Servicios de ComunicacionesVíctor Cuchillac

VoIP

Material tomado de Xabiel G. Pañeda, David Melendi

EL NIVEL DE TRANSPORTE

El protocolo TCP

El protocolo UDP

El protocolo RTP

ÍNDICE

ANSPORTE

TCPSeguroOrientado a conexión

UDPNo seguroNo orientado a conexión

RTPNo seguroNo orientado a conexiónSe superpone al UDP

Área de Ingeniería Telemática –Departamento de Informática

PROTOCOLOS DE TR

O TCP

• Protocolo orientado a conexión Fiable:Controla la llegada de la tramas (ACK) Solicita reenvíos

• Utiliza el sistema de ventana deslizante • Utiliza bufferspara la transferencia

haciéndola más eficiente.• Acumula datos hasta que tiene suficientes para

llenar un datagrama• También se puede forzar el envío

• Conexión full-duplex. Permite la transferencia en ambas direcciones.

EL PROTOCOL

TCP

• Pérdida de tramas:• Se responderáa la llegada de tramas medianteasentimientos(ACK)• Se utilizarán temporizadorespara controlar la pérdida

de tramas• Duplicados:

Cada pérdida falsa serádetectada y se enviaráun duplicadoEl receptor detectaráel doble envío gracias al número de secuenciay descartarála trama

• Eficiencia y control de flujo:• Se utilizaráun sistema de ventana deslizante para

gestionar el flujo• Se utilizaráel sistema de superposición para el ahorro

de ancho de banda consumido por los ACKs• Utilización de bufferspara reducir el número de

datagramas

FIABILIDAD EN

TE EN TCP

• La ventana es de tamaño variable• Estácontrolada por el receptor

• No controla el número de tramas recibido, si no el número de bytes

VENTANA DESLIZAN

cabecera medida en palabras de 32 bits

TRAMA TCP

• Puerto de origen y destino: contiene el número de puerto del origen y el destino

• Número de secuencia: identifica el número de secuencia de la trama. TCP no numera los paquetes si no los bytesque transmite

• Número de ACK: identifica el número de byteque se espera recibir como siguiente

• Longitud de cabecera: nos indica la longitud de la

Puerto de origen Puerto de destino

Número de secuencia

Número de ACK

Longitud Reserv Control Ventana

Suma de comprobación Puntero urgente

Opciones + Relleno

FORMATO DE LA

RAMA TCP

Bits de control:• URG: indica que el campo puntero de datos urgentesse

encuentra activo• ACK: cuando estáa 1 indica que sirve como asentimientode un datagrama• PSH: indica la entrega inmediatade los datos al nivel

superior. No van a esperar que se llene el buffer• RST: si se encuentra a 1 indica el reseteode la conexión• SYN: Es el flagde establecimientode la conexión. Se

utiliza para establecer la conexión

Puerto de origen Puerto de destino

Número de secuencia

Número de ACK

Longitud Reserv Control Ventana

Suma de comprobación Puntero urgente

Opciones + Relleno

FORMATO DE LA T

RAMA TCP

• Ventana: indica el tamaño de la ventana. Con un valor 0 indica que el receptor necesita un descanso

• Suma de comprobación: asegura la integridad del datagrama

• Puntero urgente: indica un desplazamiento a partir del cual aparecen datos urgentes. Sustituye al concepto de interrupción

• Opciones: se creópara añadir características extras no cubiertas por la cabecera normal

Puerto de origen Puerto de destino

Número de secuencia

Número de ACK

Longitud Reserv Control Ventana

Suma de comprobación Puntero urgente

Opciones + Relleno

FORMATO DE LA T

NICACIÓN

• Puede pensarse en ellos como una cola donde el protocolo sitúa los datagramas

• TCP los utiliza para averiguar el destino último dentro de la máquina que recibe la trama

• Permite que varios programas dentro de una misma máquina se comuniquen concurrentemente

• TCP se encargaráde multiplexarlos datos entrantes de diferentes programas

Canal de comunicaciones

http

ftp

http

ftp

PUERTOS DE COMU

NICACIÓN

Ejemplos de puertos bien conocidos:

DECIMAL KEYWORD DESCRIPTION

21 ftp Transferencia de ficheros

23 telnet Conexión con terminal

25 SMTP Simple Mail TransferProtocol

79 finger Finger

80 http Acceso al web

PUERTOS DE COMU

UDPEL PROTOCOLO

• No orientado a conexión • No es un protocolo fiable

• No envía acuses de recibo• No ordena los mensajes• No controla la velocidad a la que

fluye la información• Sus mensajes pueden llegar fuera de

secuencia o perderse• Reduce la información suplementaria a

enviar

UDP

• Deja toda la responsabilidad al programa de aplicación que lo utiliza

• Aplicaciones:Recolección de datos de entrada Diseminar datos de salida Petición-respuestaAplicaciones de tiempo real

Transmisión de vídeo

EL PROTOCOLO

UDP

Puerto de origen: opcional. Puerto de origen del datagrama. Puede tener valor 0.Puerto de destino: puerto al que va dirigido el datagramaLongitud: número de octetos en el datagrama incluyendo los de cabeceraSuma de verificación: es opcional. Si su valor es cero significa que no se computó

Puerto UDP de Origen Puerto UDP de Destino

Longitud de Mensaje UDP Suma de Verificación UDP

Datos

...

EL PROTOCOLO

UDP

Funciones:Incorpora el direccionamiento a un puerto

Puerto de origenPuerto de destino

Incorpora un campo de longitud de datosIncorpora suma de comprobación

Si se detecta un error se descarta el datagramasin más

EL PROTOCOLO

RTP

Real-Time TransportProtocolEs un protocolo doble. Formado por:

RTP propiamente dichoRTCP (Real Time Control Protocol)

Protocolo de control asociado

Trabaja sobre UDPTiene características especiales para el trabajo con sistemas de tiempo real

Números de secuencia y marcas de tiempo

El PROTOCOLO

RTP?

No garantiza el envío ni que los paquetes lleguen fuera de ordenNo proporciona mecanismos para el envío a tiempoNo garantiza la calidad de servicio

¿QUÉNO HACE

NFERENCIA

Sesión RTP:es una asociación entre un grupo de participantes comunicados vía RTP

Participante

Para recibir

Moderador RTP

RTCP

Participante

Participante

Puertos UDP consecutivos

EJEMPLO: AUDIOCO

NFERENCIA

Una vez se ha establecido la sesión cada participante podrátransmitir bloques de información con una duración establecida (tiempo) en el campo de carga útil del protocolo RTP

Las tramas RTP se encapsulan en datagramasUDP

La cabecera RTP especificaráel tipo de codificación de audio utilizadaSe incluiráun número de secuencia y marcas de tiempo

EJEMPLO: AUDIOCO

NFERENCIA

EMISOR RECEPTOR

Duración de los paquetes

23

24

25

26Se va

cortando en trozos

secuencia y la marca de tiempoSe generan los paquetes con el número de Se genera la pista de audio

26 2600

25 2500

24 2400

23 2300

EJEMPLO: AUDIOCO

NFERENCIA

EMISOR RECEPTOR

Duración de los paquetes

23

Se pierde24

25

26

El nivel de aplicación puede solicitar que se reenvíe el paquete

26 2600

25 2500

24 2400

23 2300

EJEMPLO: AUDIOCO

NFERENCIA

Cada fuente de secuencias de paquetes recibe un identificador denominado fuente de sincronización, SSRC (Synchronizationsource)

Todos los paquetes de una misma fuente utilizan la misma temporizacióny la misma serie de números de secuencia

EJEMPLO: AUDIOCO

CLADORES

RTP permite la utilización de dispositivos denominados mezcladoresEs un sistema intermedio que recibe paquetes de una o varias fuentesCombina los paquetes que recibe y genera nuevos paquetes RTPNormalmente necesitaráhacer ajustes en los números de secuencia y marcas de tiempo La fuente de los nuevos paquetes seráelmezclador (SSRC)

DISPOSITIVOS MEZ

CLADORES

La lista de fuentes contribuyentes serán las fuentes de donde recibe los paquetes (CSRC ContributingSource)

Fuentes Mezclador

11

Destino

22 44

33

CSRC= 1, 2, 3SSRC=3

SSRC=4SSRC=2

SSRC=1

DISPOSITIVOS MEZ

UETE RTP

Versión (V):identifica la versión del RTP. La versión actual es la 2 (2 bits)Relleno (R):este campo indica que el paquete contiene uno o más bytesde relleno que no son parte de la carga útil.

El último bytede la carga útil indica cuantos bytes tienen que ser ignorados (1 bit)

VV RR XX CC MM Tipo Carga Nºde Secuencia

Marca de Tiempo

Identificador SSRC

Identificador CSRC

FORMATO DEL PAQ

UETE RTP

Extensión (X):cuando este bit estáa 1 se indica que la cabecera estáseguida de una extensión de cabeceraCuenta CSRC (CC):especifica el número deCSRC que siguen a la cabecera (4 bits)Marcador (M):este campo se define en el perfil. Se utiliza para marcar eventos significativos (1 bit)

VV RR XX CC MM Tipo Carga Nºde Secuencia

Marca de Tiempo

Identificador SSRC

Identificador CSRC

FORMATO DEL PAQ

UETE RTP

Tipo de carga útil (TC):identifica el formato de la carga útil y determina como las aplicaciones tienen que interpretarla (7 bits)Número de Secuencia:se incrementa cada vez que se envía un nuevo paquete. Este número se utiliza en el destino para detectar pérdidas y ordenar los paquetes en la secuencia original. El valor inicial se elige de forma aleatoria

VV RR XX CC MM Tipo Carga Nºde Secuencia

Marca de Tiempo

Identificador SSRC

Identificador CSRC

FORMATO DEL PAQ

UETE RTP

SSRC:es un número aleatorio. Se utiliza para identificar a la fuentes de sincronización dentro de la misma sesión RTP. Indica donde se combinaron los datos o la fuente de los mismos (si solo hay una fuente)Lista CSRC:contiene de 0 a 15 itemsde 32 bits cada uno de los cuales especifica la fuente que a contribuido a la carga útil del paquete. Elnúmero de identificadores se especifica en CC

VV RR XX CC MM Tipo Carga Nºde Secuencia

Marca de Tiempo

Identificador SSRC

Identificador CSRC

FORMATO DEL PAQ

TROL RTCP

RTCP implica la transmisión periódica de paquetes de control a todos los participantes en una sesiónLa función principal es proporcionar mecanismos de realimentación para informar sobre la calidad en la distribución de los datosEsta información se puede utilizar:

Para diagnosticar fallos en la distribuciónPara construir codificadores adaptables (SureStreamde RealNetworks)

PROCOTOLO DE CON

TROL RTCP

El RTCP aporta un identificador para la capa de transporte denominado identificador canónico CNAME (Canonical Name)

Se utiliza para identificar a cada participante

PROTOCOLO DE CON

TCP

Informe del emisor (IE):distribuye las estadísticas de emisión y de recepción de los emisores activos (los emisores también pueden ser receptores)Información del receptor (IR):distribuye las estadísticas de recepción de los participantes que no sean emisores activosDescripción de la fuente (DESF): proporciona información para describir la fuente. Por ejemplo mediante: el CNAME, elnombre, el número de teléfono, la localización y la versión de las herramientas de aplicación

PAQUETES R

TCP

BYE:indica el final de la participación de un emisorAPP:esta paquete se utiliza para transportar información específica de las diferentes aplicaciones que pueden utilizar el protocolos RTP

PAQUETES R

QUETES

Los paquetes IE proporcionan un informe del emisor y varios del receptorInforme del Emisor:

Referencia de reloj dada la marca de tiempo dada por el protocolo de temporizaciónde red, NTP(Network Time Protocol). Número de segundos desde las 0 horas del 1 de enero de 1990El mismo instante temporal que la marca NTP pero utilizando el reloj utilizado para generar las marcas de tiempo RTP

Esta correspondencia se puede utilizar para realizar la correspondencia intra-media e inter-media

Número de paquetes transmitidosTotal de bytesde carga útil transmitidos desde que comenzóa transmitir

FORMATO DE LOS PA

QUETES

Informe del receptor:Proporciona para cada una de las fuentes de sincronización los siguientes datos:

Fracción de paquetes perdidos desde que se envióel anterior IE o IRNúmero acumulado de paquetes perdidos desde el comienzo de la recepciónNúmero mayor de secuencia extendida que se haya recibidoDispersión temporal entre las recepciones (jitter) Última marca de tiempo IERetardo desde el último IE

Los paquetes IR son iguales que los IE pero sin el informe del emisor

FORMATO DE LOS PA

Muchas gracias