通信網(wǎng)實(shí)驗(yàn)B0802100

1、南 京 郵 電 大 學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告通信網(wǎng)實(shí)驗(yàn) 專 業(yè)： 通信工程 學(xué)生姓名： 班級(jí)學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 張穎 指導(dǎo)單位： 通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 日期：2011年5月20日VOIP呼叫過程及SIP消息分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)VOIP原理，了解PC-PC方式VOIP網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成、呼叫模式以及信令的過程。2、學(xué)習(xí)使用Ethereal這種協(xié)議分析軟件，用它來考察實(shí)際系統(tǒng)中傳送的分組。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1 硬件部分：校園網(wǎng)、PC（帶耳麥）2.軟件部分： （1）miniSipServer: 作為SIP SERVER。 （2）BOL SIPPhone ： 作為SIP UA。 （3）WinPcap 3.1 ： WIN32

2、平臺(tái)上網(wǎng)絡(luò)分析和捕獲數(shù)據(jù)包的鏈接庫。 （4）Ethereal 0.10.14：它可以在實(shí)時(shí)時(shí)間內(nèi)，從現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)連接處捕獲數(shù)據(jù)，或者從被捕獲文件處讀取數(shù)據(jù)。 三、實(shí)驗(yàn)步驟1 下載并安裝BOL SIP PHONE，并做相應(yīng)設(shè)置（域名080210、IP：192.168.1.100、端口5060等等），并記錄進(jìn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2 通話，呼叫另一個(gè)用戶的通話，記錄通話過程中語音質(zhì)量，包括延時(shí)和回聲；3 安裝WinPcap 3.1；4 安裝并啟動(dòng)Ethereal，開始抓包;5 重新呼叫另一個(gè)用戶，開始通話；6 獲取并分析SIP信令流和語音媒體流,記錄在報(bào)告中，具體要求：（1） 分析并記錄呼叫建立、呼叫忙、呼叫結(jié)束

3、的信令過程。（2） 分析媒體流（語音包）:從捕獲的數(shù)據(jù)單元中選一個(gè)RTP包進(jìn)行分析。四、實(shí)驗(yàn)過程記錄和分析1、說明你選擇的客戶端，記錄相應(yīng)的登陸界面。答：選擇的客戶端：BOL SIPPHONE_CN 相應(yīng)的登陸界面如下圖：2、通話：首先要說明通話的模式（直接路由還是通過服務(wù)器代理路由）、通話雙方所在位置（同一子網(wǎng)內(nèi)部、不同子網(wǎng)之間還是和外網(wǎng)用戶通話）；其次記錄通話是否成功，如果沒成功，分析原因；最后要記錄通話過程中語音質(zhì)量（包括延時(shí)和回聲）。答：實(shí)驗(yàn)過程的通話模式為直接路由，且通話雙方處在同一子網(wǎng)內(nèi)部，連在同一個(gè)路由。通話失敗的原因主要有：（1） IP設(shè)置的不對，在miniSipServer

4、服務(wù)器端系統(tǒng)配置可以看到，或者在windows運(yùn)行中輸入cmd，打開DOS界面輸入ipconfig/all可以看到進(jìn)行設(shè)置。（2） 服務(wù)器與客戶端設(shè)置的信息不統(tǒng)一，改為統(tǒng)一用戶名080212，密碼123。（3） 防火墻沒關(guān)，殺毒軟件發(fā)布攔截報(bào)告，設(shè)置為兼容可信任軟件。延時(shí)和回聲都有一些，但總體還算清楚。3、啟動(dòng)抓包工具，記錄捕獲的包的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（見下圖），并作簡要說明。答：（1）撥號(hào)沒接通的時(shí)候只有UDP和ARP的報(bào)文（3） 打通電話這次一共是1分44秒，抓了1867個(gè)包；其中UDP包1863個(gè)，占總數(shù)的99.8%； ARP包4個(gè)，占0.2%; ICMP包0個(gè)，占0%；TCP包0個(gè)，占0%；其他

5、包0個(gè)，占0%。4、記錄獲取的SIP消息，并作簡要說明。答：捕獲的SIP消息具體情況如下圖所示： 一共有19個(gè)SIP包，其中INVITE、100Trying、ACK、180Ringing，BYE各1個(gè)，200 OK包5個(gè)；REGISTER包6個(gè)；407Proxy Authentication Required包3個(gè)。5、記錄并分析呼叫建立、呼叫忙、呼叫結(jié)束的信令過程。如果是通過SERVER路由，記錄還應(yīng)包含注冊的過程。答：經(jīng)過Statistics、VoIP CALLS、Graph得出以下信令過程圖：主叫方發(fā)送一條INVITE命令到被叫，INVITE命令被發(fā)送到公認(rèn)的SIP UDP端口（5060

6、），它包括呼叫ID、呼叫順序編號(hào)、SDP介質(zhì)格式以及路由信息。當(dāng)呼叫到達(dá)遠(yuǎn)程端點(diǎn)后，電話開始振鈴，一條新的信息應(yīng)答被送到被叫方，指示RINGING（180）。主叫按了呼叫到被叫收到RINGING之間的時(shí)間就是SIP呼叫建立的撥叫后延遲。被叫接通后200OK回送到主叫，主叫再發(fā)送ACK請求，確認(rèn)對INVITE請求的成功應(yīng)答。RTP介質(zhì)流，語音視頻通話。最后來自主叫一方的BYE請求結(jié)束呼叫。接著對應(yīng)的另一方200OK回送請求結(jié)束呼叫方，確認(rèn)結(jié)束呼叫。6、選擇其中一到兩個(gè)SIP包進(jìn)行分析。例如（INVITE）：對加線部分做說明。答：選擇分析的SIP包的具體情況如下圖：該INVITE包的源端口和目的端

7、口分別是Src Port：5060、Dst Port：16619。源IP地址是Src：192.168.1.100，目的的IP地址是Dst：192.168.1.101。7、從捕獲的數(shù)據(jù)單元中選一個(gè)RTP包進(jìn)行分析。答：選中的RTP包的具體情況如下圖：從上圖可以看出，該RTP語音包的源IP地址是Src：192.168.1.100，對應(yīng)于本次SIP呼叫的主叫，目的的IP地址是Dst：192.168.1.101，對應(yīng)于本次SIP呼叫的被叫。源端口和目的端口分別是Src Port：27127、Dst Port：8809。五、通過server路由的VOIP實(shí)驗(yàn)過程記錄和分析1、安裝軟件miniSipSer

8、ver V2.8.12版，打開如圖：2、設(shè)置對話雙方服務(wù)器地址與端口，如圖：4、獲取SIP消息如圖：六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)和體會(huì)1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的總結(jié)2、在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題以及解決的方法3、實(shí)驗(yàn)的收獲答：本次試驗(yàn)讓我受益匪淺。讓我認(rèn)識(shí)到，學(xué)習(xí)知識(shí)不能僅僅是紙上談兵，實(shí)際操作也是非常重要的，那樣才能學(xué)以致用。更牢固的掌握知識(shí)，那樣才是學(xué)習(xí)的真正目標(biāo)。這次的實(shí)驗(yàn)，讓我對于VOIP呼叫過程及SIP消息分析更加透徹。當(dāng)然，實(shí)驗(yàn)中也遇到了很多問題。綜合因素也是有很多的，首先，對于書本的知識(shí)掌握的不是非常牢固，導(dǎo)致分析某些問題的時(shí)候，不是很順利。其次，動(dòng)手能力不是很強(qiáng)，對于老師給的軟件不是很熟悉。在實(shí)驗(yàn)中，也遇到了一點(diǎn)

9、點(diǎn)的小麻煩，總是通話失敗，經(jīng)過多次探究，多方詢問，發(fā)現(xiàn)原來是IP沒有設(shè)置的問題，于是自己去重新設(shè)置了IP，通話就成功了。這也反映了我在某些方面，知識(shí)的匱乏。學(xué)習(xí)，果然是無止境的，不懂的知識(shí)總是那么多，等到實(shí)際要用了，卻無從下手?？偟膩碚f這次試驗(yàn)收獲還是很大的。我基本掌握了BOL SipPhone、etherea、miniSipServer，wireshark軟件的應(yīng)用，對VIOP的呼叫模式以及具體的信令過程加深了認(rèn)識(shí)，通過使用etherea軟件捕獲各類協(xié)議包并進(jìn)行相應(yīng)的分析，對之前課本上講的分層的協(xié)議有了更深的理解。六、思考題1、說明本次實(shí)驗(yàn)中網(wǎng)絡(luò)電話呼叫的協(xié)議結(jié)構(gòu)。答：協(xié)議結(jié)構(gòu)如下圖所示：S

10、IPVoice MeadiaG.711/G.723.1RTP/RTCPUDPIPEtherNet2、SIP協(xié)議有哪三種呼叫模型？在你實(shí)驗(yàn)的過程中，采用哪種呼叫方式？ 答：SIP協(xié)議支持三種呼叫方式：由用戶代理服務(wù)機(jī)（UAC）向用戶代理 服務(wù)器（UAS）直接呼叫，由UAC在重定向服務(wù)器的輔助下進(jìn)行重定向呼叫和由代理服務(wù)器代表UAC向被叫發(fā)起呼叫。 本次實(shí)驗(yàn)采用的是由用戶代理服務(wù)機(jī)（UAC）向用戶代理服務(wù)器（UAS）直接呼叫。3、說明RTP報(bào)文頭部開銷的含義和作用。答：RTP報(bào)頭格式如下圖所示，其中：VPXCCMPT序列號(hào)時(shí)戳同步信源(SSRC)標(biāo)識(shí)符特約信源(CSRC)標(biāo)識(shí)符·

11、3;·RTP報(bào)頭格式l  V：RTP協(xié)議的版本號(hào)，占2位，當(dāng)前協(xié)議版本號(hào)為2。l   P：填充標(biāo)志，占1位，如果P=1，則在該報(bào)文的尾部填充一個(gè)或多個(gè)額外的八位組，它們不是有效載荷的一部分。l   X：擴(kuò)展標(biāo)志，占1位，如果X=1，則在RTP報(bào)頭后跟有一個(gè)擴(kuò)展報(bào)頭。l   CC：CSRC計(jì)數(shù)器，占4位，指示CSRC 標(biāo)識(shí)符的個(gè)數(shù)。 l   M: 標(biāo)記，占1位，不同的有效載荷有不同的含義，對于視頻，標(biāo)記一幀的結(jié)束；對于音頻，標(biāo)記會(huì)話的開始。l   同步信源(SSRC)

12、標(biāo)識(shí)符：占32位，用于標(biāo)識(shí)同步信源。該標(biāo)識(shí)符是隨機(jī)選擇的，參加同一視頻會(huì)議的兩個(gè)同步信源不能有相同的SSRC。l   特約信源(CSRC)標(biāo)識(shí)符：每個(gè)CSRC標(biāo)識(shí)符占32位，可以有015個(gè)。每個(gè)CSRC標(biāo)識(shí)了包含在該RTP報(bào)文有效載荷中的所有特約信源。 l   PT: 有效載荷類型，占7位，用于說明RTP報(bào)文中有效載荷的類型，如GSM音頻、JPEM圖像等。l   序列號(hào)：占16位，用于標(biāo)識(shí)發(fā)送者所發(fā)送的RTP報(bào)文的序列號(hào)，每發(fā)送一個(gè)報(bào)文，序列號(hào)增1。接收者通過序列號(hào)來檢測報(bào)文丟失情況，重新排序報(bào)文，恢復(fù)數(shù)據(jù)。l  

13、 時(shí)戳(Timestamp)：占32位，時(shí)戳反映了該RTP報(bào)文的第一個(gè)八位組的采樣時(shí)刻。接收者使用時(shí)戳來計(jì)算延遲和延遲抖動(dòng)，并進(jìn)行同步控制。 這里的同步信源是指產(chǎn)生媒體流的信源，它通過RTP報(bào)頭中的一個(gè)32位數(shù)字SSRC標(biāo)識(shí)符來標(biāo)識(shí)，而不依賴于網(wǎng)絡(luò)地址，接收者將根據(jù)SSRC標(biāo)識(shí)符來區(qū)分不同的信源，進(jìn)行RTP報(bào)文的分組。特約信源是指當(dāng)混合器接收到一個(gè)或多個(gè)同步信源的RTP報(bào)文后，經(jīng)過混合處理產(chǎn)生一個(gè)新的組合RTP報(bào)文，并把混合器作為組合RTP報(bào)文的SSRC，而將原來所的SSRC都作為CSRC傳送給接收者，使接收者知道組成組合報(bào)文的各個(gè)SSRC。4、在IP網(wǎng)絡(luò)上的傳輸話音，如何保證端到端的延時(shí)？答

14、：1、由于實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP 提供具有實(shí)時(shí)特征的、端到端的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù),因此VOIP 電話/VOIP 網(wǎng)絡(luò)電話中可用RTP 來傳送話音數(shù)據(jù)。在RTP 報(bào)頭中包含裝載數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)符、序列號(hào)、時(shí)間戳以及傳送監(jiān)視等,通常RTP 協(xié)議數(shù)據(jù)單元是用UDP 分組來承載,而且為了盡量減少時(shí)延,話音凈荷通常都很短。2、為了盡可能地降低話音分組的總延時(shí)，需要選擇恰當(dāng)?shù)姆纸M長度，減小分組拆裝時(shí)的時(shí)延，并賦予話音分組一定的優(yōu)先級(jí)，使其在節(jié)點(diǎn)處排隊(duì)時(shí)能被優(yōu)先處理，減小排隊(duì)時(shí)延。此外，提高節(jié)點(diǎn)機(jī)性能也是降低延時(shí)的重要方面。實(shí)驗(yàn)二 網(wǎng)絡(luò)管理操作實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^對中興通訊ZXNM01綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的實(shí)際操作，使學(xué)生了解網(wǎng)絡(luò)

15、管理的目的，熟悉網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的組成和主要功能，從而加深對網(wǎng)絡(luò)管理的體系結(jié)構(gòu)和管理信息通信協(xié)議的理解。二、實(shí)驗(yàn)原理中興通訊的ZXNM01綜合網(wǎng)管系統(tǒng)是在網(wǎng)絡(luò)管理層上對中興通訊的Softswitch產(chǎn)品及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，可在統(tǒng)一的用戶界面下對中興通訊Softswitch、TG、SG、AG、IAD等NGN設(shè)備以及中興通訊構(gòu)建的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的各種數(shù)據(jù)設(shè)備進(jìn)行集中管理，并可提供對其它廠商設(shè)備進(jìn)行管理的管理接口。中興ZXNM01系統(tǒng)所管理的設(shè)備包括處于骨干層、匯接層、接入層的各種IP設(shè)備，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對接入服務(wù)器、多業(yè)務(wù)交換機(jī)、路由器、中興IP電話系統(tǒng)和中興軟交換系統(tǒng)的管理。系統(tǒng)覆蓋TMN

16、管理層次的四個(gè)層次：網(wǎng)元層、網(wǎng)元管理層、網(wǎng)絡(luò)管理層和業(yè)務(wù)管理層，能夠?qū)崿F(xiàn)故障管理、性能管理、安全管理和配置管理等功能。網(wǎng)管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示，系統(tǒng)由關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（RDBMS）、網(wǎng)管服務(wù)器（Server）和網(wǎng)管客戶端（client）組成，采用Client/Server組網(wǎng)方式。網(wǎng)管服務(wù)器由前端服務(wù)器(FE)和后端服務(wù)器(BE)組成，后端服務(wù)器執(zhí)行服務(wù)端網(wǎng)管核心任務(wù)，如：發(fā)現(xiàn)、拓?fù)?、網(wǎng)管功能；前端服務(wù)器提供對位于后端服務(wù)器存儲(chǔ)模塊中的網(wǎng)管數(shù)據(jù)基于Web的訪問，它包括提供Web訪問的Web服務(wù)器和用于驗(yàn)證客戶的驗(yàn)證模塊，所有處理由服務(wù)端執(zhí)行，客戶端僅僅處理顯示，前端服務(wù)器采用不同的技術(shù)來支持這樣的

17、瘦客戶端結(jié)構(gòu)。應(yīng)用程序客戶端與前端服務(wù)器通信，獲取管理信息并顯示給用戶。HTML客戶端允許用戶通過瀏覽器進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問，實(shí)現(xiàn)與前端服務(wù)器通信，獲取管理信息并顯示給用戶。系統(tǒng)采用SNMP網(wǎng)管體系結(jié)構(gòu)，以SNMP協(xié)議作為管理信息通信協(xié)議，利用統(tǒng)一的網(wǎng)管平臺(tái)在一致的拓?fù)湟晥D下管理Softswitch網(wǎng)絡(luò)，能集中操作、維護(hù)和管理Softswitch網(wǎng)絡(luò)中的各種設(shè)備，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、分析網(wǎng)絡(luò)的性能和運(yùn)行狀態(tài)，為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與調(diào)度提供支持。本實(shí)驗(yàn)在南郵軟交換實(shí)驗(yàn)機(jī)房進(jìn)行，在機(jī)房內(nèi)配置的ZXNM01綜合網(wǎng)管系統(tǒng)上完成各種管理操作。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1ZXNM01綜合網(wǎng)管系統(tǒng)服務(wù)器和客戶端。2軟交換控制設(shè)備ZXSS10 SS1

18、b3中繼信令合一網(wǎng)關(guān)ZXMSG7200四、 實(shí)驗(yàn)步驟及要求（一）安全管理。1. 登錄客戶端1）雙擊桌面客戶端登錄快捷方式，運(yùn)行run.bat.2）登錄：用戶名：student口令：服務(wù)器地址：192.168.100.230確定后進(jìn)入中興通訊統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)。2. 創(chuàng)建一個(gè)新的角色。（角色是網(wǎng)管模型中操作權(quán)限的分配對象）1) 在“中興通訊統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)”界面下，單擊“視圖”，選擇“安全管理”，再單擊“安全管理樹”上的“角色管理”，選擇菜單“操作新建”。其中“角色名”中輸入角色的命名，“角色描述”是對角色名的說明和解釋2) 設(shè)定角色的操作權(quán)限。點(diǎn)擊權(quán)限信息設(shè)置菜單，根據(jù)需要在操作樹下面的方框中劃

19、勾，劃勾的表示角色已經(jīng)被賦予這種操作權(quán)限。 3) 登錄地址。角色的登錄地址是一個(gè)IP地址段的列表。單擊“添加”按鈕，可以添加一個(gè)IP地址段。要求：為驗(yàn)證方便，起始和終止IP都填寫本機(jī)的IP地址。3. 新建用戶。單擊“安全管理樹”上的“用戶管理”，選擇菜單“操作新建”“。1) 填寫用戶基本信息。2) 為這個(gè)用戶分配角色，單擊“角色”，一個(gè)用戶可以分配多個(gè)角色。要求：分配自己創(chuàng)建的角色4. 注銷student用戶，用自己創(chuàng)建的用戶登錄。注意：使用用菜單的系統(tǒng)項(xiàng)注銷student。（二）告警管理。顯示系統(tǒng)當(dāng)前的告警信息，選擇其中的一條信息，分析其告警原因及可能的處理措施。1. 打開“視圖告警管理”菜單項(xiàng)，選擇菜單“告警查看事件上報(bào)實(shí)時(shí)監(jiān)控”，打開告警列表。2. 選擇一條告警，單擊右鍵，在菜單中選擇“詳細(xì)信息”菜單項(xiàng)。（三）性能管理。1. 單擊“視圖日志管理”，顯示操作和安全日志。2. 在菜單中選擇“配置導(dǎo)出當(dāng)前查詢結(jié)果”，備份日志。（四）拓?fù)涔芾?. 選