通信网实验B0802100讲课教案Word文档格式.docx
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2.软件部分:
(1)miniSipServer:
作为SIPSERVER。
(2)BOLSIPPhone:
作为SIPUA。
(3)WinPcap3.1:
WIN32平台上网络分析和捕获数据包的链接库。
(4)Ethereal0.10.14:
它可以在实时时间内,从现在网络连接处捕获数据,或者从被捕获文件处读取数据。
三、实验步骤
1.下载并安装BOLSIPPHONE,并做相应设置(域名080210、IP:
192.168.1.100、端口5060等等),并记录进实验报告。
2.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;
3.安装WinPcap3.1;
4.安装并启动Ethereal,开始抓包;
5.重新呼叫另一个用户,开始通话;
6.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、说明你选择的客户端,记录相应的登陆界面。
答:
选择的客户端:
BOLSIPPHONE_CN
相应的登陆界面如下图:
2、通话:
首先要说明通话的模式(直接路由还是通过服务器代理路由)、通话双方所在位置(同一子网内部、不同子网之间还是和外网用户通话);
其次记录通话是否成功,如果没成功,分析原因;
最后要记录通话过程中语音质量(包括延时和回声)。
实验过程的通话模式为直接路由,且通话双方处在同一子网内部,连在同一个路由。
通话失败的原因主要有:
(1)IP设置的不对,在miniSipServer服务器端系统配置可以看到,或者在windows运行中输入cmd,打开DOS界面输入ipconfig/all可以看到进行设置。
(2)服务器与客户端设置的信息不统一,改为统一用户名080212,密码123。
(3)防火墙没关,杀毒软件发布拦截报告,设置为兼容可信任软件。
延时和回声都有一些,但总体还算清楚。
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。
(1)拨号没接通的时候
只有UDP和ARP的报文
(3)打通电话
这次一共是1分44秒,抓了1867个包;
其中UDP包1863个,占总数的99.8%;
ARP包4个,占0.2%;
ICMP包0个,占0%;
TCP包0个,占0%;
其他包0个,占0%。
4、记录获取的SIP消息,并作简要说明。
捕获的SIP消息具体情况如下图所示:
一共有19个SIP包,其中INVITE、100Trying、ACK、180Ringing,BYE各1个,200OK包5个;
REGISTER包6个;
407ProxyAuthenticationRequired包3个。
5、记录并分析呼叫建立、呼叫忙、呼叫结束的信令过程。
如果是通过SERVER路由,记录还应包含注册的过程。
经过Statistics、VoIPCALLS、Graph得出以下信令过程图:
主叫方发送一条INVITE命令到被叫,INVITE命令被发送到公认的SIPUDP端口(5060),它包括呼叫ID、呼叫顺序编号、SDP介质格式以及路由信息。
当呼叫到达远程端点后,电话开始振铃,一条新的信息应答被送到被叫方,指示RINGING(180)。
主叫按了呼叫到被叫收到RINGING之间的时间就是SIP呼叫建立的拨叫后延迟。
被叫接通后200OK回送到主叫,主叫再发送ACK请求,确认对INVITE请求的成功应答。
RTP介质流,语音视频通话。
最后来自主叫一方的BYE请求结束呼叫。
接着对应的另一方200OK回送请求结束呼叫方,确认结束呼叫。
6、选择其中一到两个SIP包进行分析。
例如(INVITE):
对加线部分做说明。
选择分析的SIP包的具体情况如下图:
该INVITE包的源端口和目的端口分别是SrcPort:
5060、DstPort:
16619。
源IP地址是Src:
192.168.1.100,目的的IP地址是Dst:
192.168.1.101。
7、从捕获的数据单元中选一个RTP包进行分析。
选中的RTP包的具体情况如下图:
从上图可以看出,该RTP语音包的源IP地址是Src:
192.168.1.100,对应于本次SIP呼叫的主叫,目的的IP地址是Dst:
192.168.1.101,对应于本次SIP呼叫的被叫。
源端口和目的端口分别是SrcPort:
27127、DstPort:
8809。
五、通过server路由的VOIP实验过程记录和分析
1、安装软件miniSipServerV2.8.12版,打开如图:
2、设置对话双方服务器地址与端口,如图:
4、获取SIP消息如图:
六、实验总结和体会
1、实验内容的总结
2、在实验中遇到的问题以及解决的方法
3、实验的收获
本次试验让我受益匪浅。
让我认识到,学习知识不能仅仅是纸上谈兵,实际操作也是非常重要的,那样才能学以致用。
更牢固的掌握知识,那样才是学习的真正目标。
这次的实验,让我对于VOIP呼叫过程及SIP消息分析更加透彻。
当然,实验中也遇到了很多问题。
综合因素也是有很多的,首先,对于书本的知识掌握的不是非常牢固,导致分析某些问题的时候,不是很顺利。
其次,动手能力不是很强,对于老师给的软件不是很熟悉。
在实验中,也遇到了一点点的小麻烦,总是通话失败,经过多次探究,多方询问,发现原来是IP没有设置的问题,于是自己去重新设置了IP,通话就成功了。
这也反映了我在某些方面,知识的匮乏。
学习,果然是无止境的,不懂的知识总是那么多,等到实际要用了,却无从下手。
总的来说这次试验收获还是很大的。
我基本掌握了BOLSipPhone、etherea、miniSipServer,wireshark软件的应用,对VIOP的呼叫模式以及具体的信令过程加深了认识,通过使用etherea软件捕获各类协议包并进行相应的分析,对之前课本上讲的分层的协议有了更深的理解。
六、思考题
1、说明本次实验中网络电话呼叫的协议结构。
协议结构如下图所示:
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?
SIP协议支持三种呼叫方式:
由用户代理服务机(UAC)向用户代理服务器(UAS)直接呼叫,由UAC在重定向服务器的辅助下进行重定向呼叫和由代理服务器代表UAC向被叫发起呼叫。
本次实验采用的是由用户代理服务机(UAC)向用户代理服务器(UAS)直接呼叫。
3、说明RTP报文头部开销的含义和作用。
RTP报头格式如下图所示,其中:
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
·
RTP报头格式
l
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。
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。
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。
这里的同步信源是指产生媒体流的信源,它通过RTP报头中的一个32位数字SSRC标识符来标识,而不依赖于网络地址,接收者将根据SSRC标识符来区分不同的信源,进行RTP报文的分组。
特约信源是指当混合器接收到一个或多个同步信源的RTP报文后,经过混合处理产生一个新的组合RTP报文,并把混合器作为组合RTP报文的SSRC,而将原来所
的SSRC都作为CSRC传送给接收者,使接收者知道组成组合报文的各个SSRC。
4、在IP网络上的传输话音,如何保证端到端的延时?
1、由于实时传输协议RTP提供具有实时特征的、端到端的数据传输业务,因此VOIP电话/VOIP网络电话中可用RTP来传送话音数据。
在RTP报头中包含装载数据的标识符、序列号、时间戳以及传送监视等,通常RTP协议数据单元是用UDP分组来承载,而且为了尽量减少时延,话音净荷通常都很短。
2、为了尽可能地降低话音分组的总延时,需要选择恰当的分组长度,减小分组拆装时的时延,并赋予话音分组一定的优先级,使其在节点处排队时能被优先处理,减小排队时延。
此外,提高节点机性能也是降低延时的重要方面。
实验二网络管理操作实验
通过对中兴通讯ZXNM01综合网管系统的实际操作,使学生了解网络管理的目的,熟悉网络管理系统的组成和主要功能,从而加深对网络管理的体系结构和管理信息通信协议的理解。
二、实验原理
中兴通讯的ZXNM01综合网管系统是在网络管理层上对中兴通讯的Softswitch产品及相关设备进行统一管理的网络管理系统,可在统一的用户界面下对中兴通讯Softswitch、TG、SG、AG、IAD等NGN设备以及中兴通讯构建的数据网络的各种数据设备进行集中管理,并可提供对其它厂商设备进行管理的管理接口。
中兴ZXNM01系统所管理的设备包括处于骨干层、汇接层、接入层的各种IP设备,目前已经实现对接入服务器、多业务交换机、路由器、中兴IP电话系统和中兴软交换系统的管理。
系统覆盖TMN管理层次的四个层次:
网元层、网元管理层、网络管理层和业务管理层,能够实现故障管理、性能管理、安全管理和配置管理等功能。
网管系统结构如下图所示,系统由关系数据库系统(RDBMS)、网管服务器(Server)和网管客户端(client)组成,采用Client/Server组网方式。
网管服务器由前端服务器(FE)和后端服务器(BE)组成,后端服务器执行服务端网管核心任务,如:
发现、拓扑、网管功能;
前端服务器提供对位于后端服务器存储模块中的网管数据基于Web的访问,它包括提供Web访问的Web服务器和用于验证客户的验证模块,所有处理由服务端执行,客户端仅仅处理显示,前端服务器采用不同的技术来支持这样的瘦客户端结构。
应用程序客户端与前端服务器通信,获取管理信息并显示给用户。
HTML客户端允许用户通过浏览器进行远程访问,实现与前端服务器通信,获取管理信息并显示给用户。
系统采用SNMP网管体系结构,以SNMP协议作为管理信息通信协议,利用统一的网管平台在一致的拓扑视图下管理Softswitch网络,能集中操作、维护和管理Softswitch网络中的各种设备,实时统计、分析网络的性能和运行状态,为网络优化与调度提供支持。
本实验在南邮软交换实验机房进行,在机房内配置的ZXNM01综合网管系统上完成各种管理操作。
三、实验设备
1.ZXNM01综合网管系统服务器和客户端。
2.软交换控制设备ZXSS10SS1b
3.中继信令合一网关ZXMSG7200
四、实验步骤及要求
(一)安全管理。
1.登录客户端
1)双击桌面客户端登录快捷方式,运行run.bat.
2)登录:
用户名:
student
口令:
服务器地址:
192.168.100.230
确定后进入中兴通讯统一网络管理平台。
2.创建一个新的角色。
(角色是网管模型中操作权限的分配对象)
1)在“中兴通讯统一网络管理平台”界面下,单击“视图”,选择“安全管理”,再单击“安全管理树”上的“角色管理”,选择菜单“操作→新建”。
其中“角色名”中输入角色的命名,“角色描述”是对角色名的说明和解释
2)设定角色的操作权限。
点击权限信息设置菜单,根据需要在操作树下面的方框中划勾,划勾的表示角色已经被赋予这种操作权限。
3)登录地址。
角色的登录地址是一个IP地址段的列表。
单击“添加”按钮,可以添加一个IP地址段。
要求:
为验证方便,起始和终止IP都填写本机的IP地址。
3.新建用户。
单击“安全管理树”上的“用户管理”,选择菜单“操作→新建”“。
1)填写用户基本信息。
2)为这个用户分配角色,单击“角色”,一个用户可以分配多个角色。
分配自己创建的角色
4.注销student用户,用自己创建的用户登录。
注意:
使用用菜单的系统项注销student。
(二)告警管理。
显示系统当前的告警信息,选择其中的一条信息,分析其告警原因及可能的处理措施。
1.打开“视图告警管理”菜单项,选择菜单“告警查看→事件上报实时监控”,打开告警列表。
2.选择一条告警,单击右键,在菜单中选择“详细信息”菜单项。
(三)性能管理。
1.单击“视图→日志管理”,显示操作和安全日志。
2.在菜单中选择“配置→导出当前查询结果”,备份日志。
(四)拓扑管理
1.选择“视图→拓扑管理”,选中7200,在菜单中选择“操作→机架图”。
2.选择“视图→拓扑管理”,选中ss1b,在菜单中选择“操作→机架图”。
(五)诊断测试
1.选择“视图→拓扑管理”,选中7200,在菜单中选择“操作→诊断测试”。
2.选择“中继单元”,单击“执行”。
3.选择“视图→拓扑管理”,选中ss1b,在菜单中选择“操作→诊断测试”。
4.选择“检测”。
(六)性能管理(部分为演示实验)
1.选择“视图→拓扑管理”,选中ss1b,在菜单中选择“操作→诊断测试”。
2.选择“性能观察→单板CPU及内存观察”,单击“开始”。
3.选择““视图→拓扑管理”,右击7200,选择“性能管理”。
4.单击“任务管理”,选择任务类型,填入“开始时间”和“结束时间”,单击“增加任务”,分别加入“公用设备DTMF”,“网络通信量”和“处理机占用率”。
5.单击“及时数据显示→处理机占用率”。
6.单击“及时数据显示→公用设备状态”。
7.单击“原始数据分析”,选择任务类型为“网络通信量”,设定测试项目,选择分析方式为“网格浏览”。
8.选择分析方式为“图表分析”,选择统计项目为“网口2(外口)接收速率”。
9.选择分析方式为“图表分析”,选择统计项目为“网口2(外口)接收总帧数”。
五.实验心得
对中兴通讯ZXNM01综合网管系统的实际操作,使我了解网络管理的目的,熟悉网络管理系统的组成和主要功能,从而加深对网络管理的体系结构和管理信息通信协议的理解。
实际地管理查询了交换机的使用状况,使自己更好地理解了其中的原理。