Протокол управления транспортными шлюзами MEGACO/H.248.Архитектура сети и модель соединения MEGACO/H.248.
Архитектура сети
Рабочаягруппа MEGACO комитета IETF, продолжаяисследования, направленные на усовершенствованиепротоколауправления шлюзами, создалаболеефункциональный (по сравнению с рассмотренным в предыдущейглаве протоколом MGCP) протокол MEGACO. Но разработкойпротоколовуправлениятранспортными шлюзами, кромекомитета IETF, занималасьеще и исследовательскаягруппа SG 16 Международногосоюзаэлектросвязи. Спецификацииадаптированногопротоколаприведены в рекомендации ITU-T H.248.При разработкепротоколауправления шлюзами рабочаягруппа MEGACO опиралась на принцип декомпозиции, согласнокоторому шлюз разбивается на отдельныефункциональные блоки.
Принцип декомпозициишлюзаделиттрадиционный для сетей H.323 шлюз IP-телефонии на следующиефункциональные блоки:
• медиа – (илитранспортный) шлюз – MediaGateway (MG), которыйвыполняетфункциипреобразованияречевойинформации, поступающейсостороныТфОП, в вид, пригодный для передачи по сетям с маршрутизацией IP-пакетов – кодирование и упаковку речевойинформации в пакетыRTP/UDP/IP (RealTimeProtocol/UserDatagramProtocol/Protocol IP), а такжеобратноепреобразование;
• устройствоуправления шлюзом – MediaGatewayController (MGC), управляющееработойшлюза и входящее в качествеосновнойсоставляющей в гибкийкоммутаторSoftswitch;
• шлюз сигнализации – SignalingGateway (SG), которыйобеспечиваетдоставку сигнальнойинформации,поступающейсостороныТфОП, к устройствууправления шлюзом MGC с помощьюпротокола SIGTRAN и перенос сигнальнойинформации в обратномнаправлении.
Главное, чтообеспечиваетдекомпозицияшлюза, – этополноелогическоеи физическоеразделениефункцийуправленияобслуживаниемвызова и функцийподдержаниясоединения (коммутации), размещенных, соответственно, в MGC и вмедиа-шлюзе. Следовательно, важнейшеезначение в даннойархитектуреприобретаеторганизацияэффективноговзаимодействияэтихкомпонентов, для чего ибылиразработаны так называемыепротоколыуправлениямедиа-шлюзами.
Рис. 1.1 Архитектура сети H.248/MEGACO
Первым протоколом, относящимся к этомусемейству и получившимширокоераспространение, стал протокол управления шлюзами – MGCP (MediaGatewayControlProtocol), разработанныйрабочейгруппой IETF.
Протокол MGCP имелрядограничений, в частности, онбылоченьпривязан к протоколу IP и к управлениюобслуживаниемтелефонныхвызовов, новремя IP-телефонии в еепервоначальномупрощенномвидеужеподходило к концу. Объединенныеусилиярабочейгруппы MEGACO комитета IETF и 16-й ИсследовательскойкомиссииITU-T привели к радикальнойпереработке MGCP, в результатекоторой и былсозданпротокол H.248. Этотновыйпротоколподдерживаетмультимедийныепотокиданных и лучшеподходитдлявзаимодействиясошлюзамиразныхтипов (IP-TDM,ATM-TDM, TDM-TDM и др.).
Неследуетполагать, чтоуказанныепротоколымогутслужитьтолькообъединениюразличныхсетейнабазе IP-телефонии; ихмоделидостаточноуниверсальны, и пользовательможетвоспользоватьсяуслугамиIP-телефониинабазе H.248, используярезидентныйшлюз, которыйобеспечитемудоступ, как к речевымуслугам, так и к услугампередачиданных. Отметим, чтопротоколыуправленияшлюзамиявляютсявнутреннимипротоколами, поддерживающимиобменинформациеймеждуфункциональнымиблокамираспределенногошлюза.
Протоколыиспользуютпринцип master/slave (ведущий/ведомый), причемустройствоуправленияшлюзамиявляетсяведущим, а шлюз – ведомымустройством, выполняющимкоманды, которыепоступаютотустройствауправления. Такоерешениеобеспечиваетполнуюдетерминированностьобменасообщениямипротокола, масштабируемостьсети и простотуэксплуатационногоуправленияеючерезустройствоуправленияшлюзами. Ктомуже, шлюзынедолжныиметьинтеллекта, требуютменьшейпроизводительностипроцессоров и, какследствие, оказываютсяменеедорогими. Крометого, обеспечиваетсявозможностьбыстродобавлятьновыепротоколысигнализации и новыедополнительныеуслуги, таккакнужныедляэтогоизменениязатрагиваюттолькоустройствоуправленияшлюзами, а несамишлюзы.
Модельорганизациисвязи
Приописанииалгоритмаустановлениясоединения с использованиемпротокола MEGACO комитет IETF опираетсянаспециальнуюмодельпроцессаобслуживаниявызова, отличнуюотмодели MGCP. Протокол MEGACO оперирует с двумялогическимиобъектамивнутритранспортногошлюза: порт (termination) и контекст (context), которымиможетуправлятьконтроллершлюза.
Портыявляютсяисточниками и приемникамиречевойинформации. Определенодвавидапортов: физические и виртуальные.
Физическиепорты, существующиепостоянно с моментаконфигурациишлюза, — этоаналоговыетелефонныеинтерфейсыоборудования, поддерживающиеоднотелефонноесоединение, илицифровыеканалы, такжеподдерживающиеоднотелефонноесоединение и сгруппированныепопринципувременногоразделенияканалов в тракт Е1.
Виртуальныепорты, существующиетолько в течениеразговорнойсессии, являютсяпортамисостороны IP-сети (RTP-порты), черезкоторыеведутсяпередача и приемпакетов RTP.
Контекст – этоотображениесвязимеждунесколькимипортами, тоестьабстрактноепредставлениесоединениядвухилиболеепортоводногошлюза. В любоймоментвременипортможетотноситьсятолько к одномуконтексту, которыйимеетсвойуникальныйидентификатор. Существуетособыйвидконтекста – нулевой. Всепорты, входящие в нулевойконтекст, несвязанынимеждусобой, ни с другимипортами. Например, абстрактнымпредставлениемсвободного (незанятого) канала в моделипроцессаобслуживаниявызоваявляетсяпорт в нулевомконтексте.
Портимеетуникальныйидентификатор (TerminationID), которыйназначаетсяшлюзомприконфигурациипорта. Например, идентификаторомпортаможетслужитьномертракта Е1 и номервременногоканалавнутритракта.Припомощипротокола MEGACO контроллерможетизменятьсвойствапортовшлюза. Свойствапортовгруппируются в дескрипторы, которыевключаются в командыуправленияпортами.
Нарис. 1.2изображены (сверхувниз) следующиевариантысоединений:
• многоточечноесоединениедвухфизическихокончаний, мультиплексируемых в одновиртуальное;
• физическоеокончание, находящееся в нулевомконтексте, и виртуальноеокончание, включенное в контекст, ноещенесоединенноени с однимдругимокончанием;
• соединение «точка-точка» одногофизическогоокончания с однимвиртуальным, чтонаиболеехарактернодля VoIP-шлюзов.
Рис. 1.2 Модель процесса обслуживания вызова, используемая в H.248
Команды протокола MEGACO/H.248
