第3章_H.323协议介绍

1、第第3 3章章 H.323H.323协议介绍协议介绍ISSUE 1.0日期杭州华三通信技术有限公司 版权所有，未经授权不得使用与传播n 本章旨在介绍本章旨在介绍H.323协议协议n 本章将为后续学习和使用本章将为后续学习和使用H.323产品打下基础产品打下基础引入引入n 掌握掌握H.323协议原理协议原理n 掌握掌握H.323信令交互流程信令交互流程n 掌握掌握RTP/RTCP协议原理协议原理n 掌握掌握H.323的的NAT穿越原理穿越原理课程目标课程目标学习完本课程，您应该能够：学习完本课程，您应该能够：n H.323概述概述n H.323信令交互流程信令交互流程n H.323媒体传输媒体传

2、输n H.323穿越穿越NAT目录目录5什么是什么是H.323l定义了基于分组交换网络的多媒体通信系统l描述了基于分组交换网络提供多媒体通信的终端和其它实体lH.323实体可提供音频、视频和数据通信6Terminal终端终端Gateway网关网关MCU多点控制单元多点控制单元Gatekeeper网守网守H.323组件组件IP网网PSTN7H.323终端终端Video CodecH.261,H.263Audio CodecG.711,G.729ReceivePathDelaySystem ControlH.245 ControlCall ControlH.225.0RAS ControlH.22

3、5.0H.225.0层LAN接口视频 I/O 设备音频 I/O 设备用户数据应用T.120系统控制用户接口8H.323网关网关lH.323网关提供H.323网络与非H.323网络之间信令和媒体的转换接口FXS/FXOE1VI/T1VIE&MVideo/ Audio CodecSystem ControlH.245 ControlCall ControlH.225.0RAS ControlH.225.0LAN接口PSTN/ISDN分组交换网络分组交换网络网关网关9H.323 GKlH.323 GK向H.323端点提供地址解析、接入控制、带宽控制、域管理等服务l单个GK和该GK管理的H.323端点

4、构成一个域地址解析地址解析接入控制接入控制带宽控制带宽控制GK 域管理域管理10H.323 MCUlMCU（ Multipoint Control Unit，多点控制单元）支持三个或三个以上的终端或网关之间的多点会议MCMP(Audio)MP(Video)MP(Data)CallVideoDataAudioMCU11呼叫控制和信令呼叫控制和信令数据数据/传真传真媒体媒体IPUDPRTP音频编码音频编码G.711G.723G.729视频编码视频编码H.261H.263H.264RTCPH.225.0Q.931H.225.0RASH.245T.120T.38TCPTCPUDPTCPH.323协议族

5、协议族12H.225.0 Q.931信令信令lSetup lCall Proceeding lAlertinglConnectlRelease CompletelI13H.225.0 RAS信令信令lGRQ/GCF/GRJ lRRQ/RCF/RRJ lARQ/ACF/ARJ lDRQ/DCF/DRJ lLRQ/LCF/LRJlRQ/IRR/IACK/INCK lBRQ/BCF/BRJlURQ/UCF/URJ lRIPlRAI/RAC14H.245lH.245的主要作用是多媒体通信控制的主要作用是多媒体通信控制通信双方的能力协商建立用于传输多媒体信息流的RTP通道l主要信令消息主要信令消息TCS

6、（Terminal Capability Set，能力交换）MSD（Master-Slave Determination，主从确定）OLC （Open Logical Channel，打开逻辑通道）目录目录n H.323概述概述n H.323信令交互流程信令交互流程n H.323媒体传输媒体传输n H.323穿越穿越NAT16GK发现和注册发现和注册GK网关网关网关网关 GRQ（单播或组播）（单播或组播）RRQGCFRCF17交互交互RTP流流Call ProceedingSetup基本的基本的H.323呼叫过程呼叫过程Alerting终端终端 A终端终端 BConnect建立建立H.245会

7、话会话Release C18H.245协商协商Terminal Capability Set ACK终端终端 A终端终端 BTerminal Capability Set ACKTerminal Capability SetMaster-Slave DeterminationMaster-Slave Determination ACKOpen Logical ChannelTerminal Capability SetMaster-Slave DeterminationMaster-Slave Determination ACKOpen Logical ChannelOpen Logical

8、Channel ACKOpen Logical Channel ACK交互交互RTP流流19 DRQ域内呼叫过程域内呼叫过程终端终端 AGK终端终端 BACFARQ ARQ ACFSetupRelease CompleteConnectAlerting交互交互RTP流流建立建立H.245会话会话Call Proceeding DCF DRQ DCF20域间呼叫过程域间呼叫过程 ARQ LRQ LCF ACF Call Proceeding ARQ Alerting Setup ACF Connect 建立建立H.245会话会话 交互交互RTP流流 Release Complete DCF DR

9、Q DRQ DCF终端终端 A终端终端 BGK AGK B21Call ProceedingSetupConnectConnectAlertingAlertingACFARQCall ProceedingSetupACFARQ路由呼叫模式路由呼叫模式终端终端 AGK终端终端 BH.245消息消息交互交互RTP流流22快速连接快速连接Alerting （含快速启动单元）（含快速启动单元）终端终端 A终端终端 BSetup（含快速启动单元）（含快速启动单元）Call Proceeding （含快速启动单元）（含快速启动单元）Connect （含快速启动单元）（含快速启动单元）开始交互开始交互RTP

10、流流Release C23通道的建立通道的建立建立建立TCP连接（连接（H.245通道）通道）终端终端 A终端终端 B建立建立TCP连接（连接（Q.931通道）通道）建立建立RTP的传输通道的传输通道交互交互RTP流流Q.931信令交互信令交互H.245协商协商媒体流传输媒体流传输GK建立建立RAS通道通道建立建立RAS通道通道RAS信令交互信令交互目录目录n H.323概述概述n H.323信令交互流程信令交互流程n H.323媒体传输媒体传输n H.323穿越穿越NAT25RTP协议的基本概念协议的基本概念lRTP（Real-Time Transport Protocol，实时传输协议）是

11、一个传输层的、基于UDP的协议lRTP协议被用来为音视频等实时数据提供端到端的网络传输，传输的模型可以是单点传送或是多点传送lRTP协议是为支持实时业务而设计的，保证业务的接收和发送在很短时间内完成26RTP分组格式分组格式lV：版本lP：填充标志lX：扩展lCC：贡献者计数lM：标记lPT：净荷类型VP XCCMPTsequence numbertimestampsynchronization source（SSRC）identifiercontributing source （CSRC）27RTP协议头的时间戳和序列号协议头的时间戳和序列号l序列号和时间戳在通信双方进行通信的序列号和时间戳

12、在通信双方进行通信的过程中实现下述功能：过程中实现下述功能：确保业务数据包的正确顺序是否有数据包被抛弃或丢失对业务流进行同步28RTP消息示例消息示例29RTP数据流示例数据流示例30RTCP协议的基本概念协议的基本概念lRTCP（RTP Control Protocol，实时传输控制协议）lRTCP作用是监控服务质量，同时为端点之间提供“交互服务质量信息”的机制RTCP和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务在RTP会话期间，各参与者周期性地传送RTCP包RTCP包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计信息，端点可以利用这些信息动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型目录目录n

13、H.323概述概述n H.323信令交互流程信令交互流程n H.323媒体传输媒体传输n H.323穿越穿越NAT32NAT概述概述lNAT（Network Address Translation，网络地址转换）用来实现私网地址与公网地址之间的转换l主要原因公网IP地址匮乏安全因素33NAT类型类型l静态NATl动态NATl端口映射NAT端口映射NAT 公网192.168.0.1:101192.168.0.2:101213. 18.123.110:2101213.18.123.110:34H.323在在NAT组网中面临的问题组网中面临的问题l普通普通NAT只能对只能对IP包头地址进行转换包头地

14、址进行转换载荷载荷IP头头 （私网地址）（私网地址）lH.323报文中，不仅需要转换报文中，不仅需要转换IP头的私网地址，头的私网地址，而且需要转换载荷内的私网地址而且需要转换载荷内的私网地址载荷载荷IP头头 （公网地址）（公网地址）载荷载荷 （私网地址）（私网地址）IP头头 （私网地址）（私网地址）载荷载荷 （私网地址）（私网地址）IP头头 （公网地址）（公网地址）NAT转换转换NAT转换转换35从私网呼叫公网从私网呼叫公网主叫终端ARTP流流私网被叫终端B公网 NAT建立建立TCP连接（连接（Q.931)SetupCall ProceedingAlertingConnect建立建立H.24

15、5会话会话 建立建立TCP连接（连接（H.245）36从公网呼叫私网从公网呼叫私网被叫终端A私网主叫终端B公网NAT建立建立TCP连接连接 l公网呼叫私网，目的地址为私网地址，导致呼叫不能建立37ALGlALG（Application Layer Gateway）在传统的NAT上进行协议扩展，使之具备感知H.323应用的能力l ALG主要转换的信息主要转换的信息H.225.0 RAS和H.225.0 Q.931呼叫信令地址信息H.245通道地址信息RTP/RTCP通道地址信息38静态映射静态映射l在在H.323终端上设置静态映射，将发出的终端上设置静态映射，将发出的H.323包内的私网地址信息转换成公网地包内的私网地址信息转换成公网地址信息，而包头的源地址信息仍然不变，址信息，而包头的源地址信息仍然不变，由由NAT设备来处理设备来处理l在标准在标准NAT设备上针对私网终端做静态设备上针对私网终端做静态NAT映射，使终端私网地址与公网地址映射，使终端私网地址与公网地址一一映射，端口信息并不改变一一映射，端口信息并不改变l需要终端具备静态映射的能力需要终端具备静态映射的能力39其他其他NAT穿越方法穿越方