南邮通信网基础实验报告SIP.docx
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南邮通信网基础实验报告SIP.docx
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南邮通信网基础实验报告SIP
通信网技术基础
(2011/2012学年第二学期)
题目:
网络管理操作实验
学院通信与信息工程学院
专业通信工程
学生姓名王发鹏
班级学号B********
指导老师江凌云
日期2012年6月12日
VOIP呼叫过程及SIP消息分析
B09010412王发鹏
小组成员B09010412王发鹏server
B09010411马思晨client
B09010413王先宇client
B09010415刘钰client
一、实验目的
1、学习VOIP原理,了解PC-PC方式VOIP网络的构成、呼叫模式以及信令的过程。
2、学习使用Ethereal这种协议分析软件,用它来考察实际系统中传送的分组。
二、实验设备
1.硬件部分:
局域网(路由器dlink)、PC(带耳麦)
2.软件部分:
⏹SIPUA:
使用的sipua是3CXVOIPClient
⏹WinPcap(它是WIN32平台上网络分析和捕获数据包的链接库,其功能相当于Linux/BSD/UNIX平台下的Libpcap库文件)
⏹抓包工具:
WireShark1.7.0
三、实验步骤(server端)
1.下载minisipserverv2.8,启动服务并配置系统
和配置分机
2.下载并安装3CXVoipClient,设置主机为,sipip和password
3.通话,呼叫另一个用户的通话,记录通话过程中语音质量,包括延时和回声;
1.安装WinPcap3.1;
2.安装并启动WireShark,开始抓包(设置);
3.重新呼叫另一个用户,开始通话;
4.获取并分析SIP信令流和语音媒体流,记录在报告中,具体要求:
(1)分析并记录呼叫建立、呼叫忙、呼叫结束的信令过程。
(2)分析媒体流(语音包):
从捕获的数据单元中选一个RTP包进行分析。
四、实验过程记录和分析
1、使用客户端为3CXvoipclient,相应的登陆界面设置如下。
服务器为minisipserverv2.8,启动服务
我的机器ip地址为10.200.25.95
配置分机
2、通话:
说明通话的模式为直接路由、通话双方所在位置在同一子网内部;通话成功,延迟300ms,回声明显。
有几种情况下呼叫失败,原因有以下几种
服务器不可达,客户端忙,超时
3、启动抓包工具,记录捕获的包的统计数据(见下图),并作简要说明。
4、记录获取的SIP消息,并作简要说明。
Sip消息有几种(正常情况)
Register申请
Ack证实
Invite邀请会话
Subscribe未知
Cancel取消请求
Bye结束会话
Info未知
5、记录并分析呼叫建立、呼叫忙、呼叫结束的信令过程。
(server端)
呼叫建立和呼叫结束过程(server端)
此时10.200.27.48忙,返回busy
是通过SERVER路由,包含注册的过程。
6、选择其中一到两个SIP包进行分析。
例如(BYE):
对加线部分做说明。
第一条横线:
传输层协议,sip,源端口5060,目的端口5060
第二条横线:
sip命令为BYE
第三条横线:
连接人是sip:
**********.25.95
第四条横线:
连接到sip:
**********.25.95
9、从捕获的数据单元中选一个RTP包进行分析。
RTP报文由两部分组成:
报头和有效载荷。
RTP报头格式如图6.7所示,其中:
V:
RTP协议的版本号,占2位,当前协议版本号为2。
P:
填充标志,占1位,如果P=1,则在该报文的尾部填充一个或多个额外的八位组,它们不是有效载荷的一部分。
X:
扩展标志,占1位,如果X=1,则在RTP报头后跟有一个扩展报头。
CC:
CSRC计数器,占4位,指示CSRC标识符的个数。
M:
标记,占1位,不同的有效载荷有不同的含义,对于视频,标记一帧的结束;对于音频,标记会话的开始。
同步信源(SSRC)标识符:
占32位,用于标识同步信源。
该标识符是随机选择的,参加同一视频会议的两个同步信源不能有相同的SSRC。
特约信源(CSRC)标识符:
每个CSRC标识符占32位,可以有0~15个。
每个CSRC标识了包含在该RTP报文有效载荷中的所有特约信源。
PT:
有效载荷类型,占7位,用于说明RTP报文中有效载荷的类型,如GSM音频、JPEM图像等。
l序列号:
占16位,用于标识发送者所发送的RTP报文的序列号,每发送一个报文,序列号增1。
接收者通过序列号来检测报文丢失情况,重新排序报文,恢复数据。
l时戳(Timestamp):
占32位,时戳反映了该RTP报文的第一个八位组的采样时刻。
接收者使用时戳来计算延迟和延迟抖动,并进行同步控制。
V
P
X
CC
M
PT
序列号
时戳
同步信源(SSRC)标识符
特约信源(CSRC)标识符
···
图6.7RTP报头格式
10.忙音和时延(从服务器端)
这是从服务器端得到的我拨打舍友1的号码时,由于舍友1和舍友2正在通话导致忙音;
由于时延的存在,呼叫方拨号之后,被呼叫方需过少许时间才能收到呼叫信息;在通话过程中,双方的语音信息也是如此。
初步判断原因有:
1、由于大部分用户采用无线连接路由器接入服务器,导致网络传输质量有所下降;
2、由于服务器计算机的处理性能有限引起的时延现象;
3、由于通信软件(3CX)的设计不足所导致的时延和语音质量低下的情况;
五、实验总结和体会
1、实验内容的总结
本次通信网的自助试验是了解voip的通信原理,理解sip在voip中的应用,熟悉了voip软件和网络抓包软件软件的操作,掌握sip的信令过程。
2、在实验中遇到的问题以及解决的方法
1、在安装3CXvoIPClient的过程中,部分舍友遇到了安装失败(代码号2755)的情况。
通过XX查阅资料,我们认为是windows安装权限的问题,通过修改权限,得以解决;
2、原先准备使用的Skype不能使用,原因有:
1、Skype提供的sip协议需要额外费用;2、Skype所提供的sip协议为非开放式;我们决定使用免费的、开源的3CXvoIPClient软件作为替代;
3、由于未知的故障,有些时段有些成员的语音不能互通。
通过重新启动软件可以解决。
但是引发问题的原因仍然不得而知,我们会在今后的学习中继续探究这个问题;
3、实验的收获
本次试验的成果是丰硕的,首先,熟悉了一种新的技术voip的原理,组织方式,并实际的在宿舍中搭建了sip服务器,实现了宿舍内部局域网的通话,通过wireshark网络嗅探工具,分析了sip的信令过程。
在合作试验中,不仅学到了知识,还锻炼了团队协作能力,增强了解决问题的能力,增进了队员能力和默契程度。
六、思考题
1、说明本次实验中网络电话呼叫的协议结构。
SIP
VoiceMeadia
G.711/G.723.1
RTP/RTCP
UDP
IP
EtherNet
2、SIP协议有哪三种呼叫模型?
在你实验的过程中,采用哪种呼叫方式?
答:
SIP(SessionInitiationProtocol)是一个会话层的信令控制协议。
用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。
有三种呼叫模型,分别为Internet多媒体会议、IP电话或多媒体分发。
实验的过程中,采用了IP电话的模型。
3、说明RTP报文头部开销的含义和作用。
答:
报头开销标明了报文的数据的大小,可用于差错控制。
4、在IP网络上的传输话音,如何保证端到端的延时?
答:
优先传输语音数据,其次传输对实时性要求不高的数据。
语音传输的优先级应高于数据信息的传输,这样也可以减少延迟,提高IP电话的质量。
端到端的延时主要通过RTP消息进行保证。
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