Mặc dù một mạng hỗtrợ H.323 có thể được thiết lập chỉ với các thiết bị đầu cuối, các thành phần khác vẫn cần thiết để cung cấp tính hữu ích thực tế hơn của các dịch vụ.. Thiết bị đầu cuố
TỔNG QUAN BỘ GIAO THỨC H.323
Giới thiệu chung
H.323 là nền tảng công nghệ cho phép truyền âm thanh, video và dữ liệu thời gian thực qua các mạng dựa trên gói, như mạng IP, Internet, IPX, mạng doanh nghiệp, mạng khu vực đô thị và mạng diện rộng Công nghệ này định nghĩa các thành phần, giao thức và thủ tục để cung cấp truyền thông đa phương tiện qua mạng dựa trên gói H.323 hỗ trợ nhiều cơ chế truyền thông như âm thanh (điện thoại IP), âm thanh và video ( videotelephony), cũng như kết hợp âm thanh, dữ liệu và video, phù hợp với nhiều ứng dụng tiêu dùng, doanh nghiệp và giải trí Nhờ đó, H.323 được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực truyền thông đa phương tiện, mang lại khả năng truyền tải linh hoạt và đa dạng dịch vụ.
H.323 là tiêu chuẩn định nghĩa các thành phần, giao thức và thủ tục để cung cấp dịch vụ truyền thông đa phương tiện như âm thanh, video và dữ liệu trong thời gian thực qua mạng gói, bao gồm cả mạng dựa trên IP Đây là một phần của nhóm khuyến nghị ITU-T H.32X, chuyên cung cấp các dịch vụ truyền thông đa phương tiện đa dạng qua nhiều loại mạng khác nhau.
Phạm vi hoạt động
Vùng H.323 bao gồm tất cả các thiết bị đầu cuối, gateway và MCU do một Gatekeeper quản lý, đảm bảo kiểm soát trung tâm cho hệ thống truyền hình hội nghị Một khu vực tối thiểu có một thiết bị đầu cuối và có thể mở rộng bằng các gateway hoặc MCU để phù hợp với quy mô hệ thống Mỗi vùng chỉ có duy nhất một Gatekeeper, giúp đơn giản hóa quản lý và duy trì an ninh hệ thống Vùng H.323 có thể hoạt động độc lập với cấu trúc mạng liên kết, bao gồm nhiều phân đoạn mạng được kết nối qua bộ định tuyến hoặc các thiết bị mạng khác để mở rộng phạm vi hoạt động.
Hình 1 1: Phạm vi hoạt động giao thức H.323
THÀNH PHẦN MẠNG & CHỨC NĂNG CỦA BỘ GIAO THỨC H.323 2
Thiết bị đầu cuối (Terminal)
Thiết bị đầu cuối hoặc máy khách là điểm cuối nơi bắt đầu và kết thúc các luồng dữ liệu và tín hiệu H.323, có thể là một PC đa phương tiện hoặc thiết bị độc lập như điện thoại IP USB Nó chủ yếu hỗ trợ giao tiếp âm thanh, với khả năng hỗ trợ giao tiếp video và dữ liệu là tùy chọn, phù hợp cho truyền thông đa phương tiện hai chiều thời gian thực Các thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong dịch vụ điện thoại IP nhờ khả năng liên lạc bằng âm thanh, đồng thời có thể là PC hoặc thiết bị riêng chạy ngăn xếp H.323 và ứng dụng đa phương tiện Mục tiêu chính của H.323 là tương tác với các thiết bị đầu cuối đa phương tiện khác, tương thích với các tiêu chuẩn như H.324 trên SCN và mạng không dây, H.310 trên B-ISDN, H.320 trên ISDN, H.321 trên B-ISDN, và H.322 trên mạng LAN QoS đảm bảo Ngoài ra, các thiết bị đầu cuối H.323 có thể sử dụng trong các cuộc họp đa điểm để nâng cao trải nghiệm truyền thông.
− H.245 để trao đổi khả năng của thiết bị đầu cuối và tạo các kênh đa phương tiện
− H.225 để báo hiệu cuộc gọi và thiết lập cuộc gọi
− RAS để đăng ký và kiểm soát truy cập khác với gatekeeper
− RTP / RTCP để giải trình tự các gói âm thanh và video
Các thiết bị đầu cuối H.323 cần hỗ trợ CODEC âm thanh G.711 để đảm bảo chất lượng cuộc gọi Ngoài ra, các thành phần tùy chọn như CODEC video, giao thức hội nghị truyền dữ liệu T.120 và MCU có thể tích hợp vào thiết bị nhằm nâng cao chức năng và khả năng hội nghị truyền hình, đáp ứng các yêu cầu đa dạng của hệ thống truyền thông đa phương tiện.
Gateway
Gateway là thành phần hỗ trợ trong mạng H.323, thiết yếu để giao tiếp giữa các mạng khác nhau Nó giúp các thiết bị đầu cuối H.323 liên thông với các thiết bị dựa trên H.32X như H.320 hoặc H.324, mở rộng khả năng hội nghị đa nền tảng Gateway cung cấp dịch vụ dịch định dạng dữ liệu, tín hiệu điều khiển, codec âm thanh và video, cùng với chức năng thiết lập và kết thúc cuộc gọi trên các mạng khác nhau Tùy vào loại mạng, một gateway có thể hỗ trợ nhiều chuẩn như H.310, H.320, H.321, H.322 hoặc H.324, đảm bảo tính linh hoạt và khả năng tương thích cao trong hệ thống truyền hình hội nghị.
Gateway H.323 đóng vai trò kết nối giữa mạng H.323 và các mạng không phải H.323, như mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN) hoặc mạng SCN Nó dịch các giao thức để thiết lập, giải phóng cuộc gọi, chuyển đổi định dạng phương tiện và truyền thông tin giữa các mạng khác nhau Tuy nhiên, hai thiết bị đầu cuối trên mạng H.323 có thể giao tiếp trực tiếp mà không cần sử dụng gateway.
Gateway cung cấp chức năng dịch các giao thức để thiết lập và giải phóng cuộc gọi, đồng thời chuyển đổi các định dạng phương tiện giữa các mạng khác nhau, giúp truyền thông hiệu quả giữa các mạng H.323 và không phải H.323 Trong ứng dụng thực tế, H.323 gateway thường được sử dụng trong điện thoại IP để kết nối mạng IP với mạng SCN, chẳng hạn như mạng ISDN, nhằm đảm bảo liên lạc thông suốt và khả năng tương thích giữa các hệ thống mạng khác nhau.
Gateway đóng vai trò trung gian quan trọng trong hệ thống mạng truyền thông, chạy tín hiệu điều khiển H.245 để trao đổi khả năng, thiết lập và giải phóng cuộc gọi qua signaling H.225, cũng như đăng ký và quản lý trạng thái thông qua giao thức RAS Nó hỗ trợ dịch các giao thức đặc thù của mạng như ISDN và SS7, đồng thời đảm bảo việc giao tiếp giữa các thiết bị đầu cuối thông qua các giao thức báo hiệu như H.245 và H.225 Gateway có khả năng chuyển đổi các giao thức một cách trong suốt để kết nối các mạng không thuộc chuẩn H.323, đồng thời thực hiện thiết lập, xóa cuộc gọi và dịch các định dạng âm thanh, video, dữ liệu giữa các loại thiết bị khác nhau Trong trường hợp các thiết bị đầu cuối hỗ trợ chung các định dạng như G.711 và H.261, gateway có thể bỏ qua việc dịch các định dạng này Ngoài ra, gateway mang đặc điểm của cả thiết bị đầu cuối H.323 và thiết bị không thuộc H.323, và được xác định rõ qua việc đăng ký với gatekeeper, hỗ trợ nhiều cuộc gọi đồng thời và kết nối các mạng H.323 với các mạng không phải H.323 Gateway là thành phần logic có thể tích hợp vào gatekeeper hoặc MCU, đóng vai trò then chốt trong việc kết nối và giao tiếp liên mạng hiệu quả.
Gatekeeper
Gatekeeper là thành phần quan trọng trong mạng hỗ trợ H.323, giúp đảm bảo tính tin cậy của liên lạc Mặc dù không bắt buộc, nhưng Gatekeeper đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì khả năng thương mại của hệ thống, đảm bảo truyền thông diễn ra một cách hiệu quả và ổn định.
Gatekeeper được xem như bộ não của mạng hỗ trợ H.323, đảm nhận vai trò quản lý và điều khiển trung tâm Khi có một gatekeeper, tất cả các thiết bị đầu cuối, gateway và MCU đều phải đăng ký với nó để hoạt động đúng chức năng Các thông báo kiểm soát từ các điểm cuối đã đăng ký sẽ được định tuyến qua gatekeeper, tạo thành một vùng quản lý riêng biệt Ngoài ra, gatekeeper cung cấp nhiều dịch vụ quan trọng cho các điểm cuối trong vùng của nó, giúp duy trì sự kiểm soát và hiệu quả hoạt động của mạng H.323.
Dịch địa chỉ: Gatekeeper duy trì cơ sở dữ liệu để dịch giữa các bí danh, chẳng hạn như số điện thoại quốc tế và địa chỉ mạng.
Kiểm soát truy cập và nhập của các điểm cuối là yếu tố quan trọng để đảm bảo an toàn mạng, có thể dựa trên khả năng sử dụng băng thông, giới hạn số lượng cuộc gọi H.323 đồng thời hoặc các đặc quyền đăng ký của các điểm cuối Việc này giúp hạn chế truy cập trái phép và tối ưu hóa hiệu suất hệ thống truyền hình hội nghị Áp dụng các chính sách kiểm soát truy cập phù hợp sẽ nâng cao bảo mật và độ tin cậy của hệ thống truyền thông doanh nghiệp.
Quản lý băng thông là yếu tố quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất hệ thống Gatekeeper có khả năng kiểm soát băng thông bằng cách thiết lập giới hạn số lượng cuộc gọi đồng thời, giúp giảm thiểu tình trạng quá tải mạng Ngoài ra, gatekeeper còn giới hạn quyền truy cập của các thiết bị đầu cuối cụ thể, chỉ cho phép thực hiện cuộc gọi trong khung thời gian xác định để đảm bảo hoạt động mạng linh hoạt và hiệu quả.
Khả năng định tuyến của một gatekeeper cho phép nó xử lý mọi cuộc gọi bắt đầu hoặc kết thúc trong vùng của mình, mang lại nhiều lợi thế về quản lý mạng Điều này giúp duy trì thông tin tính toán của các cuộc gọi, hỗ trợ các mục đích thanh toán và đảm bảo an ninh mạng hiệu quả.
Thứ hai, một gatekeeper có thể định tuyến lại cuộc gọi đến một gateway thích hợp dựa trên tính khả dụng của băng thông.
Vào thứ ba, quá trình định tuyến lại mạng có thể được sử dụng để phát triển các dịch vụ tiên tiến như định địa chỉ di động, chuyển tiếp cuộc gọi và chuyển hướng thư thoại, nhằm nâng cao trải nghiệm người dùng và tối ưu hóa hoạt động mạng.
Gatekeeper chính là bộ não của mạng H.323, chịu trách nhiệm quản lý và điều phối tất cả các cuộc gọi trong hệ thống Mặc dù không bắt buộc phải có, nhưng Gatekeeper đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp các dịch vụ như định địa chỉ, ủy quyền và xác thực thiết bị đầu cuối cùng và gateway Ngoài ra, Gatekeeper còn hỗ trợ dịch vụ định tuyến cuộc gọi, đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và an toàn.
Gatekeeper cung cấp dịch vụ điều khiển cuộc gọi cho các điểm cuối H.323, bao gồm chức năng dịch địa chỉ và quản lý băng thông theo tiêu chuẩn RAS, giúp tối ưu hóa quản lý mạng và nâng cao chất lượng cuộc gọi.
Trong mạng H.323, Gatekeeper là một thành phần tùy chọn nhưng bắt buộc phải sử dụng nếu có mặt trong mạng Các tiêu chuẩn H.323 quy định rõ các dịch vụ bắt buộc mà Gatekeeper phải cung cấp để đảm bảo hoạt động thống nhất của hệ thống Ngoài ra, Gatekeeper còn có các chức năng tùy chọn khác mà nó có thể cung cấp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và điều phối dịch vụ trong mạng H.323.
Tính năng định tuyến báo hiệu cuộc gọi của gatekeeper là một phần quan trọng trong hệ thống VoIP Khi các thiết bị đầu cuối gửi các bản tin gọi, gatekeeper sẽ xử lý và định tuyến chính xác đến điểm cuối đích, đảm bảo quá trình liên lạc diễn ra thông suốt Tính năng tùy chọn này giúp tối ưu hóa hiệu suất mạng và nâng cao trải nghiệm người dùng trong hệ thống gọi điện thoại qua Internet.
Các thiết bị đầu cuối có thể gửi bản tin báo hiệu cuộc gọi trực tiếp đến các thiết bị cùng cấp, giúp nâng cao quản lý mạng Tính năng này của gatekeeper rất quan trọng, vì việc giám sát các cuộc gọi giúp kiểm soát tốt hơn lưu lượng trong mạng Định tuyến cuộc gọi qua gatekeeper mang lại hiệu suất mạng tối ưu, khi gatekeeper đưa ra quyết định dựa trên nhiều yếu tố như cân bằng tải giữa các gateway.
Một gatekeeper là thành phần tùy chọn trong hệ thống H.323, có vai trò cung cấp các dịch vụ như dịch địa chỉ, kiểm soát truy cập, kiểm soát băng thông và quản lý vùng, dựa trên giao thức RAS Các mạng H.323 không có gatekeeper có thể bỏ qua những khả năng này, tuy nhiên, mạng H.323 có điện thoại IP gateway bắt buộc phải có gatekeeper để dịch các địa chỉ điện thoại E.164 thành địa chỉ truyền tải Gatekeeper là thành phần logic quan trọng của hệ thống H.323, nhưng có thể được tích hợp vào gateway hoặc MCU để tối ưu hóa hoạt động mạng.
2.3.1 Chức năng bắt buộc Gatekeeper
Các cuộc gọi trong mạng H.323 có thể sử dụng bí danh để xác định địa chỉ đầu cuối, giúp linh hoạt trong quá trình kết nối Khi cuộc gọi xuất phát từ bên ngoài mạng H.323, gateway sẽ sử dụng số điện thoại E.164 (ví dụ: 310-442-9222) để xác định thiết bị đích Gatekeeper sẽ dịch số điện thoại này hoặc bí danh thành địa chỉ mạng IP phù hợp (ví dụ: 204.252.32.456), giúp thiết bị đầu cuối nhận diện chính xác Từ đó, có thể dễ dàng kết nối đến điểm cuối đích thông qua địa chỉ mạng trên mạng H.323.
Gatekeeper có vai trò kiểm soát việc kết nối các điểm cuối vào mạng H.323 bằng cách sử dụng các thông báo RAS như yêu cầu truy cập (ARQ), xác nhận (ACF) và từ chối (ARJ) Việc kiểm soát truy cập có thể được thực hiện linh hoạt, thậm chí là để chấp nhận tất cả các điểm cuối tham gia vào mạng H.323 nếu cần thiết, giúp quản lý và bảo vệ mạng hiệu quả.
Gatekeeper cung cấp chức năng kiểm soát băng thông hiệu quả thông qua việc sử dụng các bản tin RAS, yêu cầu băng thông (BRQ), xác nhận (BCF) và từ chối (BRJ) Ví dụ, khi Gatekeeper thiết lập một ngưỡng kết nối đồng thời trên mạng H.323 và vượt quá giới hạn này, nó có thể từ chối các kết nối mới, giúp giới hạn tổng băng thông được phân bổ chỉ trong một phần nhỏ của tổng khả dụng, còn lại dành cho các ứng dụng dữ liệu Ngoài ra, kiểm soát băng thông còn có thể được cấu hình dưới dạng null để chấp nhận tất cả các yêu cầu thay đổi băng thông mà không hạn chế.
Thiết bị điều khiển đa điểm (MCU)
Hình 2 4: Khối điều khiển đa điểm MCU
Thiết bị điều khiển đa điểm cho phép tổ chức hội nghị trực tuyến giữa ba hoặc nhiều điểm cuối, nâng cao khả năng liên kết và giao tiếp đa phương tiện Hệ thống này bao gồm một bộ điều khiển đa điểm (MC) bắt buộc và có thể đi kèm với nhiều bộ xử lý đa điểm (MP), giúp tối ưu hóa hiệu suất truyền đạt dữ liệu MCU, dù là một đơn vị logic riêng biệt, có thể tích hợp vào các thiết bị đầu cuối hoặc gateway để tăng tính linh hoạt trong mạng hỗ trợ H.323 Việc sử dụng MCU là tùy chọn nhưng rất hữu ích trong việc xây dựng các hệ thống hội nghị đa điểm hiệu quả và mở rộng mạng lưới truyền thông.
Bộ điều khiển đa điểm (MC) cung cấp vị trí trung tâm để thiết lập và điều khiển cuộc gọi đa điểm, giúp định tuyến báo hiệu và khả năng của điểm cuối để trao đổi tham số truyền thông MC không chỉ hỗ trợ cuộc gọi điểm-điểm mà còn có khả năng mở rộng thành hội nghị đa điểm, thích hợp cho các cuộc họp lớn hơn Một chức năng quan trọng của MC là xác định phương thức phát trực tiếp hoặc đa hướng của các luồng âm thanh và video dựa trên khả năng mạng và cấu trúc liên kết của hội nghị Bộ xử lý đa điểm đảm nhận nhiệm vụ trộn, chuyển đổi và xử lý các luồng truyền thông giữa các điểm cuối, đảm bảo chất lượng và hiệu quả của cuộc họp.
Trong hội nghị đa điểm tập trung của MCU, mỗi thiết bị đầu cuối thiết lập kết nối điểm-điểm với MCU để truyền dữ liệu hiệu quả MCU xác định khả năng của từng thiết bị và gửi các luồng phương tiện hỗn hợp phù hợp, đảm bảo chất lượng truyền thông đồng bộ Trong khi đó, mô hình hội nghị đa điểm phi tập trung cho phép các thiết bị tự xử lý luồng phương tiện đa hướng và thực hiện quá trình trộn tại mỗi đầu cuối, nâng cao tính linh hoạt và mở rộng của hệ thống liên lạc.
MCU hỗ trợ các hội nghị gồm từ ba thiết bị đầu cuối H.323 trở lên, trong đó tất cả các thiết bị đều thiết lập kết nối với MCU để quản lý tài nguyên và thương lượng codec MCU chịu trách nhiệm xác định các codec âm thanh và video phù hợp, đồng thời xử lý luồng phương tiện để đảm bảo hội nghị diễn ra trơn tru Trong hệ thống H.323, các thành phần như gatekeeper, gateway và MCU là riêng biệt về mặt logic, nhưng có thể được tích hợp thành một thiết bị vật lý duy nhất để tối ưu hóa hoạt động.
THỦ TỤC BÁO HIỆU BỘ GIAO THỨC H.323
Bộ giải mã âm thanh
H.323 hỗ trợ nhiều bộ giải mã âm thanh với tốc độ bit từ 5,3 đến 64 kb/s, trong đó bộ giải mã G.711 là phổ biến nhất dành cho các mạng điện thoại nhờ sử dụng điều chế mã xung tạo ra tốc độ bit 56 và 64 kb/s Tuy nhiên, G.711 ít phù hợp hơn cho giao tiếp qua Internet do băng thông vòng lặp thuê bao hạn chế Hiện nay, hầu hết thiết bị đầu cuối H.323 đều hỗ trợ bộ giải mã G.723.1, cung cấp âm thanh chất lượng cao chỉ với 5,3 kb/s hoặc 6,3 kb/s Các bộ giải mã G.728 và G.729 sử dụng công nghệ lượng tử hóa dự đoán tuyến tính tiên tiến để tối ưu chất lượng âm thanh ở tốc độ lần lượt là 16 kb/s và 8 kb/s.
Bộ giải mã video
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Bộ giải mã H.263 được thiết kế để truyền tốc độ bit thấp mà không làm giảm chất lượng.
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Cơ chế điều khiển và báo hiệu
Báo hiệu cuộc gọi H.225 thiết lập kết nối giữa các điểm cuối H.323, cho phép dữ liệu thời gian thực được truyền tải Các thông điệp H.225 được trao đổi qua hệ thống tín hiệu dựa trên TCP trên mạng IP của H.323 Trong mạng H.323 không có Gatekeeper, các điểm cuối giao tiếp trực tiếp bằng cách gửi các thông điệp H.225 Khi có Gatekeeper, các thông điệp H.225 cũng có thể trao đổi qua nó hoặc trực tiếp giữa các điểm cuối, tùy thuộc vào phương pháp do Gatekeeper quyết định trong quá trình thiết lập cuộc gọi thông qua các tin RAS.
Tính linh hoạt của H.323 đòi hỏi các thiết bị đầu cuối phải trao đổi thông tin để xác định cấu hình tương thích trước khi thiết lập các liên kết giao tiếp âm thanh, video hoặc dữ liệu H.245 đóng vai trò quan trọng trong quá trình này bằng cách sử dụng các thông báo và lệnh điều khiển để thông báo và hướng dẫn, đồng thời việc thực hiện kiểm soát H.245 là bắt buộc tại tất cả các điểm cuối để đảm bảo quá trình truyền thông diễn ra suôn sẻ và an toàn.
H.245 cung cấp các chức năng điều khiển phương tiện sau:
H.323 cho phép các thiết bị đầu cuối có khả năng nhận và gửi dữ liệu khác nhau, nâng cao tính linh hoạt trong truyền thông Mỗi điểm cuối ghi lại các khả năng của mình, bao gồm loại phương tiện, codec, tốc độ bit và các đặc điểm kỹ thuật khác, trong các thông báo trao đổi với các điểm cuối khác Điều này giúp các thiết bị có thể tự động thương lượng và xác định các khả năng phù hợp để thiết lập kết nối truyền thông hiệu quả và tối ưu.
Các kênh logic âm thanh và video H.323 đóng và mở theo các liên kết end-to-end đơn hướng hoặc đa điểm trong hội nghị đa điểm, nhằm đảm bảo truyền tải dữ liệu hiệu quả Các kênh dữ liệu hai chiều riêng biệt cũng cần thiết để giao tiếp âm thanh, video và dữ liệu đồng bộ, mang lại trải nghiệm liên lạc toàn diện Bản tin H.245 điều khiển việc mở và đóng các kênh này, trong đó các bản tin điều khiển H.245 luôn sử dụng kênh logic 0 để duy trì trạng thái mở của các kênh điều khiển này.
• Các bản tin điều khiển luồng: Các bản tin này cung cấp thông tin phản hồi cho các thiết bị đầu cuối khi gặp sự cố giao tiếp.
Các lệnh và thông báo trong cuộc gọi gồm có các lệnh đặt bộ giải mã tại điểm cuối nhận, giúp kiểm soát quá trình chuyển đổi bộ giải mã một cách hiệu quả Việc sử dụng các lệnh này đảm bảo truyền thông diễn ra chính xác và tối ưu, phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật của hệ thống Thông báo kèm theo cũng giúp các thiết bị quản lý và phối hợp hoạt động nhanh chóng, nâng cao hiệu suất tổng thể của cuộc gọi.
Các thông điệp điều khiển H.245 cũng có thể được định tuyến qua một Gatekeeper nếu có. 3.3.3 H.225.0 RAS
Các thông báo H.225.0 RAS (đăng ký, thiết lập, trạng thái) thiết yếu để xác định giao tiếp giữa các điểm cuối và Gatekeeper trong mạng VoIP H.225.0 RAS chỉ hoạt động khi có sự hiện diện của Gatekeeper, giúp quản lý và điều phối các cuộc gọi hiệu quả Khác với báo hiệu cuộc gọi H.225.0 và H.245, H.225.0 RAS sử dụng phương tiện truyền tải không tin cậy để truyền dữ liệu, nhằm tối ưu hóa hiệu suất mạng Trong mạng IP, H.225.0 RAS sử dụng giao thức UDP để đảm bảo tính linh hoạt và nhanh chóng trong truyền tải thông tin đăng ký và trạng thái kết nối.
Truyền thông H.225.0 RAS bao gồm:
Phát hiện Gatekeeper là quá trình các điểm cuối sử dụng để xác định Gatekeeper của chúng, bằng cách gửi yêu cầu Gatekeeper Request (GRQ) tới địa chỉ truyền tải của Gatekeeper Các điểm cuối sẽ nhận được phản hồi từ một hoặc nhiều Gatekeeper dưới dạng tin nhắn Gatekeeper Confirmation (GCF) chứa địa chỉ của Gatekeeper Quá trình này giúp xác định chính xác Gatekeeper trong hệ thống, tối ưu hóa quản lý kết nối và bảo mật mạng.
Khi có Gatekeeper, tất cả các điểm cuối trong vùng của nó đều cần phải đăng ký để Gatekeeper có thể biết bí danh và địa chỉ vận chuyển của từng điểm cuối Việc đăng ký điểm cuối giúp Gatekeeper định tuyến các cuộc gọi chính xác và hiệu quả, đảm bảo hệ thống hoạt động trơn tru và an toàn.
Vị trí điểm cuối là thông báo mà Gatekeeper sử dụng để xác định chính xác vị trí của điểm cuối dựa trên địa chỉ vận chuyển cụ thể Quá trình này là bắt buộc, đặc biệt khi Gatekeeper cần cập nhật hoặc xác nhận cơ sở dữ liệu địa chỉ vận chuyển bí danh để đảm bảo tính chính xác trong quá trình quản lý vận chuyển Điều này giúp tối ưu hóa quy trình phân phối và nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống.
Gatekeeper đảm nhiệm nhiều nhiệm vụ quản lý và kiểm soát trong hệ thống, bao gồm kiểm soát thiết lập kết nối, xác định trạng thái dịch vụ, và quản lý băng thông hiệu quả Các chức năng này đều được thực hiện thông qua việc xử lý các bản tin H.225.0 RAS, đảm bảo quá trình giao tiếp diễn ra thuận lợi và an toàn.
Hình 3 2: Mô hình kết nối báo hiệu trong H.323
- Một số bản tin H.225.0 RAS
GRQ: Gatekeeper Request Định vị Gatekeeper(GCF/GRJ :Confirm/Reject)
Yêu cầu đăng ký (RCF/RRJ: Confirm/Reject)
Yêu cầu quyền truy nhập (ACF/ARJ: Confirm/Reject)
DRQ: Disconnect Request Yêu cầu giải phóng cuộc gọi
DCF: Disconnect Confirm Xác nhận ngắt kết nối
Báo hiệu cuộc gọi trong hệ thống H.323 đóng vai trò thiết lập kết nối giữa hai điểm đầu cuối, giúp các thiết bị này tìm kiếm và kết nối với Gatekeeper Chức năng chính của báo hiệu cuộc gọi là cung cấp truyền thông báo hiệu cần thiết để thiết lập và giải phóng cuộc gọi hiệu quả Đầu cuối H.323 sử dụng kênh báo hiệu này để trao đổi thông tin, đảm bảo quá trình gọi diễn ra suôn sẻ và ổn định.
Alerting (Thông báo) Người được gọi gửi thông báo nhận được một yêu cầu kết nối từ phía người gọi.
Tiến hành cuộc gọi Người được gọi gửi thông báo yêu cầu thiết lập.
Call Proceeding Cuộc gọi của người gọi đã được khởi tạo và nó không chấp nhận một yêu cầu kết nối nào khác.
Connect (Kết nối) Người được gọi gửi thông báo chấp nhận kết nối từ phía gọi.
Information (Thông tin) Cung cấp thêm các thông tin trong quá trình thiết lập cuộc gọi hoặc các thông tin thêm về cuộc gọi.
Progress Được gửi từ Gateway tới SCN, đưa ra tiến trình
(Quá trình cuộc gọi) cuộc gọi trong quá trình trao đổi.
Terminal đưa thông báo giải phóng cuộc gọi, thu
(Hoàn thành giải phóng cuộc gọi)
Setup (Thiết lập) Người gọi gửi thông báo yêu cầu muốn được kết nối với người được gọi. Đáp ứng lại thông báo kiểm tra trạng thái hoặc
Status (Trạng thái) một thông báo không xác định được loại thông báo báo hiệu cuộc gọi.
Status Inquiry Thông báo yêu cầu các thông tin trạng thái cuộc
(Kiểm tra trạng thái) gọi.
Thiết lập và giải phóng cuộc gọi
3.5.1 Thiết lập cuộc gọi với 2 đầu cuối và 1 Gatekeeper
Hình 3 3: Thiết lập cuộc gọi
Chú thích: : Bản tin báo hiệu H.225
1 TERMINAL A gửi bản tin RAS ARQ trên kênh RAS tới gatekeeper để đăng ký TERMINAL A yêu cầu sử dụng báo hiệu cuộc gọi trực tiếp.
2 Gatekeeper xác nhận việc chấp nhận TERMINAL A bằng cách gửi ACF đến TERMINAL A GATEKEEPER chỉ ra trong bản tin ACF rằng TERMINAL A có thể sử dụng báo hiệu cuộc gọi trực tiếp.
3 TERMINAL A gửi bản tin thiết lập báo hiệu cuộc gọi H.225 đến TERMINAL B yêu cầu kết nối.
4 TERMINAL B trả lời bằng một bản tin tiếp tục cuộc gọi H.225 tới TERMINAL A.
5 Bây giờ TERMINAL B phải đăng ký với GATEKEEPER Nó gửi một bản tin RAS ARQ tới GATEKEEPER trên kênh RAS.
6 GATEKEEPER xác nhận đăng ký bằng cách gửi bản tin RAS ACF tới TERMINAL B.
7 TERMINAL B báo TERMINAL A về cơ sở kết nối bằng cách gửi bản tin alerting H.225.
8 Sau đó, TERMINAL B xác nhận thiết lập kết nối bằng cách gửi bản tin connect cho TERMINAL A và cuộc gọi được thiết lập.
Hình 3 4: Minh họa các luồng báo hiệu điều khiển H.323 Chú thích: : Bản tin H.245
9 Kênh điều khiển H.245 được thiết lập giữa TERMINAL A và TERMINAL B. TERMINAL A gửi một H.245 Terminal Capability Đặt bản tin tới TERMINAL B để trao đổi các khả năng của nó.
10 TERMINAL B thừa nhận khả năng của TERMINAL A bằng cách gửi H.245Thông báo Terminal Capability Set Ack.
11 TERMINAL B trao đổi các khả năng của nó với TERMINAL A bằng cách gửi H.245Thông báo Terminal Capability Set.
12 TERMINAL A thừa nhận khả năng của TERMINAL B bằng cách gửi H.245Thông báo Terminal Capability Set Ack.
13 TERMINAL A mở kênh media bằng TERMINAL B bằng cách gửi open Logical Channel H.245 nhắn Địa chỉ vận chuyển của kênh RTCP được bao gồm trong nhắn
14 TERMINAL B thừa nhận việc thiết lập kênh logic đơn hướng từ TERMINAL A đếnTERMINAL B bằng cách gửi một bản tin H.245 open Logical Channel Ack Bao gồm trong thông báo xác nhận là địa chỉ truyền tải RTP được phân bổ bởi TERMINAL B để trở thành được sử dụng bởi TERMINAL A để gửi luồng phương tiện RTP và địa chỉ RTCP đã nhận từTERMINAL A trước đó.
15 Sau đó, TERMINAL B mở một kênh media với TERMINAL A bằng cách gửi H.245 thông báo open Logical Channel Địa chỉ vận chuyển của kênh RTCP là bao gồm trong bản tin.
16 TERMINAL A thừa nhận việc thiết lập kênh logic đơn hướng từ TERMINAL B đến TERMINAL A bằng cách gửi thông báo H.245 open Logical Channel Ack Bao gồm trong thông báo xác nhận là địa chỉ truyền tải RTP được TERMINAL A cấp phát cho được TERMINAL B sử dụng để gửi luồng phương tiện RTP và địa chỉ RTCP đã nhận từ TERMINAL B sớm hơn Giờ đây, giao tiếp luồng phương tiện hai chiều được thành lập.
Hình 3 5: Minh họa luồng phương tiện H.323 và các luồng điều khiển phương tiện Chú thích: : Luồng phương tiện RTP và bản tin RTCP
17 TERMINAL A gửi luồng phương tiện được đóng gói RTP tới TERMINAL B.
18 TERMINAL B gửi luồng phương tiện được đóng gói RTP đến TERMINAL A.
19 TERMINAL A gửi các bản tin RTCP đến TERMINAL B
20 TERMINAL B gửi các bản tin RTCP đến TERMINAL A.
Hình 3.6: Minh họa các luồng giải phóng cuộc gọi.
Chú thích: : Bản tin RAS
: Bản tin báo hiệu H.225 : Bản tin H.245
21 TERMINAL B bắt đầu giải phóng cuộc gọi Nó gửi một bản tin H.245 End Session Command đến TERMINAL A.
22 TERMINAL A giải phóng điểm cuối cuộc gọi và xác nhận việc phát hành bằng cách gửi H.245 Thông báo End Session Command tới TERMINAL B.
23 TERMINAL B hoàn thành việc giải phóng cuộc gọi bằng cách gửi một bản tin hoàn thành bản phát hành H.225 đến TERMINAL A.
24 TERMINAL A và TERMINAL B ngắt kết nối với gatekeeper bằng cách gửi bản tin RAS DRQ tới gatekeeper.
25 Gatekeeper ngắt TERMINAL A và TERMINAL B và xác nhận bằng cách gửi bản tin DCF đến TERMINAL A và TERMINAL B.
3.5.2 Tương tác với các phương tiện đa phương tiện khác Mạng
Giao thức H.323 được thiết kế để tương tác hiệu quả với các mạng khác, đặc biệt trong các kết nối thoại IP Các kết nối H.323 phổ biến nhất là điện thoại IP, trong đó mạng cơ sở là mạng IP và mạng tương tác bao gồm SCN, bao gồm cả mạng PSTN và ISDN Điều này giúp đảm bảo khả năng liên lạc liền mạch giữa các hệ thống mạng khác nhau, tối ưu hóa truyền tải dữ liệu thoại qua các kênh khác nhau.
Hình 3 6: Điện thoại IP: H.323 Kết nối với SCN
H.323 tương thích với nhiều mạng H.32x khác nhau, đảm bảo khả năng kết nối linh hoạt và liên tục trong hệ thống truyền thông Hình 3.7 minh họa rõ ràng một vùng H.323 liên kết toàn diện với các mạng H.32x khác, thúc đẩy sự tích hợp và mở rộng hệ thống Theo khuyến nghị của ITU − TH.246, liên kết giữa các mạng H.32x không đồng nhất được chỉ định rõ ràng, đảm bảo khả năng giao tiếp hiệu quả giữa các nền tảng khác nhau trong mạng truyền hình và thoại.
Hình 3 7: H.323 Tương tác với các mạng H.32x khác
3.5.3 Thiết lập cuộc gọi với 2 đầu cuối và 2 Gatekeeper
Hình 3 8: Thiết lập cuộc gọi với 2 đầu cuối và 2 Gatekeeper
1 Terminal A quay số điện thoại cho Terminal B.
2 GWA gửi cho GK1 một ARQ yêu cầu quyền gọi thiết bị Terminal B.
3 GK1 thực hiện tra cứu và KHÔNG tìm thấy thiết bị Terminal B đã đăng ký GK1 thực hiện tra cứu thuê bao và tìm thấy một kết quả phù hợp với GK2, GK1 gửi một LRQ GK2 và RIP (Đang yêu cầu) tới GWA.
4 GK2 thực hiện tra cứu và tìm thấy thiết bị Terminal B đã đăng ký, trả về một LCF với địa chỉ IP của GWB.
5 GK1 trả về một ACF với địa chỉ IP của GWB.
6 GWA gửi Q.931 Call-Setup tới GWB với số điện thoại Terminal B.
7 GWB gửi cho GK2 một ARQ, yêu cầu quyền trả lời cuộc gọi GWA.
8 GK2 trả về một ACF với địa chỉ IP của GWA.
9 GWB thiết lập cuộc gọi POTS tới thiết bị Terminal B bằng số điện thoại.
10 Khi thiết bị Terminal B trả lời, GWB gửi Q.931 kết nối với GWA.
Dịch vụ bổ sung
H.323 kết nối mạng điện thoại truyền thống với mạng dựa trên gói đa phương tiện, mở ra nhiều cơ hội cho các dịch vụ và ứng dụng mới tận dụng khả năng của cả hai mạng Các dịch vụ này bao gồm từ các dịch vụ điện thoại truyền thống có giá trị gia tăng như chuyển cuộc gọi và chuyển hướng, đến các dịch vụ mới như nhắn tin tích hợp (email, hộp thư thoại, fax, nhắn tin nhanh, v.v.) H.323 cung cấp một kiến trúc linh hoạt cho các dịch vụ bổ sung thông qua loạt đề xuất H.450.x, giúp mở rộng khả năng phục vụ khách hàng.
H.450 áp dụng kiến trúc phân cấp để phát triển các dịch vụ mới, đảm bảo tính linh hoạt và mở rộng trong hệ thống truyền thông Khung chung cho các dịch vụ bổ sung được định nghĩa trong H.450.1, giúp chuẩn hóa các cơ chế điều khiển và thực thi dịch vụ Các dịch vụ cơ bản được quy định từ H.450.2 trở lên, tạo nền tảng cho việc phát triển các dịch vụ mở rộng Người dùng cuối có thể phát triển các dịch vụ mới bằng cách kết hợp các dịch vụ cơ bản hoặc không, nhưng tất cả đều phải sử dụng các cơ chế điều khiển được định nghĩa trong H.450.1 để đảm bảo tính tương thích và hiệu quả vận hành trong hệ thống.
H.450.1 là cơ chế chính để báo hiệu điều khiển đầu cuối giữa các thực thể dịch vụ ngang hàng, dựa trên giao thức QSIG do ISO phát triển cho mạng ISDN riêng Giao thức QSIG là phương tiện kiểm soát dịch vụ phổ biến nhất trong các trung tâm cuộc gọi và hệ thống tổng đài PBX Việc sử dụng QSIG làm nền tảng cho các dịch vụ bổ sung trong H.323 mang lại nhiều lợi thế, bao gồm khả năng tích hợp linh hoạt và tối ưu hóa quản lý dịch vụ liên lạc.
− Khả năng tương tác với các mạng dựa trên QSIG
− Sự tồn tại của một số mô hình dịch vụ cơ bản (từ ISDN)
− Khả năng mở rộng và tính linh hoạt của QSIG
− Sự tồn tại của cơ sở kiến thức triển khai
Các dịch vụ bổ sung đã được ITU-T phê chuẩn, bao gồm chuyển cuộc gọi (H.450.2) và chuyển hướng cuộc gọi (H.450.3) Ngoài ra, các dịch vụ như giữ cuộc gọi (H.450.4), gọi đến/đi (H.450.5), chờ cuộc gọi (H.450.6), chờ tin nhắn (H.450.7), nhận dạng tên (H.450.8) và kết thúc cuộc gọi khi thuê bao bận (H.450.9) đang trong quá trình phát triển.
Chất lượng và bảo mật
Chất lượng video trên các mạng công cộng như Internet thường yếu, và âm thanh qua Internet không thể so sánh thuận lợi với PSTN Tuy nhiên, giao thức H.323 hoạt động ở lớp cao hơn có thể tận dụng các chức năng QoS tích hợp trong các lớp thấp hơn để kiểm soát ưu tiên lưu lượng mạng QoS (Quality of Service) giúp truyền tín hiệu với độ trễ tối thiểu và đảm bảo băng thông phù hợp cho các ứng dụng truyền thông đa phương tiện, nâng cao trải nghiệm người dùng trong mạng Internet công cộng.
IP và H.323 có thể tích hợp với các công nghệ QoS như IntServ, RSVP và DiffServ để đảm bảo chất lượng dịch vụ phù hợp cho truyền dữ liệu và thoại Phát triển các codec hiệu quả hơn là yếu tố quan trọng giúp nâng cao chất lượng truyền tải âm thanh và hình ảnh qua mạng IP Tuy nhiên, các nhà quản trị CNTT doanh nghiệp thường lo ngại về độ tin cậy của mạng dựa trên gói so với mạng PSTN truyền thống khi triển khai các giải pháp tích hợp dữ liệu và thoại hỗ trợ H.323.
Bảo mật truyền thông H.323 là một vấn đề lớn gây lo ngại về quyền riêng tư, khiến nhiều doanh nghiệp do dự chuyển sang công nghệ này để liên lạc nội bộ và giữa các văn phòng Một bước tiến quan trọng đã được thực hiện với H.323 phiên bản 2.0 khi tích hợp đề xuất bảo mật H.235, nhằm nâng cao khả năng bảo vệ dữ liệu Tuy nhiên, đa số sản phẩm vẫn chưa thực hiện đầy đủ các khuyến nghị bảo mật quan trọng, làm giảm hiệu quả của các biện pháp bảo vệ này.
Khuyến nghị H.235 đặt ra các yêu cầu bảo mật cho truyền thông H.323, đảm bảo an toàn trong quá trình truyền dữ liệu Các dịch vụ bảo mật quan trọng được cung cấp bao gồm xác thực người dùng, đảm bảo tính toàn vẹn của thông tin, quyền riêng tư trong liên lạc và phòng chống các cuộc tấn công từ chối dịch vụ Áp dụng H.235 giúp nâng cao mức độ bảo mật cho các hệ thống truyền thông dựa trên chuẩn H.323.
Xác thực được đảm bảo thông qua kiểm soát truy cập của các điểm cuối, do Gatekeeper quản lý khu vực thực thi Tính toàn vẹn và quyền riêng tư của dữ liệu được duy trì nhờ vào công nghệ mã hóa hiện đại Ngoài ra, tính năng không thoái thác đảm bảo rằng không có điểm cuối nào có thể phủ nhận việc tham gia vào cuộc gọi, nâng cao mức độ bảo mật và trách nhiệm trong hệ thống Các dịch vụ liên quan hỗ trợ mạnh mẽ cho quá trình xác thực và bảo vệ dữ liệu.
Gatekeeper đóng vai trò quan trọng trong việc triển khai các dịch vụ bảo mật, với H.235 có thể tận dụng các tiêu chuẩn hiện có như Bảo mật IP (IPSec) và Bảo mật lớp truyền tải (TLS) để đảm bảo an toàn dữ liệu và xác thực trong hệ thống truyền thông.
ỨNG DỤNG VÀ MÔ PHỎNG
H.323 ứng dụng vào dịch vụ hội nghị truyền hình
Tiêu chuẩn H.323 dựa trên bốn thành phần được sử dụng để chạy hội nghị video, ví dụ: hội nghị điểm-điểm hoặc đa điểm:
− Bộ điều khiển đa điểm (MCU)
4.1.2 Chuẩn H.323 - Hệ thống mạng hội nghị truyền hình
Lưu lượng âm thanh và hình ảnh đòi hỏi băng thông lớn, có thể gây nghẽn mạng nếu không được quản lý đúng cách H.323 giải quyết vấn đề này bằng cách cung cấp các chức năng quản lý độ rộng băng thông, đảm bảo số lượng đầu cuối H.323 đồng thời trong mạng và độ công bằng phù hợp cho các ứng dụng H.323 Nhờ đó, lưu lượng trên mạng LAN được kiểm soát chặt chẽ, tránh vượt quá giới hạn và duy trì hiệu suất mạng ổn định.
Hội nghị giữa các mạng
Nhiều người dùng mong muốn tổ chức hội nghị với đầu cuối từ xa, điều hoàn toàn khả thi trong môi trường H.323 thông qua đấu nối trực tiếp PPP hoặc kết nối qua mạng intranet, extranet và Internet H.323 còn hỗ trợ kết nối các hệ thống truyền hình hội nghị từ các mạng khác nhau nhờ vào các phương tiện đặc biệt Công nghệ mã hoá và giải mã phổ biến trong H.323 giúp đơn giản hóa quá trình kết nối, loại bỏ các bộ chuyển đổi giao thức phức tạp và tối ưu hóa hiệu suất truyền dẫn.
H.323 hỗ trợ truyền hình hội nghị từ ba điểm trở lên, giúp nâng cao khả năng giao tiếp và phối hợp trong các cuộc họp trực tuyến Khả năng đa điểm của H.323 cho phép kết nối nhiều điểm tham gia cùng lúc, đảm bảo hiệu quả truyền tải dữ liệu và hình ảnh Tính năng này có thể phân loại và tích hợp trực tiếp vào các đầu cuối H.323, mang lại sự linh hoạt và tiện lợi trong tổ chức các cuộc họp hội nghị từ xa.
H.323 hỗ trợ truyền phát Multicast trong các hội nghị đa điểm, khi mạng sử dụng giao thức quản lý nhóm như IGMP Multicast cho phép gửi đồng thời dữ liệu âm thanh và hình ảnh tới nhiều đầu cuối cùng có cùng địa chỉ nhóm IP, giúp tối ưu hóa băng thông mạng Phương pháp truyền này nâng cao hiệu quả sử dụng băng thông và đảm bảo truyền tải dữ liệu chất lượng cao trong các cuộc họp từ xa.
Người dùng mong muốn kết nối mà không phải lo lắng về khả năng tương thích với đầu thu Công nghệ H.323 giúp kiểm tra và trao đổi khả năng tương thích giữa các thiết bị đầu cuối, đồng thời thiết lập các thông số chung cho cầu hội nghị, bao gồm các giao thức điều khiển và bản tin trong quá trình thực hiện cuộc gọi.
Các giải pháp hội nghị truyền hình và thoại dựa trên giao thức H.323 là công nghệ phổ biến trong cả lĩnh vực công nghiệp và học thuật, nhưng thường gặp phải các vấn đề về hiệu suất do ứng dụng sử dụng nhiều băng thông Bài viết này mô tả các vấn đề hiệu suất đầu cuối phổ biến trong hạ tầng "Video và Thoại qua IP" (VVoIP) dựa trên giao thức ITU-T H.323 Đồng thời, chúng tôi cung cấp một công cụ giúp khắc phục các sự cố về hiệu suất này nhằm nâng cao trải nghiệm người dùng.
H.323 và các dịch vụ thoại qua IP
Giao thức thoại qua Internet (VoIP) cho phép truyền thoại qua Internet hoặc các mạng chuyển mạch gói Tiêu chuẩn ITU-T H.323 được khuyến nghị sử dụng trong VoIP để đảm bảo kết nối và chất lượng dịch vụ Để sử dụng VoIP, người dùng cần đăng ký với nhà cung cấp dịch vụ và có các thiết bị như bộ điều hợp điện thoại tương tự (ATA), điện thoại VoIP hoặc phần mềm điện thoại mềm.
H.323 đã được triển khai rộng rãi bởi các công ty muốn kết nối các địa điểm từ xa qua
IP bằng cách sử dụng một số công nghệ có dây và không dây khác nhau.
Một trong các tính năng quan trọng của H.323 là Chất lượng dịch vụ (QoS), giúp quản lý ưu tiên lưu lượng và truyền dữ liệu thời gian thực trên các hệ thống mạng như TCP/IP qua Ethernet Công nghệ QoS đóng vai trò nâng cao chất lượng các nguồn cấp dữ liệu thoại và video, đảm bảo trải nghiệm truyền thông mượt mà và tin cậy hơn.
H.324 cho mạng điện thoại truyền thống (PSTN)
Đây là cơ sở hạ tầng tổng hợp cho truyền thông điện thoại cố định truyền thống, là phương tiện viễn thông chính cho đến vài chục năm qua.
H.324 sử dụng các mục như giao thức V.80 để cung cấp tiêu chuẩn phù hợp cho việc xử lý dữ liệu âm thanh và video qua modem Các tiêu chuẩn này giúp nâng cao chức năng của hệ thống trong các mạng lớn hơn, đồng thời đảm bảo độ tin cậy cao hơn trong toàn bộ hệ thống được kết nối mạng.
Liệt kê một số công cụ H323 ứng dụng trong thực tiễn
Hình 4 1: Endpoint trong hệ thống ALG (Application Layer Gateway)
Gateway là công cụ quan trọng để kết nối các thiết bị H.323 trong hệ thống hội nghị truyền hình, giúp quản lý hiệu quả các điểm cuối trong chế độ họp trực tuyến Nó cho phép các điểm cuối kết nối linh hoạt với nhau qua mạng khác nhau, ví dụ như H.323 và ISDN, đảm bảo sự liên kết ổn định và liên tục Ngoài ra, Gateway còn thực hiện các chức năng chuyển đổi giao thức và tối ưu hóa truyền tải dữ liệu giữa các mạng, nâng cao chất lượng cuộc họp từ xa.
− Thiết lập kết nối giữa các điểm cuối;
− Thực hiện chuyển mã luồng âm thanh;
− Trao đổi dữ liệu báo hiệu.
Nếu các điểm cuối nằm trong cùng mạng H.323, các gateway không được sử dụng.
Thiết bị điều khiển đa điểm (MCU) là thiết bị trung tâm kết nối nhiều điểm cuối trong cuộc họp, tham gia hội nghị truyền hình qua máy chủ MCU MCU phân phối và chuyển mã luồng video cho các điểm cuối, giúp trộn và điều chỉnh bố cục hình ảnh của từng người tham gia một cách linh hoạt Quá trình xử lý này đòi hỏi công suất tính toán lớn và tài nguyên cao, khiến MCU trở thành một thiết bị có giá thành cao Ngoài vai trò là trung tâm điều phối cuộc họp, MCU còn thường tích hợp chức năng gateway và gatekeeper để tối ưu hóa quản lý và truyền tải cuộc họp.
"H.323 Beacon được phát triển nhằm đo lường, giám sát và kiểm tra chất lượng hoạt động của các phiên H.323, mô tả kiến trúc và bộ tính năng của H.323 để đảm bảo hiệu suất mạng tối ưu." "Công cụ này phù hợp cho người dùng cuối mới làm quen, kỹ sư mạng hoặc nhà điều hành hội nghị sử dụng hệ thống VVoIP, cung cấp các bằng chứng cụ thể về giao thức H.323 để khắc phục sự cố hiệu suất." "H.323 Beacon là công cụ đo lường mạng chuyên dụng, cung cấp dữ liệu quan trọng giúp khắc phục các vấn đề hiệu suất ứng dụng H.323 trong mạng và tại máy chủ theo phương thức end-to-end." "Chúng tôi cũng trình bày hai trường hợp sử dụng của H.323 Beacon để thể hiện lợi ích của công cụ trong việc gỡ lỗi hiệu suất VVoIP." "Cuối cùng, các phương pháp hay nhất được đề xuất nhằm ngăn chặn và xử lý hiệu quả các lỗi không liên tục và dự kiến xảy ra trong các ứng dụng H.323 VVoIP, đảm bảo hoạt động ổn định và chất lượng dịch vụ."
Hình 4 2: Công cụ Beacon ứng dụng H.323
Mô phỏng hoạt động bộ giao thức H.323
4.5.1 Phần mềm cần sử dụng
Các phần mềm cần có để thực hiện:
− Đầu cuối H323: phần mềm Polycom PVX
− Phần mềm VMware Workstation dùng tạo máy ảo
− Phần mềm GNS3 xây dựng cấu hình kết nối giữa máy ảo và máy thật
− Phần mềm Wireshark để bắt bản tin
Trong quá trình thực hiện cuộc gọi giữa hai máy, ta sử dụng phần mềm Wireshark để bắt các gói tin Phần mềm này giúp thu thập và phân tích danh sách các gói tin của bộ giao thức H.323 trong suốt cuộc gọi, như minh họa trong hình 4.3 Việc phân tích các gói tin này rất quan trọng trong việc theo dõi và tối ưu hóa chất lượng cuộc gọi VoIP dựa trên chuẩn H.323.
Hình 4 3: Danh sách các gói tin sau khi thực hiện gọi (Xem thêm ở phụ lục 3)
THÁCH THỨC VÀ TRIỂN VỌNG
Thách thức
5.1.1 Các vấn đề về khả năng tương tác và triển khai
H.323 là một tiêu chuẩn lớn, phức tạp và linh hoạt, dẫn đến các cách hiểu và giám sát khác nhau trong quá trình triển khai Điều này gây ra tình trạng thiết bị không tuân thủ và không tương thích, trở thành trở ngại chính hạn chế việc mở rộng sử dụng các sản phẩm và dịch vụ hỗ trợ H.323 trong doanh nghiệp và thị trường nhỏ.
H.323 có tính phức tạp và linh hoạt cao, gây khó khăn trong quá trình triển khai và dễ dẫn đến sai sót Các nhà cung cấp thường chỉ triển khai một phần của H.323 phù hợp với nhu cầu cụ thể của họ Thêm vào đó, ITU-T chưa cung cấp hướng dẫn triển khai rõ ràng để đảm bảo sự tuân thủ tiêu chuẩn và khả năng tương tác hiệu quả.
Tất cả các thiết bị đầu cuối phải hoạt động cùng nhau trước khi thiết lập cuộc gọi đa phương tiện H.323, đảm bảo khả năng tương tác giữa các điện thoại qua Internet và các gateway Quá trình này giúp các thiết bị đầu cuối, gateway và các gateway tương ứng có thể liên kết, kể cả khi được sản xuất bởi các nhà cung cấp khác nhau Việc đảm bảo sự tương thích giữa các thiết bị đầu cuối là yếu tố quan trọng để tránh sự cố trong quá trình thiết lập cuộc gọi H.323.
Việc triển khai codec luôn được phát triển tốt nhằm đảm bảo chất lượng truyền tải Tuy nhiên, vấn đề lớn gặp phải là khả năng tương tác bị gián đoạn do quá trình trao đổi khả năng và báo hiệu giữa các điểm cuối thường không được các nhà cung cấp thực hiện đầy đủ Ví dụ, phiên bản mới nhất của NetMeeting (Phiên bản 3.01) vẫn chưa đáp ứng các yêu cầu quản lý băng thông của gatekeeper, gây hạn chế trong khả năng điều phối mạng Bạn có thể tham khảo ghi chú triển khai và hướng dẫn phát triển H.323 tuân thủ tại http://web2.airmail.net/plong/h323impl.html để cải thiện tính tương thích và hiệu quả của hệ thống.
Khả năng tương tác kém của các điểm cuối H.323 là vấn đề được công nhận rộng rãi trong ngành truyền thông đa phương tiện Để giải quyết vấn đề này, International Multimedia Teleconferencing Consortium (IMTC) đã được thành lập nhằm đảm bảo các sản phẩm và dịch vụ của các nhà cung cấp khác nhau có thể hoạt động cùng nhau một cách hiệu quả IMTC là một tổ chức phi lợi nhuận gồm hơn 150 thành viên thường xuyên thực hiện các hoạt động kiểm tra khả năng tương tác và tuân thủ tiêu chuẩn, góp phần thúc đẩy sự tương thích và phát triển của các giải pháp truyền thông đa phương tiện.
Năm 1998, ITXC, Lucent Technologies và VocalTecestest đã thành lập iNOW như một hướng dẫn triển khai nhằm tiêu chuẩn hóa khả năng tương tác giữa gateway và thiết bị đầu cuối Gần đây, dự án iNOW đã được chuyển giao cho nhóm hoạt động của IMTC (http://www.imtc.org/act_inow.htm), mở rộng phạm vi bao gồm khả năng giao tiếp giữa gatekeeper và các điểm cuối khác Các sản phẩm và dịch vụ tuân thủ hồ sơ iNOW đã nhận được chứng nhận từ IMTC, giúp đảm bảo tính tương thích và tiêu chuẩn hóa trong lĩnh vực liên lạc IP.
Nhiều nhà cung cấp phần mềm đã phát triển các ngăn xếp giao thức H.323 cho các hệ điều hành chính, giúp các nhà phát triển sản phẩm và dịch vụ dễ dàng tích hợp chuẩn H.323 thông qua các API cấp cao hơn Các mô-đun phần mềm này giảm thiểu rủi ro gặp phải các vấn đề về tương tác và giao tiếp do tập trung vào các giao diện lập trình ứng dụng, thay vì các chi tiết triển khai cấp thấp Các nhà cung cấp ngăn xếp giao thức H.323 hiện nay bao gồm nhiều đơn vị uy tín, cung cấp giải pháp linh hoạt và hiệu quả cho các hệ thống truyền thông đa phương tiện.
- Hệ thống phần mềm Hughes
- Dự án OpenH323: Ngăn xếp giao thức H.323 mã nguồn mở cho Windows và Linux.
Nhiều công ty phần cứng và phần mềm đã thành lập các phòng thí nghiệm khả năng tương tác riêng để kiểm tra chất lượng sản phẩm và dịch vụ của họ cũng như các nhà cung cấp khác Trong đó, NetMeeting của Microsoft là phần mềm PC tương thích H.323 sử dụng ngăn xếp giao thức H.323 của DataBeam để đảm bảo khả năng kết nối và truyền tải dữ liệu an toàn, hiệu quả Việc xây dựng các phòng thí nghiệm này giúp các doanh nghiệp nâng cao tiêu chuẩn kỹ thuật, tối ưu hóa trải nghiệm người dùng và thúc đẩy sự phát triển của công nghệ họp trực tuyến.
5.1.2 Thiếu dịch vụ giá trị gia tăng
H.323 hướng tới khả năng tương tác toàn cầu giữa mạng gói và mạng chuyển mạch kênh, mang lại dịch vụ mới và giá trị tích hợp cho khách hàng hiện sử dụng công nghệ chuyển mạch kênh Tuy nhiên, mục tiêu này vẫn chưa được cụ thể hóa thành công Từ góc độ kinh doanh, một công nghệ không thể thành công chỉ dựa trên chi phí hoạt động thấp mà còn cần cung cấp giá trị và hiệu suất vượt trội, dễ sử dụng và tích hợp các bộ tính năng cải tiến để thay thế các công nghệ lâu đời như PSTN.
Các nhà cung cấp dịch vụ điện thoại Internet (ITSP) và nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) được kỳ vọng mang lại mức độ tương tác cao hơn cùng giá trị tốt hơn so với dịch vụ điện thoại truyền thống (POTS) Tuy nhiên, khả năng tương tác toàn cầu vẫn gặp nhiều hạn chế, và các tính năng cùng chất lượng dịch vụ hiện tại thường chưa vượt xa POTS Một số ITSP như BizTrans đã cung cấp giá trị tại các khu vực nhất định như Bắc Mỹ và Châu Âu, nhưng hai trở ngại lớn vẫn cản trở sự phát triển của ITSP và ISP là thiếu khả năng tương tác của các điểm cuối, đặc biệt là các gateway từ các nhà cung cấp khác nhau, và khả năng mở rộng hạn chế của giao tiếp H.323.
ITXC là nhà cung cấp dịch vụ trao đổi điện thoại Internet hàng đầu toàn cầu với vị trí lớn nhất trong lĩnh vực H.323 gateway Điều này giúp ITXC có khả năng cung cấp dịch vụ hiệu quả cho các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP), nhà cung cấp dịch vụ truyền thông (ITSP) và các công ty điện thoại truyền thống Công ty chuyên định tuyến lưu lượng đa phương tiện qua mạng dựa trên công nghệ gói, tối ưu hóa khả năng liên lạc và chuyển đổi số trong ngành viễn thông.
Net2Phone, công ty hàng đầu về dịch vụ điện thoại IP và thời gian cuộc gọi, đã ký kết hợp đồng với AOL nhằm mang dịch vụ điện thoại Internet đến khách hàng của họ, mở rộng khả năng liên lạc trực tuyến Trước đó, công ty cũng đã hợp tác với Priceline.com và ICQ để cung cấp các dịch vụ tương tự, thể hiện sự mở rộng và phát triển của mạng lưới dịch vụ điện thoại VoIP.
Triển vọng trong tương lai
Trong phần này, một số phát triển và xu hướng chính định hình tương lai của H.323 sẽ được thảo luận.
5.2.1 H.323 or SIP? Đây là câu hỏi mà các nhà cung cấp dịch vụ điện thoại IP đang hỏi Khuyến nghị H.323 đã xuất hiện từ năm 1996 nhưng đã không nắm bắt được thị trường theo cách mà nó đã dự đoán Lực lượng Đặc nhiệm Kỹ thuật Internet (IETF) đang làm việc trên các tiêu chuẩn song song cho điện thoại IP Giao thức Khởi đầu Phiên (SIP), một giao thức cấp ứng dụng được định nghĩa trong RFC2543 để thiết lập truyền thông đa phương tiện, đã đạt được động lực. Những người ủng hộ SIP trích dẫn những ưu điểm sau của SIP so với H.323:
IP là giao thức chủ đạo trong Internet, đảm bảo khả năng tương tác với các mạng như ATM và ISDN một cách dễ dàng H.323 cung cấp nhiều dữ liệu bổ sung nhằm đảm bảo khả năng tương thích với các tiêu chuẩn khác trong ngành, trong khi SIP lại miễn phí dữ liệu bổ sung hiếm khi cần thiết SIP đơn giản hơn nhiều nhờ dựa trên kiến trúc của các giao thức phổ biến như HTTP và FTP, giúp giảm độ phức tạp so với H.323, vốn lớn và phức tạp hơn nhiều Do đó, các sản phẩm và dịch vụ dựa trên H.323 thường có chi phí phát triển cao hơn.
SIP sử dụng định dạng đơn giản cho các lệnh và tin nhắn, giúp dễ dàng giải mã và gỡ lỗi trong quá trình phát triển và triển khai Các chuỗi văn bản của SIP rất dễ hiểu và phân tích, đồng thời giảm thiểu lỗi do cấu trúc phức tạp Ngoài ra, bộ thông báo của SIP nhỏ gọn hơn so với H.323, tối ưu hóa hiệu suất mạng và tiết kiệm băng thông.
Kiến trúc máy khách/máy chủ trong SIP cho phép trao đổi thông điệp qua lại giống như HTTP, giúp đơn giản hóa quản lý và bảo mật các cuộc gọi Chế độ vận hành này giúp thực hiện các tính năng quản lý dễ dàng hơn so với các cuộc gọi H.323, tăng cường hiệu quả và an toàn cho hệ thống truyền thông.
Việc thiết kế và cấu hình tường lửa hoặc proxy cho các lệnh SIP trở nên dễ dàng hơn, giúp dễ dàng ủy quyền và kiểm soát truyền thông SIP Trong khi đó, việc lấy H.323 qua tường lửa và proxy lại phức tạp hơn nhiều, đòi hỏi các biện pháp xử lý kỹ lưỡng để đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn.
SIP có khả năng mở rộng vượt trội so với H.323 nhờ vào kiến trúc phân tán máy khách/máy chủ, giúp dễ dàng mở rộng hệ thống truyền thông Việc mở rộng SIP trở nên đơn giản hơn nhờ vào định dạng thông báo dễ hiểu và thân thiện, tương tự như giao thức HTTP Điều này giúp SIP phù hợp hơn cho các môi trường đòi hỏi khả năng mở rộng cao và trải nghiệm người dùng tốt hơn trong các hệ thống truyền thông hiện đại.
Các nhà phân tích thường ví von giữa H.323 và ATM là các tiêu chuẩn cung cấp quá sớm; thị trường chưa sẵn sàng cho họ.
Dù thị phần của SIP dự kiến sẽ tăng lên, công nghệ H.323 cũng sẽ duy trì vị thế do hầu hết các vấn đề về khả năng tương tác đã được giải quyết Đầu tư vào H.323 từ các nhà cung cấp và khách hàng sẽ góp phần ngăn cản quá trình chuyển đổi sang SIP Trong tương lai gần, SIP và H.323 dự kiến sẽ cùng tồn tại trong các sản phẩm và dịch vụ truyền thông, tạo ra sự đa dạng và linh hoạt cho người dùng.
5.2.2 Xu hướng trong thị trường doanh nghiệp
Sự tăng trưởng lớn nhất trong việc sử dụng H.323 dự kiến sẽ diễn ra ở các doanh nghiệp nhờ khả năng tích hợp mạng dựa trên gói và chuyển mạch, giúp giảm đáng kể chi phí bảo trì và vận hành Việc tích hợp và phát triển các dịch vụ mới cũng mang lại lợi thế cạnh tranh cho doanh nghiệp Ngoài ra, H.323 cung cấp lộ trình chuyển đổi từ hội nghị đa phương tiện dựa trên kênh chuyển mạch sang công nghệ gói, giúp các tổ chức nâng cao hiệu quả truyền thông và giảm chi phí.
5.2.3 Xu hướng trên Thị trường gia đình và Doanh nghiệp nhỏ
Doanh nghiệp nhỏ và người dùng gia đình hiện nay ưu tiên hàng đầu về chất lượng, giá trị và tính năng của sản phẩm Trong khi đó, họ ít quan tâm đến khả năng tương tác với các hệ thống kế thừa và các yếu tố về bảo mật Thị trường này ít chịu tác động từ công nghệ H.323, nhưng dự kiến sẽ chứng kiến sự tăng trưởng trong việc áp dụng khi tỷ lệ giá cả trên hiệu suất được cải thiện trong những năm tới Đồng thời, công nghệ SIP có khả năng tạo ra ảnh hưởng đáng kể, thúc đẩy sự phát triển và nâng cao trải nghiệm người dùng tại thị trường này.
5.2.4 Sự phát triển trong tương lai ở H.323
Tiêu chuẩn H.323 vẫn đang trong quá trình phát triển, với phiên bản 2.0 được công bố vào tháng 1 năm 1998 và tiếp tục mở rộng với các tính năng mới Trọng tâm của tiêu chuẩn này đã chuyển từ mạng LAN sang các mạng lớn hơn như Internet, nhằm giải quyết các thách thức phát sinh Các nỗ lực cũng đang được thực hiện để bổ sung khả năng giao tiếp di động cho H.323 và tăng cường khả năng tương tác của nó với tiêu chuẩn GSM dùng cho giao tiếp không dây Thêm vào đó, một hướng dẫn triển khai H.323 đang được chuẩn bị nhằm giảm bớt những lo ngại về khả năng tương tác giữa các hệ thống Các vấn đề về khả năng tương tác và bảo mật là những lĩnh vực ưu tiên được tập trung để nâng cao hiệu quả và an toàn của tiêu chuẩn này.