址段的列表），单击“添加”按钮，可以添加一个IP地址段，起始和终止IP填写本机IP地址27；3 新建用户右击“安全管理树”上的“用户管理”，选择“新建用户”，用户名、用户全名、用户口令、验证口令均设为B08021803，分配角色选为自己在上步中设置的角色B08021803；4 注销student用户，用自己创建的用户B08021803登录（使用菜单“系统”注销”student，操作过程中不要关闭网管客户端）2 告警管理。显示系统当前的告警信息，选择其中的一条信息，分析其告警原因及可能的处理措施。1 单击“视图”“告警管理”，选择“告警查看事件上报实时监控”，打开告警列表。2 选择一条告警，单击右键，在菜单中选择“详细信息”菜单项。3 日志管理。显示操作和安全日志，查询出自己的操作日志并备份。1 单击“视图日志管理”，显示操作和安全日志。2 在菜单中选择“配置导出当前查询结果”，备份日志。导出日志存储在Excel表格里。4 拓扑管理。显示中继信令合一网关ZXMSG7200和软交换控制设备ZXSS10 SS1b的机架图。1 选择“视图拓扑管理”，选中7200，在菜单中选择“操作机架图”。2 选择“视图拓扑管理”，选中ss1b，在菜单中选择“操作机架图”。5 诊断测试。测试ZXMSG7200的中继单元和收号器功能。在报告中记录测试结果。1 选择“视图拓扑管理”，选中7200，在菜单中选择“操作诊断测试”。2 选择“中继单元”，单击“执行”。3 选择“视图拓扑管理”，选中ss1b，在菜单中选择“操作诊断测试”。4 选择“检测”。6 性能管理。对ZXSS10 SS1b进行性能观察，记录CPU使用记录和内存使用记录的结果。对ZXMSG7200的公用设备状态、处理机占用率和网络通信量进行统计，记录公用设备状态、处理机占用率的即时数据显示结果和网口2（外口）接收速率和接收总帧数的图表分析结果。1 选择“视图拓扑管理”，选中ss1b，在菜单中选择“操作诊断测试”。2 选择“性能观察单板CPU及内存观察”，单击“开始”。3 选择“视图拓扑管理”，右击7200，选择“性能管理”。4 单击“任务管理”，选择任务类型，填入“开始时间”和“结束时间”，单击“增加任务”，分别加入“公用设备DTMF”，“网络通信量”和“处理机占用率”。（同一类型任务在服务器只能添加两个）5 单击“及时数据显示处理机占用率”。6 单击“及时数据显示公用设备状态”。7 单击“原始数据分析”，选择任务类型为“网络通信量”，设定测试项目，选择分析方式为“网格浏览”。8 选择分析方式为“图表分析”，选择统计项目为“网口2（外口