1 / 32

Övervakning av kvalitet för SIP-baserad kommunikation

Övervakning av kvalitet för SIP-baserad kommunikation. Magisterarbete i Datornätverk gjort på KTH Syd av Emma Roos Handledare: Thomas Lindh. Projektbeskrivning. Titta på en multimediasessions signaleringsinformation för att: Få statistik om sessionen

avani
Download Presentation

Övervakning av kvalitet för SIP-baserad kommunikation

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Övervakning av kvalitet för SIP-baserad kommunikation Magisterarbete i Datornätverk gjort på KTH Syd av Emma Roos Handledare: Thomas Lindh

  2. Projektbeskrivning • Titta på en multimediasessions signaleringsinformation för att: • Få statistik om sessionen • Konfigurera mätning av datatrafikens kvalité • Datatrafiken ska mätas med en flödesmätare • I arbetet skulle det: • SIP och flödesmätaren NeTraMet undesökas • Utveckla en prototyp som tar information från SIP och konfigurerar en mätning med denna information • Testa prototypen i en mätning

  3. SIP – Session Initiation Protocol • Signaleringsprotokoll på applikationsnivå • Kopplar upp och ner mediasessioner • Informerar om ändringar i en mediasession • Olika SIP-servertyper • Proxy • Omdirigering • Registrering • SIP Express Router - SER

  4. RTP - Real-time Transport Protocol • Används av datatrafiken i en mediasession • Klarar av flera mediatyper • Transportprotokoll: UDP

  5. SIP-laboration • Mål: • Få en översikt hur SIP fungerar • Se vilken signaleringsinformation som kan användas vid kvalitetsövervakning • Koppla upp olika trafikfall mellan klienter via en SIP-server • Spela in SIP- och RTP-trafiken

  6. Klient A SIP-proxy Klient B INVITE SIP-Proxy Klient A Klient B INVITE 100 Trying INVITE A ringer upp B 100 Trying INVITE 100 Trying 180 Ringing A ringer upp B 100 Trying 180 Ringing 180 Ringing 200 OK 180 Ringing 200 OK B svarar 486 Busy Here/603 Decline ACK ACK ACK Uppringsninsförsöket avbryts av mottagaren, B. 486 Busy Here/603 Decline ACK RTP Trafik (går ej genom proxy) BYE BYE Samtalet avslutas ACK ACK SIP-laboration: Exempel på meddelandeutbyten Samtal mellan två parter, med ”record route” Uppringd är upptagen eller avbryter genom aktivt beslut

  7. SIP-laboration: Nyttig information i signaleringsmeddelandena • Typ av SIP-meddelande • Klienternas IP-adresser (”Contact”-raden) • Call-ID • Mediainformation i SDP-datadelen • Mediatyp • Protokoll (RTP) • RTP-port

  8. Flödesmätaren NeTraMet OAM-version • Mäter trafikflöden mellan två ändpunkter • Flödena definieras t.ex. med IP-adresser, protokolltyp och portar • Operations Administration and Maintenance • Kombinerar passiv och aktiv mätning • Använder monitoreringspaket (OAM-paket) • Inkommande OAM-paket triggar mätning • Programmet NeMaC • Administrerar NeTraMet • Hämtar trafikstatistik från NeTraMet

  9. Undersökning av NeTraMet • SRL-skript från annat examensarbete som skrevs om • Datatrafiken och OAM-paketen ändrades från ICMP till UDP • Bara sändarens IP-adress och portar definierades • Hur ska OAM-paket ska genereras? • Test av SRL-skript och OAM-generering.

  10. Undersökning av NeTraMet:Generering av OAM-paket • OAM-paket behöver: • Ha UDP som transportprotokoll • Ha samma storlek som datapaketen • Svar skickas tillbaka från mottagaren • Lösning: • Paketen genererades med ngen • Skicka paketen mot mottagarens port 7

  11. Utveckling av prototyp:Prototypens funktion • Prototypen ska: • Se att ett samtal håller på att kopplas upp • Hämta nödvändig information från signaleringen • Skapa SRL-filen och kompilera den • När mottagaren svarar • Starta två instanser av NeMaC • Starta OAM-paketgeneratorn • Stoppa mätningen när samtalet kopplas ner

  12. Utveckling av prototyp:Prototypens uppbyggnad • Skriven i Perl • Använder sig av modulerna: • Net::PcapUtils • NetPacket • Finns i två varianter där: • Klienten gör statistikinsamlandet • SIP-servern gör statistikinsamlandet

  13. Protoypen: Lösning 1Klienten gör statistikinsamling

  14. Hämta UDP-paket Gå till siphandler-subrutinen Är paketet ett SIP-paket? Avkoda paketet Ja Start Nej Prototypen: Lösning 1 Programmet i stora drag

  15. Prototypen: Lösning 1Perlskriptets delar • Importering av Perlmoduler • Definiering av globala variabler • Huvudprogrammet • Subrutiner: • got_a_packet() • siphandler() • createconfig() • get_callid()

  16. Prototypen: Lösning 1Subrutinen siphandler() • Har algoritmen som hanterar SIP-meddelandena • Startar endast mätningar för samtal från en specifik klient

  17. Vänta på relevant SIP-meddelande INVITE Hämta och lagra sändarens IP, mediaport och Call-ID Skapa SRL-filen och kompilera denna CANCEL, 486 Busy Here, 480 Temporarily Unavailable, 603 Declined eller 404 Not Found Vänta på nästa relevanta SIP-meddelande 180 Ringing Ta bort SRL- och regelfilerna plus rensa satta variabler Hämta destinationens IP CANCEL, 486 Busy Here eller 603 Declined Vänta på nästa relevanta SIP-meddelande 200 OK Starta NeMaC-instanser mot sändarens och mottagarens NeTraMet Starta UDP-generatorn mot mottagarens port 7 Mätning pågår BYE Stoppa NeMaC-instanserna och UDP-generatorn

  18. Prototypen: Lösning 2SIP-servern gör statistikinsamling • Bygger i stor del på lösning 1 • ”Record-route” måste vara satt på proxyn

  19. Mätning av trafik • Mätning för att testa prototypen • IP-telefonisamtal mellan Haninge och Karlskrona

  20. Mätning av trafik • Samtal initierades från Karlskrona • Samtalstid ca 5 minuter • Ett OAM-paket i sekunden skickades • Resultat skrevs i två flödesfiler • Information som ficks i flödesfilerna • OAM-paketets ID-värde • Tidstämpel • Antal bytes RTP-trafik in och ut • Antal RTP-paket in och ut

  21. Mätning av trafik • Fyra tidstämplar per OAM-paket

  22. Resultat av mätningFördröjning • Räknades ut med hjälp av tidstämplar • RTT: t4-t1 • Processeringstid: t3-t2 • ”Exakt” RTT: t4-t1-(t3-t2) • Fördröjning Karlskrona -> Haninge: t2-t1 • Fördröjning Haninge -> Karlskrona: t4-t3

  23. Resultat av mätningFördröjning • Mindre spridning på värdena när ”exakt” RTT används

  24. Resultat av mätningFördröjning • Processeringstiden har stor påverkan på RTT:n

  25. Resultat av mätningFördröjningsvariation • Räknades ut med värdena för ”exakt” RTT • ITU-T:s metod • d(i)-medel(d) (eller d(i)-min(d)) • IETF:s metod • d(i)-d(i-1)

  26. Resultat av mätningFördröjningsvariation • ITU-T:s fördröjningsvariation • Samma sannolikhetsfördelning som ”exakt” RTT • IETF:s fördröjningvariation • Jämnt fördelat runt medelvärdet

  27. Resultat av mätningGenomströmning • Genomströmning per övervakningsblock • (antal_bytes(i-1,i)*8)/(tid(i)-tid(i-1))

  28. Resultat av mätningGenomströmning • Jämn genomströmning • RTP skickar små paket med konstant hastighet • Tappades inga eller få paket

  29. Diskussion och slutsatser • Problem med att använda ngen mot port 7 • Problem med tidstämplingens noggrannhet • Tidstämpling görs i programmet ej på nätverkskortet • Synkronisering av klockor görs med NTP • GPS ingen lösning

  30. Idéer för att förbättra prototypen • Ta fram metod för att välja ut vilka samtal som ska mätas • Skriva om källkod så: • Server- och klientversionerna finns i samma program • Andra mediatyper än audio hanteras • Information om missade samtal etc. sparas • Utveckla program som behandlar och redovisar flödesfilerna • Utveckla bättre metod att generera OAM-paket

  31. Sammanfattning • Hämta information från SIP för att: • Få statistik om samtal • Konfigurera mätning med flödesmätare • SIP-laboration • Undersökning av NeTraMet och hur OAM-paket ska genereras • Utveckling av prototyp i Perl • Klientversion • Serverversion • Mätning gjord med prototypen

  32. Frågor?

More Related