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SIP vs. H.323 Frank Schulze 12.10.2004

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SIP vs. H.323 Frank Schulze 12.10.2004. Inhaltsverzeichnis. SIP versus H.323 Einleitung Grundlagen Zuverlässigkeit Nachrichten Erweiterbarkeit Skalierbarkeit Rufsignalisierung Microsoft Messenger. Adressierung Verbindungsaufbau Verbindungsabbau Service

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Presentation Transcript
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SIP vs. H.323

Frank Schulze

12.10.2004

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Inhaltsverzeichnis

  • SIP versus H.323
    • Einleitung
    • Grundlagen
    • Zuverlässigkeit
    • Nachrichten
    • Erweiterbarkeit
    • Skalierbarkeit
    • Rufsignalisierung
  • Microsoft Messenger
  • Adressierung
  • Verbindungsaufbau
  • Verbindungsabbau
  • Service
  • Video- und Datenkonferenzen
  • Administration
  • Sonstiges
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Einleitung - H.323

  • H.323
    • Originaltitel „ Visual telephone systems and equipment for local area networks which provide a non-guaranteed quality of service “
    • Spezifikation der ITU, welche inzwischen unter dem Titel “Packet-based Multimedia Communications Systems” bekannt ist
    • trotz des Wortes „Visual...“ im Titel keine Spezifikation für Videokonferenz-Lösungen; Unterstützung von Video und Daten war immer optional
    • spezifiziert Fähigkeiten von Endgeräten im IP-Umfeld und soll die Interoperabilität der Herstellerprodukte untereinander garantieren
    • Definition von vier Hauptgruppen: Terminals, Gateways, Gatekeeper und MCUs
    • weitere Einzelspezifikationen für Video-, Audio- und Datenübertragung
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Einleitung - SIP

  • SIP
  • Originaltitel „ Application-level protocol for inviting users to multimedia conferences [emphasis ours] “
  • inzwischen unter „SIP: Session Initiation Protocol“ bekannt
  • „multimedia conferences...“ im Titel meint Multicast-Konferenzen á la MBone
  • ursprünglich war SIP eine Punkt-zu-Punkt Version von SAP (Session Announcement Protocol) und als die allgemeine Lösung für WANs gedacht
  • 1996 SIP Internet Draft vorgestellt
  • 1999 als RFC 2543 von der IETF verabschiedet
  • SIP basiert in Grundzügen auf HTTP und SMPT
  • bereits 1999 in den MBone-Tools verwendet
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Konzeptionelle Grundlagen

  • H.323
  • modernes Protokoll, welches in die H.32x-Familie eingebettet ist
  • basiert auf RTP/RTCP
  • für die Erfordernisse von Multimedia-Anwendungen über IP entworfen
  • Anwendungen nutzen jene Teile, welche diese benötigen
  • SIP
  • modernes Protokoll, welches zusammen mit HTTP entstand
  • basiert auf RTP/RTCP
  • vorrangig entworfen, um Verbindungsaufbau zu ermöglichen
  • geringe Anforderungen an Infrastruktur (Verwaltung der Sitzungsinformationen wird konsequent ins Endgerät verlagert)
  • kein Support für Multimedia- & Datenanwendungen
  • Möglichkeiten zur Konferenzkontrolle fehlen
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Zuverlässigkeit

  • H.323
  • Mechanismen zur Fehlerbehandlung sind implementiert, z.B.
    • automatische Umleitung von Rufen über existierende Geräte
    • bei Gatekeeper-Ausfall wird automatisch ein anderer Gatekeeper gesucht
  • SIP
  • keine definierten Fehlerbehandlungsroutinen
  • wenn ein SIP-Endgerät oder der SIP-Proxy nicht reagiert,bekommen die anderen Geräte keine Information darüber
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Definition der Nachrichten

  • H.323
  • Nachrichten sind im Standard ASN.1 mittels einer strukturierten Notation präzise definiert
  • Nachrichten-Codec mittels eines sogenannten ASN.1-Compilers automatisch generierbar; bei Änderungen der Spezifikation nur eine Neucompilierung des Nachrichten-Codecs nötig
  • SIP
  • Nachrichten werden mittels der Augmented Backus-Naur Form (syntaktische Notation) generiert
  • ABNF ist nicht kompatibel zum RFC 2234 („ABNF-Standard“)
  • der Nachrichten-Codec kann nicht automatisch von der Spezifikation abgeleitet werden; diese wird in eine Grammatik übersetzt und vom Parser in einen Decoder gewandelt
  • der Encoder muss immer per Hand implementiert werden
  • fehleranfälliger Vorgang, vor allem das Übersetzen in Grammatik
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Erweiterbarkeit für Verkäufer

  • H.323
  • erweiterbar mit nicht standardisierten Features, welche Konflikte zwischen verschiedenen Herstellern auslösen können
  • SIP
  • erweiterbar mit neuen Kopfzeilen, welche von verschiedenen Verkäufern unterschiedlich genutzt werden können
  • das Risiko ist zwar klein, kann aber trotzdem zu Inkompatibilitäten führen
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Erweiterbarkeit des Standards

  • H.323
  • laufende Weiterentwicklung mit neuen, obligatorischen Features
  • Abwärtskompatibilität wird immer gewährleistet
  • SIP
  • laufende Weiterentwicklung mit neuen Features, welche vorhergehende weiterhin ermöglichen
  • oft nicht abwärtskompatibel
  • keine genauen Festlegungen, welche Erweiterungen obligatorisch sind oder nicht
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Skalierbarkeit der Last

  • H.323
  • Ausgleich der Netzlast durch Abfrage der Endpunkte und ihrer totalen und verfügbaren Kapazität
  • SIP
  • besitzt keine Möglichkeit der Anpassung an Netzlast
  • nutzt dafür zur Zeit meist DNS SRV (spezielle Records zum Auffinden von Diensten)
  • in der Zukunft modifizierte Version der HTTP-Netzskalierung geplant
  • in großen Netzwerken kann eine 100% Auslastung der Gateway-Ports nicht erkannt werden  hohe Fehleranfälligkeit bei Rufen
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Rufsignalisierung / Adressauflösung

  • H.323
  • bei Gatekeeper-Nutzung Rufsignalisierung durch Austausch von RAS-Nachrichten
  • Gatekeeper nimmt Adressauflösung vor; Nutzung von Aliasen möglich
  • Direktrufe zwischen Endgeräten mittels IP-Adresse sind ebenfalls möglich
  • SIP
  • keine Adressauflösung vorgesehen; Senden der INVITE-Nachricht zwingend erforderlich
  • SIP-Client wendet sich an SIP-Server; dieser kann als Proxy-Server agieren oder Verbindungswunsch weiterleiten
  • in beiden Fällen ist der Austausch von mindestens 3 Nachrichten zur Verbindungsaufnahme nötig
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Adressierung

  • H.323
  • sehr flexible Adressierungsmechanismen vorhanden, z.B. Unterstützung von:
    • E.164 Telefonnummern
    • H.323-Aliasen
    • URL
    • E-Mail Adressen
  • SIP
  • nur Verwendung von E-Mail ähnlichen Adressen möglich, z.B.user@company.com
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Gebührenerfassung (billing)

  • H.323
  • Gatekeeper registriert Beginn und Ende der Verbindung; auch wenn diese ohne seine Hilfe (Direktadressierung) hergestellt wurde
  • SIP
  • nur möglich, wenn der SIP-Proxy während der gesamten Verbindung diese komplett überwacht, um das Ende der Verbindung registrieren zu können
  • Verzerrungen möglich, weil die Anrufzeichen verzögert übertragen worden sein können
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Ruf-Setup

  • H.323
  • ein Ruf wird in 3 Nachrichten hergestellt (Setup; Connect; Ack)
  • Aufbau der Verbindung benötigt 5 Nachrichten
  • H.323 fordert ursprünglich TCP zum Verbindungsaufbau
  • die meisten Implementationen nutzen inzwischen die „Fast Connect“-Methode, welche in H.323v2 beschrieben ist
  • wenige nutzen H.323 Annex E, welcher UDP erlaubt
  • SIP
  • ein Ruf wird in 3 Nachrichten hergestellt (INVITE; OK; Ack)
  • Aufbau der Verbindung benötigt 6 Nachrichten
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Aushandlung der Kanäle

  • H.323
  • Aushandlung der Möglichkeiten und zu verwendenden Kanäle einschließlich Audio, Video und Datenkanal
  • einzelne Kanäle können während der Sitzung geschlossen werden, ohne dass die anderen beeinträchtigt werden
  • SIP
  • Kanäle werden nicht ausgehandelt, anrufende Seite schlägt die Medien vor, andere Seite kann diese annehmen oder ablehnen
  • es ist den Endpunkten nicht gestattet, sich gegenseitig über ihre Möglichkeiten zu informieren
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Verbindungsabbau

  • H.323
  • klar definierter Vorgang
  • SIP
  • Verbindung kann per „BYE“ beendet werden
  • Beenden per „BYE“ optional im Protokoll; allerdings kann man vom Session Initiation Protocol dieses auch nicht erwarten
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Weiterleiten von Rufen

  • H.323
  • Gatekeeper kann die Rufsignalisierung kontrollieren und den Ruf gleichzeitig an mehrere Endgeräte weiterleiten
  • SIP
  • SIP-Proxy kann die Rufsignalisierung kontrollieren und den Ruf gleichzeitig an mehrere Endgeräte weiterleiten
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Zusammenarbeit mit PSTN

  • H.323
  • stammt vom traditionellen PSTN (z.B. Q.931) ab
  • H.323 ist nicht leitungsvermittelt (circuit switched) sondern paketorientiert
  • Einsatz eines Gateways klar definiert
  • SIP
  • keine Gemeinsamkeiten mit PSTN vorhanden
  • Rufe von Telefonen müssen „SIP“ übergestülpt werden
  • Architektur beschreibt nicht die Einbindung eines Gateways
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Services

  • H.323
  • Bedienung der Endpunkte kann über einen HTTP-Web-Browser geschehen
  • Services unterstützen Rufsignalisierung und Rufannahme eines Endgerätes
  • Unterstützung der Rufweiterleitung durch geeignete Geräte (z.B. Gatekeeper)
  • SIP
  • Endgeräte empfangen Hilfe vom SIP-Proxy beim Rufen, Rufannahme oder Rufweiterleitung
  • Standard definiert nicht die Unterstützung durch Web-Browser
  • andere Dienste wie XML, SOAP (Simple Object Access Protocol) oder CPL (Call Processing Language) werden unterstützt
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Video- und Datenkonferenzen

  • H.323
  • volle Unterstützung von Video- und Datenkonferenzen
  • Mechanismen zur Audio- und Videosynchronisation implementiert
  • SIP
  • beschränkter Unterstützung von Videokonferenzen
  • kein Support von Datenkonferenzen
  • keine Mechanismen der Synchronisation von Audio und Video
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Administrative Erfordernisse / Codecs

  • H.323
  • Gatekeeper nicht notwendig
  • Rufe auch direkt zwischen Geräten möglich
  • auch Unterstützung von nicht ITU-T Codecs (z.B. Endpunkte für MPEG oder GSM)
  • Unterstützung von Codecs, welche das Feature „GenericCapability“ aufweisen (Erweiterung in H.323v3)
  • SIP
  • Proxy nicht nötig
  • Rufe auch zwischen zwei Nutzern möglich
  • Unterstützung von IANA-registrierten Codecs und solchen, welche das Feature „privately-named codec by mutual agreement“ implementiert haben
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Transport-Protokolle / Firewall-Unterstützung

  • H.323
  • Unterstützung durch H.323-Proxys und H.320/H.320-Gateways
  • Nutzung von sicheren und unsicheren Protokollen möglich (z.B. TCP oder UDP); meistens Nutzung von TCP
  • SIP
  • Unterstützung durch SIP-Proxys
  • Nutzung von sicheren und unsicheren Protokollen möglich (z.B. TCP oder UDP); meistens Nutzung von UDP
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Entdeckung von Schleifen

  • H.323
  • Gatekeeper können Schleifen durch Überwachung der Felder „CallIdentifier“ und „destinationAdress“ entdecken
  • SIP
  • mit Hilfe des SIP-Nachrichten Headers „Via“ identifizierbar
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Multicast Signalisierung

  • H.323
  • mit Hilfe von LRQs (location request) und GRQ (auto gatekeeper discovery)
  • SIP
  • durch sogenannte „Gruppen-INVITEs“
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Rufkontrolle durch Dritte

  • H.323
  • Dritte können Rufkontrolle lt. Standard übernehmen
  • eine weiterentwickelte Form der Kontrollübernahme durch Dritte ist durch die Standards der Serie H.450 gegeben
  • SIP
  • möglich durch SIP; Beschreibung in einem separaten Internet Draft
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Konferenzeinheit

  • H.323
  • MC (Multipoint Controller) nötig
  • kann physisch in einem Endgerät als Zusatzeinrichtung sein
  • jeder Endpunkt kann MC besitzen
  • sehr flexible Mittel für Implementierung dieser Funktionalität vorhanden
  • SIP
  • keine separate Einheit nötig; SIP-Nutzer unterstützen Konferenzen selbst
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Weitere Punkte

  • H.323
  • Unterstützung von Uni- und Multicast, Stern- und zentralisierten Topologien
  • Authentifizierung mittels H.235
  • Verschlüsslung mittels H.235
  • SIP
  • Unterstützung von Uni- und Multicast, Stern- und zentralisierten Topologien
  • Authentifizierung mittels HTTP, SSL, PGP, S/MIME oder einigen anderen
  • Verschlüsslung mit SSL, PGP, S/MIME oder anderen
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Dokumente zu H.323

  • Packet-based Multimedia Communications Systems (H.323)
  • Implementers Guide for the ITU-T H.323, H.225.0, H.245, H.246, H.235, and H.450 Series Recommendations - Packet-Based Multimedia Communication Systems
  • Call signalling protocols and media stream packetization for packet-based multimedia communication systems (H.225.0)
  • Control Protocol for Multimedia Communication (H.245)
  • Digital Subscriber Signalling System No. 1 (DSS 1) - ISDN User-Network Interface Layer 3 Specification for Basic Call Control (Q.931)
  • Usage of Cause and Location in the Digital Subscriber Signalling System No. 1 and the Signalling System No. 7 ISDN Part (Q.850)
  • Information technology - ASN.1 encoding rules - Specification of Packed Encoding Rules (PER) (X.691)
  • Information technology - Abstract Syntax Notation One (ASN.1): Specification of basic notation (X.680)
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Dokumente zu SIP

  • SIP: Session Initiation Protocol (RFC 2543)
  • SDP: session description protocol (RFC 2327)
  • Hypertext transfer protocol -- HTTP/1.1 (RFC 2068)
  • Multipurpose Internet Mail Extensions (MIME) Part One: Format of Internet Message Bodies (RFC 2045)
  • The Use of URLs as Meta-Syntax for Core Mail List Commands and their Transport through Message Header Fields (RFC 2396)
  • Uniform Resource Locators (URL) (RFC 1738)
  • UTF-8, a transformation format of ISO 10646 (RFC 2279)
  • Augmented BNF for Syntax Specifications: ABNF (RFC 2234)
  • Standard for the format of ARPA internet text messages (RFC STD 11)
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Microsoft Messenger (1)

  • fest integrierter Bestandteil des Betriebssystems WindowsXP
  • auch Versionen für alle vorherigen System ab Windows 95 erhältlich
  • Unterscheidung in Version für XP (1) und alle anderen (2) nötig:

(1) nutzt SIP als Verbindungsprotokoll

(2) greifen auf NetMeeting 3.01 zurück

  • zwingende Voraussetzung zum Betrieb ist ein Benutzerkonto bei einem Microsoft eigenen Internet-dienst (*.net, *.hotmail, *.passport) viele Fragen der Anmeldung dort offensichtlich nur für ein Nutzerprofil gedacht
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Microsoft Messenger (2)

  • bei (1) „Chat“ und „Datei versenden“ direkt möglich
  • Video- und Audiokonferenz greifen auf NetMeeting zurück
  • bei (2) Audio- und Videobenutzung direkt integriert
  • Chat, Whiteboard, Application Sharing und Dateien versen-den unmittelbar auf der Oberfläche ab-rufbar

Zusammenfassung

MS Messenger bietet keine Features, welche mit NetMeeting nicht auch erreichbar sind!

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Microsoft Messenger (3)

  • bei Nichtbenutzung des Messengers empfiehlt sich eine Stilllegung oder Löschen des Programms (sendet auch bei Nichtbetrieb Daten an Microsoft)
  • eigentlich fester Bestandteil des Betriebssystems; Deinstallation deshalb nur per Trick möglich
  • Stilllegung: Datei „msmsg.exe“ umbenennen z.B. in „msmsgalt.exe“
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Microsoft Messenger (4)

  • MSN Messenger entfernen
  • Variante 1:
    • in [c:\windows\inf] Datei „sysoc.inf“ mit einem Texteditor öffnen
    • im Abschnitt [components] die Zeile msmsgs=msgrocm.dll, OcEntry, msmsgs.inf, hide, 7in msmsgs=msgrocm.dll, OcEntry, msmsgs.inf,, 7ändern
    • in der Systemsteuerung unter [Software/Windowskomponenten]kann jetzt der Messenger wie gewohnt entfernt werden
    • Variante 2:
    • [Start/Ausführen]:RunDLL32 advpack.dll,LaunchINFSection windir%\INF\msmsgs.inf,BLC.Remove
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