Compreendendo os H.323 Gatekeepers

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1 Compreendendo os H.323 Gatekeepers Índice Introdução Pré-requisitos Requisitos Componentes Utilizados Convenções Definição de Gatekeeper Zona de gatekeeper e Sub-redes Funcionalidade de Gatekeeper Funções de Gatekeeper Imperativas Funções de Gatekeeper Opcional Conjunto de Protocolos H.323 Sinalização RAS H.225 Sinalização de Controle de Chamada H.225 (Configuração) Transporte e Controle de Mídia H.245 Visão Geral do Conjunto de Protocolos H.323 Sinalização RAS H.225 Gatekeepers e Gateways Descoberta de Gatekeeper RAS Registro e Não Registro de RAS Admissões de RAS Local de Ponto Final do RAS Informação de Status de RAS Controle de Largura de Banda do RAS Sinalização de Chamada Roteada pelo Gatekeeper x Sinalização de Ponto Final Direto. Fluxo de Gatekeeper para Chamadas de Gateway Configuração de Chamada de Zona Interna Configuração de Chamada de Zona Interna Configuração de Chamada de Zona Interna com um Gatekeeper de Diretório Configuração de Chamada de Proxy-Assistido Desconexão de chamada Escalando Redes H.323 com Gatekeepers Tabela de elementos de Protocolo RAS H.225 Introdução O padrão H.323 de ITU-T especifica quatro componentes: gateway gatekeeper terminal unidade de controle multiponto (MCU) Este documento fornece uma introdução compreensiva à funcionalidade e operação do gatekeeper em redes de Voz sobre IP (VoIP) H.323. Consulte Tutorial H.323 para obter mais informações sobre H.323. Pré-requisitos Requisitos Verifique que você está utilizando o recurso de funcionalidade de Gatekeeper H.323, que está denotado como x- em Downloads (clientes registrados somente). Por exemplo, um Cisco IOS válido para o Cisco 2600 para atuar como um gatekeeper é c2600-ix-mz

2 Componentes Utilizados Este documento não está restrito a versões específicas de software e de hardware. Convenções Consulte Convenções e Dicas Técnicas da Cisco para obter mais informações sobre convenções de documentos. Definição de Gatekeeper Um gatekeeper é uma entidade H.323 em uma rede que fornece serviços, como conversão de endereço e controle de acesso de rede para terminais e gateways H.323. Eles também podem fornecer outros serviços tais como gerenciamento de largura de banda, contabilidade e planos de discagem que você pode centralizar para proporcionar estabilidade. Os gatekeepers estão separados logicamente de pontos finais H.323 como terminais e gateways. Eles são opcionais em uma rede H.323. Mas, se um gatekeeper estiver presente, os pontos finais deverão usar os serviços fornecidos. Zona de gatekeeper e Sub-redes Uma zona é uma coleção de nós H.323 tais como gateways, terminais e MCUs registrados com o gatekeeper. Só pode haver um gatekeeper ativo por zona. Estas zonas podem sobrepor sub-redes e um gatekeeper pode gerenciar gateways em uma ou mais destas sub-redes. Funcionalidade de Gatekeeper O padrão H.323 define funções opcionais e imperativas de gatekeeper: Funções de Gatekeeper Imperativas Tradução de Endereço Traduz IDs H.323 (como gwy1@domain.com) e números E.164 (número de telefone padrão) para endereços de IP de ponto final. Controle de Admissão Controla a admissão de ponto final na rede H.323. Para alcançar este objetivo, o gatekeeper utiliza: Mensagens de Registro, Admissão e Status (RAS) H.225 Consulte a Sinalização RAS H.225: Seção Gatekeepers e Gateways para obter mais informações sobre Sinalização RAS. Solicitação de admissão (ARQ) ACF (Confirmação de Admissão) Rejeição de Admissão (ARJ) Controle de Largura de Banda Consiste nos requisitos de largura de banda de ponto final de gerenciamento. Para tanto, o gatekeeper utiliza essas mensagens RAS H.225: Requisição de Largura de Banda (BRQ) Bandwidth Confirm (BCF) Bandwidth Reject (BRJ) Gerenciamento de Zona O gatekeeper fornece gerenciamento de zona para todos os pontos finais registrados na zona. Por exemplo, controlando o processo de registro do ponto final. Funções de Gatekeeper Opcional Autorização de Chamada Com esta opção, o gatekeeper pode restringir o acesso a determinados terminais ou gateways e/ou possuir políticas de horário do dia para restringir o acesso. Gerenciamento de Chamadas Com essa opção, o gatekeeper mantém informações de chamadas ativas e as utiliza para indicar pontos

3 finais ocupados ou redirecionar chamadas. Gerenciamento de Largura de Banda Com esta opção, o gatekeeper poderá rejeitar a admissão quando a largura de banda necessária não estiver disponível. Sinalização de Controle de Chamadas Com esta opção, o gatekeeper pode rotear mensagens de sinalização de chamadas entre pontos finais H.323 com a utilização do modelo Sinalização de Chamada Roteada de Gatekeeper (GKRCS). Como alternativa, isto permite que os pontos finais enviem mensagens de sinalização de chamada H.225 diretamente para o outro. Observação: Os gatekeepers Cisco IOS são baseados nas Sinalizações Diretas de Ponto Final. Eles não suportam GKRCS. Consulte a seção Sinalização de Chamada Roteada pelo Gatekeeper x Sinalização de Ponto Final Direto deste documento. Conjunto de Protocolos H.323 O conjunto de protocolos H.323 divide-se em três áreas principais de controle: Sinalização RAS (H.225) Controle de Chamada/Configuração de Chamada (H.225) Sinalização de Transporte (H.245) e de Controle de Mídia Sinalização RAS H.225 RAS é o protocolo de sinalização utilizado entre gateways e gatekeepers. O canal RAS é aberto antes de qualquer outro canal e é independente dos canais de transporte de mídia e de configuração de chamada. O RAS utiliza as portas 1719 (mensagens RAS H.225) e 1718 (descoberta de gatekeeper de unicast) do Protocolo de Datagrama de Usuário (UDP). Consulte a Sinalização RAS H.225: Seção Gatekeepers e Gateways deste documento para mais informações detalhadas. Sinalização de Controle de Chamada H.225 (Configuração) A sinalização de controle de chamada H.225 é utilizada para configurar conexões entre pontos finais de H.323. A recomendação H.225 da ITU especifica o uso e suporte das mensagens de sinalização Q.931. Um canal de controle de chamada (TCP) confiável é criado por uma rede de IP em uma porta TCP Esta porta inicia as mensagens de controle de chamadas Q.931com o objetivo de conectar, manter, e desconectar chamadas. Quando um gatekeeper está presente na zona de rede, mensagens de configuração de chamadas H.225 são trocadas por Sinalização de Chamada Direta ou GKRCS. Consulte a seção Sinalização de Chamada Roteada pelo Gatekeeper x Sinalização de Ponto Final Direto deste documento para obter mais informações. O método escolhido é decidido pelo gatekeeper durante a troca de mensagens de admissão de RAS. Se nenhum gatekeeper estiver presente, as mensagens H.225 serão trocadas diretamente entre os pontos finais. Transporte e Controle de Mídia H.245 O H.245 processa mensagens de controle de ponta-a-ponta entre entidades H.323. Os procedimentos de H.245 estabelecem canais lógicos para transmissão de áudio, vídeo, dados e controlam as informações de canal. Usado para negociar uso e recursos de canais, tais como:

4 controle de fluxo mensagens de intercâmbio de compatibilidade Uma explicação detalhada sobre H.245 está além do escopo deste documento. Visão Geral do Conjunto de Protocolos H.323 Sinalização RAS H.225 Gatekeepers e Gateways Descoberta de Gatekeeper RAS Há dois processos através dos quais os terminais/gateways H.323 descobrem seus gatekeepers das zonas: Descoberta de Unicast (método manual) Utiliza a porta UDP Nesse processo, os pontos finais são configurados com o endereço IP do gatekeeper e podem tentar imediatamente fazer o registro. O gatekeeper responde com uma mensagem de confirmação de gatekeeper (GCF) ou de rejeição de gatekeeper (GRJ). Descoberta de Multicast (auto-descoberta) Utiliza endereços multicast de UDP A auto descoberta habilita um ponto final a descobrir o seu gatekeeper através de uma mensagem de Solicitação de Gatekeeper de multicast (GRQ). Devido aos pontos finais não terem que ser configurados estaticamente para gatekeepers, este método possui menos sobrecarga administrativa. Um gatekeeper responde com uma mensagem GCF ou GRJ. Um gatekeeper pode ser configurado para responder apenas a determinadas sub-redes. Observação: Um gatekeeper da Cisco IOS sempre responde para um GRQ com uma mensagem GCF/GRJ. Isto nunca permanece em silêncio. Se um gatekeeper não estiver disponível, o gateway tenta, periodicamente, redescobrir um gatekeeper. Caso um gateway descubra que o gatekeeper ficou off-line, ele pára de aceitar novas chamadas e tenta redescobrir outro. Chamadas ativas não são afetadas. Esta tabela define as mensagens de descoberta de gatekeeper do RAS. Descoberta de Gatekeeper GRQ (Gatekeeper Request) Uma mensagem enviada do ponto final para o gatekeeper. GCF (Gatekeeper Confirm) Uma resposta do gatekeeper para o ponto final que indica que o endereço de transporte do canal RAS do gatekeeper.

5 GRJ (Gatekeeper_Reject) Uma resposta do gatekeeper para o ponto final rejeitando a requisição de registro desse ponto. Normalmente devido a um erro de configuração de gateway ou gatekeeper. Registro e Não Registro de RAS O registro é o processo pelo qual gateways, terminais e/ou MCUs associam-se a uma zona e informam os respectivos endereços de IP e alias ao gatekeeper. O registro ocorre após o processo de descoberta. Cada gateway pode registrar somente um gatekeeper ativo. Há apenas um gatekeeper ativo por zona. O gateway H.323 registra com um endereço H.323 ID (ID do ) ou um endereço E.164. Por exemplo: IDdo (ID H.323): gwy-01@domain.com Endereço E.164: Esta tabela define as mensagens de registro e não-registro de gatekeeper do RAS. Descoberta de Gatekeeper RRQ (Requisição de Registro) RCF (Confirmação de Registro) RRJ (Registration Reject) URQ (Requisição de Registro) UCF (Confirmação de Registro) URJ (Unregister_Reject) Enviado de um ponto final para um endereço de canal RAS de gatekeeper. Uma resposta do gatekeeper que confirme o registro de ponto final. Um resposta do gatekeeper que rejeite o registro de ponto final. Enviado de um ponto final ou de um gatekeeper para cancelar o registro. Enviado de um ponto final ou de um gatekeeper para confirmar o não-registro. Indica se o ponto final não foi pré-registrado com o gatekeeper. Admissões de RAS As mensagens de admissão entre pontos finais e gatekeepers fornecem a base para admissões de chamadas e controle de largura de banda. Os gatekeepers autorizam o acesso a redes H.323 confirmando ou rejeitando uma solicitação de admissão. Esta tabela define as mensagens de admissão do RAS: Mensagens de Admissão ARQ (Solicitação de Admissão) Tentativa de início de chamada por um ponto final. ACF (Confirmação de Uma autorização do gatekeeper para aceitar a chamada. Esta mensagem contém o endereço IP do gateway ou gatekeeper de

6 Admissão) ARJ (Admission Reject) terminação e permite que o gateway de origem inicie os procedimentos de sinalização de controle de chamadas. Nega a solicitação do ponto final para obter acesso à rede para essa chamada específica. Consulte a seção Fluxo de Chamadas de Gatekeeper para Gatewaysneste documento para mais informações. Local de Ponto Final do RAS As mensagens de Location Request são normalmente utilizadas entre gatekeepers inter-zona para obter os endereços IP de diferentes pontos finais de zona. Esta tabela as mensagens de pedido de localização do RAS: Location Request LRQ (Location_Request) Enviada para solicitar ao gatekeeper informações de contato para um ou mais endereços E.164. LCF (Confirmação de Local) Enviada pelo gatekeeper, ela contém o endereço do canal de sinalização de chamada, do seu próprio canal RAS ou do ponto final requisitado. O LCF utiliza o seu próprio endereço quando o GKRCS é utilizado. O LCF utiliza os endereços de ponto final solicitados quando a Sinalização Direta de Chamadas de Ponto Final é utilizada. LRJ (Location_Reject) Enviado por gatekeepers que receberam um LRQ para o qual o ponto final solicitado não está registrado ou possui recursos indisponíveis. Consulte a seção Fluxo de Chamadas de Gatekeeper para Gateways para mais informações. Informação de Status de RAS O gatekeeper pode utilizar o canal RAS para obter informações de status dos pontos finais. Você pode utilizar o RAS para monitorar se o ponto final está em modo online ou offline. Esta tabela define as mensagens de informações de status do RAS: Informações de Status IRQ (Requisição de Informações) Uma solicitação de status enviada de gatekeeper para um ponto final. IRR (Information_Request_Response) Enviado do ponto final para o gatekeeper em resposta ao IRQ. Essa mensagem também será enviada do ponto final para o gatekeeper se o gatekeeper solicitar atualizações periódicas de status. O IRR é utilizado por gateways para informar ao gatekeeper sobre chamadas ativas. IACK (Reconhecimento de Solicitação de Informações) INACK (Reconhecimento Negativo de Solicitação de Informações) Utilizado pelo gatekeeper para responder às mensagens de IRR: Utilizado pelo gatekeeper para responder às mensagens de IRR: Controle de Largura de Banda do RAS O controle de largura de banda é gerenciado, inicialmente, através da seqüência de Mensagens de Admissão (ARQ/ACF/ARJ). No entanto, a largura de banda pode alterar durante a chamada. Esta tabela define as mensagens de controle de largura de banda do RAS: Controle de Largura de Banda

7 BRQ (Requisição de Largura de Banda) BCF (Bandwidth Confirm) BRJ (Bandwidth Reject) RAI (Indicador de Disponibilidade de Recurso) Um pedido para aumento/diminuição na largura de banda da chamada é enviado pelo ponto final ao gatekeeper. Enviado pelo gatekeeper confirmando a aceitação da requisição de alteração da largura de banda. Enviado pelo gatekeeper rejeitando a solicitação de alteração de largura de banda. É utilizado por gateways para informar ao gatekeeper se recursos estão disponíveis no gateway para que ele possa receber chamadas adicionais. RAC (Resource Availability Confirmation) Notificação do gatekeeper para o gateway confirmando o recebimento da mensagem RAI. Consulte Compreendendo, Configurando e Solucionando Problemas de Indicação de Alocação de Recursos para mais informações sobre RAI. Sinalização de Chamada Roteada pelo Gatekeeper x Sinalização de Ponto Final Direto. Há dois tipos de métodos de sinalização de chamadas de gatekeeper: Sinalização de Ponto Final Direto Este método direciona mensagens de configuração de chamadas para o gateway ou ponto final de terminação. Sinalização de Chamada Roteada de Gatekeeper (GKRCS)Este método direciona as mensagens de configurações de chamadas pelo gatekeeper. Observação: Os gatekeepers Cisco IOS são sinalizações diretas de ponto final e não são compatíveis com GKRCS. Esses diagramas ilustram a diferença entre esses dois métodos: Fluxo de Gatekeeper para Chamadas de Gateway Estas seções apenas apresentam cenários de fluxo de chamada de Sinalização de Chamada Direcionada. Além disso, suponha que os gateways já tenham concluído a descoberta e o registro em seus gatekeepers. Configuração de Chamada de Zona Interna

8 Configuração de Chamada de Zona Interna Configuração de Chamada de Zona Interna com um Gatekeeper de Diretório A principal funcionalidade dos gatekeepers é controlar chamadas de encaminhamento e outras zonas de H.323 de modo apropriado. Quando muitas zonas H.323 estão presentes, as configurações de gatekeeper podem ficar administrativamente intensas. Nessas instalações de VoIP de grande porte, é possível configurar um gatekeeper de diretório centralizado que contenha um registro de todas as zonas diferentes e coordene os processos de desvio de LRQ. Nenhuma malha cheia é necessária entre os gatekeepers interzonas com os gatekeepers de diretório. Observação: Um gatekeeper de diretório não é um padrão da para a indústria, mas é uma implementação da Cisco. Consulte a seção Escalando Redes H.323 com Gatekeepers para mais informações.

9 Configuração de Chamada de Proxy-Assistido Desconexão de chamada Escalando Redes H.323 com Gatekeepers Este diagrama ilustra o conceito de escalada de Rede de VoIP com gatekeepers e gatekeepers de diretório:

10 Tabela de elementos de Protocolo RAS H.225 Observação: Consulte Entendendo o Roteamento de Chamadas de Gatekeeper da Cisco IOS para configurações de exemplo de gatekeeper Cisco Systems Inc. Todos os direitos reservados. Data da Geração do PDF: 23 Março