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IP Telephonie mit TAPI 3.0 Peter Koen Partial Copyright (C) Microsoft Corporation course material - not for commercial use.

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1 IP Telephonie mit TAPI 3.0 Peter Koen Partial Copyright (C) Microsoft Corporation course material - not for commercial use

2 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Themen: Grundlagen der IP Telephonie Einführung in TAPI 3.0 H.323 Kommunikationsstandard IP Multicast Konferenzen Quality of Service IP Telephonie Infrastruktur NetMeeting 2.0

3 Grundlagen der IP Telephonie

4 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Was bietet IP Telephonie Stimmen – Daten – Video – Übertragung über existierende IP-basierte LANs, WANs und das Internet IP Telephonie verwendet die offenen Standards IETF und ITU um multimediale Daten über IP- basierte Netzwerke zu transportieren.

5 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Physikalische Medien ADSL ISDN HDSL Standleitungen Coaxialkabel Satellitenübertragung Twisted Pair

6 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Was ist TAPI 3.0 TAPI 3.0 ist eine evolutionäre API die die Verbindung von traditionellen PSTN Telephonie Netzwerken mit IP-basierenden Netzwerken ermöglicht.

7 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Vorteile von IP Telephonie Moderne Videokommunikation Gemeinschaftliche Nutzung einer Anwendung Gemeinschaftliche Nutzung eines Dokuments Whiteboard Tools

8 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Mögliche Anwendungsbereiche Telearbeit Echtzeit Zusammenarbeit Telelearning Mitarbeitertraining Videokonferenzen Videomail Video on demand

9 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Medienkonvergenz

10 Einführung in TAPI 3.0

11 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Konvergenz von IP und PSTN Telephonie

12 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency TAPI 3.0 Intern TAPI 3.0 integriert Multimediastreamkontrolle und konventionelle Telephonie. Es ist eine Weiterentwicklung der TAPI 2.1 auf den COM Standard TAPI 3.0 kann nun in jeder Programmiersprache verwendet werden.

13 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Unterstützte Standards Klassische Telephonprovider H.323 Konferenzstandard IP multicast conferencing Windows 2000 Active Directory Service Quality of Service (QoS)

14 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency

15 Die 4 Hauptkomponenten TAPI 3.0 COM API TAPI Server Telephondienstanbieter Media Stream Provider

16 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Call Control Model – Objekte TAPI Adresse Terminal Call CallHub

17 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency TAPI 3.0 Objektbeziehungen

18 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency TAPI Objekt Anfangspunkt der Applikation Repräsentiert alle Telephonieresourcen auf die ein Computer zugriff hat Sucht nach allen lokalen und remote Adressen

19 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Adressen Objekt Anfangs- und Endpunkt eines Anrufes Verwaltet die Fähigkeiten einer Adresse Kann auf einen Anruf warten Kann selbst einen Anruf erzeugen

20 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Terminal Objekt Datenquelle eines Streams (sink) Wiedergabegerät eines Streams (renderer) Hardware (Telephon, Mikrophon) Software (Dateien, Whiteboard Programme) Jedes Gerät, daß einen audiovisuellen Input oder Output erzeugen/verarbeiten kann

21 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Call Objekt Repräsentiert eine Verbindung zwischen zwei Adress Objekten (lokal oder remote) Übernimmt sämtliche Kontrollfunktionen eines Anrufes Kann direkt oder über einen Call Hub verwendet werden

22 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Call Hub Objekt Repräsentiert eine Menge von ähnlichen Anrufen Kann nicht direkt erzeugt werden; wird von TAPI 3.0 automatisch erzeugt wenn ein Anruf eingeht Durch den Call Hub kann der angerufene User die Stammdaten des Anrufers auswerten und in die Kontrolle des Call eingreifen wenn er über ausreichend Rechte verfügt.

23 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Call – Call Hub Beziehung

24 Die Verwendung von TAPI Objekten

25 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Erstellen eines Anrufes 1.Erstellen und initialisieren eines TAPI Objektes 2.Alle verfügbaren Adressen des PC ermitteln 3.Fähigkeiten der einzelnen Adressen ermitteln 4.Ein passendes Adressobjekt auswählen 5.CreateCall aufrufen für eine Verbindung zwischen einer Adresse und einem Callobjekt 6.Entsprechendes Terminal wählen 7.Connect aufrufen um die Verbindung herzustellen

26 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Entgegennehmen eines Anrufes 1.Erstellen und initialisieren eines TAPI Objektes 2.Alle verfügbaren Adressen des PC ermitteln 3.Fähigkeiten der einzelnen Adressen ermitteln 4.Ein passendes Adressobjekt auswählen 5.Registrieren eines bestimmten Medien Typs für das Adressobjekt 6.Registrierem eines Call Event Handler für das Adressobjekt

27 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Entgegennehmen eines Anrufes (2) 1.TAPI benachrichtigt die Anwendung über den neuen Anruf und erstellt ein Callobjekt. 2.Entsprechenden Terminal auswählen 3.Connect Funktion aufrufen um die Verbindung herzustellen 4.Answer Funktion aufrufen um den Anruf zu beantworten.

28 Media Streaming Model

29 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Direct Show Mittels der COM Schnittstelle bietet DirectShow für TAPI 3.0 eine einheitliche Datenflußkontrolle. Direct Show ist ein modulares System. Es besteht aus mehreren Filtern, die zu einem sogenannten Filtergraphen zusammengefaßt werden. Diese werden wiederum von einem Filtergraphmanager verwaltet, der sich auch um Kontrolle des Datenflußes kümmert.

30 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Direct Show (2) Direct Show beinhaltet Erweiterungen gegenüber dem normalen Windowstreibersystem, die eine Verbindung auf der Gerätetreiberebene ermöglichen. Dies verhindert unnötige Datenmanipulationen zwischen User- und Kernelmode und dient somit dem effizienten Austausch von Daten zwischen verschiedenen Hardwarekomponenten.

31 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency DirectShow (3) Jeder Kernelmode Filter wird von einem entsprechenden Usermode Proxy gespiegelt um den Verbindungsaufbau und die Kontrolle über hardwarespezifische Fähigkeiten zu vereinfachen. Das RTP (Real-time-Transport-Protocol) übernimmt die Übertragung der Daten über das IP-basierende Netzwerk. In TAPI 3.0 ist bereits ein kernel-mode RTP Netzwerkfilter integriert.

32 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispiel für einen Filtergraphen

33 H.323 Kommunikation in TAPI 3.0

34 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Was ist H.323? H.323 ist ein Standard für multimediale Kommunikation (Stimme, Video und Anwendungsdaten) von der ITU (International Telecommunications Union) für IP- basierende Netzwerke ohne garantierte Verbindungsqualität, wie etwas das Internet. Er ist Netzwerk-, Platform- und Anwendungsunabhängig und ermöglicht somit allen H.323-kompatiblen Terminals miteinander zu kommunizieren.

35 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Was wird von H.323 unterstüzt? Anrufkontrolle Multimediamanagement Bandbreitenmanagment Punkt-zu-Punkt Übertragung Mehrpunkt Übertragung Unterstützung für Audio und Video Codecs Datasharing durch den T.120 Standard

36 H.323 Architektur

37 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency H.323 Architektur

38 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency H.323 Architektur (2) Der H.323 Standard spezifiziert 3 Protokolle: H.245 für Rufkontrolle Q.931 für Rufanzeige Das RAS (Registration, Admissions and Status) eine Signalfunktion für Registrierung, Berechtigungsvergabe und Statusabfrage.

39 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency H.245 Das H.245 Protokoll ist Zuständig für Kontrollnachrichten, die die Funktion eines H.323 Terminals steuern. Dies sind unter anderem Befehlsnachrichten, Fähigkeitsnachweiß der Terminals und Indikatoren für den Terminaltyp.

40 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Q.931 Das Q.931 Protokoll wird benötigt um eine Verbindung zwischen zwei Terminals aufzubauen und diese zu verwalten.

41 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency RAS RAS ist erledigt die Registrierung und Rechtevergabe für einzelne Benutzer als auch die Verwaltung der Bandbreite zwischen den Endpunkten und den GateKeepern. RAS wird nicht verwendet wenn kein GateKeeper verfügbar ist.

42 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Die 4 Komponenten von H.323 Terminals Gateways Gatekeepers MCUs (Multipoint Control Units)

43 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Terminals Terminals sind die Client – Endpunkte Sie müssen Stimmenkommunikation unterstützen Video- und Datenunterstützung

44 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Gateway Ist optional Bilden die Brücke zu anderen Netzwerken, Kommunikationsprotokollen und multimedia Formaten

45 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Gatekeepers Adressübersetzung Bandbreiten Management Mapen von LAN Aliases Adresssuche Limitierung von H.323 Verbindungen Limitierung der benötigten Bandbreite

46 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Gatekeeper(2) In H.323 Zonen ist ein Gatekeeper nicht notwendig. Sollte allerdings einer vorhanden sein, dann muß dieser verwendet werden.

47 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency H.323 Komponenten

48 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Multipoint Control Unit (MCU) Die MCU bildet Konferenzen zw. 3 oder mehreren Endpunkten. Eine MCU besteht immer aus einem Multipoint Controller (MC). Optional können auch Multipoint Processors (MPs) enthalten sein. Der MC führt alle H.245 Operationen zwischen den Terminals durch um deren Fähigkeiten und Eigenschaften aufeinander abzustimmen.

49 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency MCU (2) Die Multipoint Processors sind zuständig für das Routing von Audio-, Video- und Programmdatenstreams zwischen den jeweiligen Terminals.

50 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Garantierte Gemeinsamkeiten aller H.323 Clients H.261 : ITU standard Videocodec für 64kbps 176*44 Pixel (QCIF) G.711 : ITU standard Audiocodec für A-law und µ-law PCM Audiodaten mit Bitraten von 48, 56 und 64 kbps

51 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Optionale Clientcodecs H.263 : wie H.261, allerdings mit einem verbesserten Kompressionsalgorithmus H.723 : ITU standard Audiocodec, der speziell für sehr geringe Bitraten entwickelt wurde.

52 TAPI 3.0 H.323 TSP Der Telephony Service Provider

53 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency H.323 TSP Ermöglicht jeder TAPI tauglichen Anwendung die Kommunikation mit H.323 kompatiblen Geräten Implementiert den H.323 Signalstack Akzeptiert mehrere verschiedene Adressformate Zuständig für den Aufbau des DirectShow Filtergraphen für eine H.323 Verbindung (inkl. RTP, Codec, Datenquelle und Datendarstellung)

54 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency

55 Integration mit der Windows 2000 Active Directory Struktur

56 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Probleme bei H.323 Eine Netzwerkadresse eines Users (in diesem Fall seine IP Adresse) ist meistens nicht gleichbleibend. Somit muß eine Möglichkeit gefunden werden bei jeder H.323 Sitzung die IP Adresse des gewünschten Teilnehmers zu ermitteln.

57 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency IP Auflösung Der TAPI 3.0 H.323 TSP benutzt die Windows 2000 Active Directory Dienste um die IP Adressen der User aufzulösen. Dazu wird der ILS (Internet Locator Service) verwendet. Der ILS ist eine Eichtzeitserverkomponente des Active Directory.

58 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario Der User John wünscht eine Verbindung mit Alice, einem anderen User im LAN. Wenn Alices Anwendung ein Adressobjekt erstellt hat und sich dieses im listen mode befindet wird ihre IP Adresse im Active Directory eingefügt. Diese Information hat eine beschränkte Lebensdauer (TTL) und wird somit in regelmäßigen Abständen durch das LDAP (Lightweigth Directory Acess Protocol) erneuert.

59 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario (2)

60 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario (3) Johns H.323 TSP fragt beim ILS Dynamic Directory Server nach Alices IP Adresse. Hierbei werden alle Objekte abgefragt, die mit Alice verknüpft sind.

61 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario (4)

62 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario (5) John initiert einen H.323 Anruf mit der nun aktuellen IP Adresse von Alice. Die TSPs der beiden Computer versuchen nun einen geeigneten Datenstream mit den entsprechenden Multimediaobjekten aufzubauen. Nachdem die entsprechenden Fähigkeiten gefunden wurden wird versucht einen DirectShow Filtergraphen aufzubauen und alle Datenströme an diesen weiterzureichen.

63 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario (6)

64 IP Multicast Konferenzen

65 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Vorteile von IP Multicast Skalierbar Fehlertolerant Robust Einfache Installation

66 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency IP Multicast Features Keine globale Koordination notwendig um User zu einer Konferenz hinzuzufügen oder zu entfernen. Um Daten zu senden braucht ein User nicht alle Empfänger zu kennen. Eine multicast IP Adresse genügt. Um Daten zu empfangen benötigt ein User nur eine IP Adresse mit einem multicastfähigen Router. Es ist keine Kenntnis der anderen Teilnehmer erforderlich.

67 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency IP Multicast Features (2) Routers verstecken die Implementationsdetails vor dem User und ermöglichen somit eine einfache Anwendung. Einsparrung der Bandbreite, da ein User nicht mehr an alle Teilnehmer senden muß.

68 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Netzwerktopologie (Datenquelle)

69 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Netzwerk Topologie IP Multicast ist in der Lage bereits vorhandene Netzwerk Topologien so zu nutzen, daß keine Belastung durch redundantes Senden von Daten entsteht.

70 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Bsp. einer Netzwerk Topologie

71 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Kommunikationsmodel Sitzungsbasierend Wenig Netzwerklast für jeden Benutzer Paßt sich an eine sich ändernde Anzahl von Benutzern an Aufbau eines sogenannten Spanning Tree Daten werden nur kopiert, wenn sich deren Weg an einem Router teilt.

72 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Spanning Tree

73 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Adressbereich der Hostgruppen Klasse-D Internet Protokoll Adressen von bis Permanente und temporäre Gruppen Permanente Gruppen werden von der IANA (Internet Assigned Numbers Authority) vergeben.

74 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Reservierte Adressen : Alle Multicast Hosts im lokalen Netzwerk : Alle Router im LAN – ist reserviert für Routing und andere Low-Level Netzwerkdienste – : Net News Mehr Informationen im RFC 1700, Assigned Numbers (ftp://ftp.internic.net/rfc/rfc1700.txt)ftp://ftp.internic.net/rfc/rfc1700.txt

75 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Transportprotokoll für IP M. RTP (Real-time Transport Protocol) : Ein standard multimedia Header der Zeitmarken, Sequenznummern und Belastungsformat angiebt.

76 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Anwendungen von IP Multicast Konferenzen (Audio + Video) Telearbeit Datenbank- und Webseitenreplikation Telelearning Aktienkursinformationen EDV Zusammenarbeit

77 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency MBONE (Multicast Backbone) Experimentelles, globales multicast Netzwerk im Internet Existiert seit 1995 Überträgt NASA space shuttle starts, Musik, Livekonzerte, Veranstaltungen,...

78 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency IP Multicast Konferenz TSP Auflösung von Konferenznamen Verwendet SDP (Session Description Protocol) Konferenzdeskriptoren werden im ILS Dynamic Directory Conference Server gespeichert Rendezvous conference controls IP Multicast Conferencing MSP ist verantwortlich für den Aufbau des DirectShow Filtergraphen

79 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency IP Multicast Konferenz Architektur

80 Integration mit dem Windows 2000 Active Directory

81 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Integration in Windows 2000 IETF-standard SDP (Session Description Protocol) wird verwendet um Konferenzen im Netzwerk bekanntzugeben. SDP Descriptoren weren im Active Directory abgespeichert Im Gegensatz zum H.323 TSP gibt es nur einen ILS Conference Server pro (Firmen-)Netzwerk Zwischenspeichern von Konferenzankündigungen um ständiges Nachfragen am Netzwerk zu vermeiden.

82 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario Ein User John will eine Konferen abhalten. Seine Anwendung verwendet die Rendezvous Controls um einen SDP Session Descriptor am ILS Conference Server zu erstellen. Der SDP Descriptor enthält unter anderem: Konferenzname, Beginzeit, Endzeit, IP Multicast Adresse der Konferenz, Datentypen die für die Konferenz verwendet werden.

83 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario(2)

84 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario(3) Ein anderer User Jim fragt beim ILS Conference Server nach den SDP Descriptoren aller Konferenzen, die seinen Suchkriterien entsprechen.

85 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario(4)

86 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario(5) Andere User fragen ebenfalls SDP Descriptoren ab und entscheiden sich an der Konferenz teilzunehmen. Anhand der Multicast IP Adresse aus dem Descriptor tragen sie sich in der entsprechenden Multicast Host Group ein. Nun Können Sie Daten vom Multicast Server empfangen und an diesen schicken.

87 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario(6)

88 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency TAPI 3.0 Rendezvous Controls Gruppe von COM Komponenten Abstrahieren die Funktionsweise des Konferenzverzeichnisses Stellen Mechanismen zur Erstellung von neuen und zum Suchen von bestehenden Konferenzen zur Verfügung Einheitliches Schema für Konferenzankündigungen

89 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency TAPI 3.0 Rendezvous Controls (2) Skriptfähiges Interface Benutzerauthentisierung Datenverschlüsselung Zugriffskontrolle

90 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency TAPI 3.0 Rendezvous Controls(3)

91 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Benutzerfunktionen der RC Hinzufügen von Konferenzen Konferenzen löschen Konferenzen abfragen Manipulation erfolgt durch das LDAP (Leightweigth Directory Access Protocol)

92 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Verbindung zu einer Konferenz Anhand der ACLs (Access Control Lists) werden sämtliche Konferenzen angezeigt, die ein User sehen darf. Nachdem der User eine Konferenz ausgewählt hat werden alle Adressobjekte, die den Adresstypen IP Multicast Conference Name unterstützen ausgewählt. Der Name der Konferenz wird als Parameter für die CreateCall Routine des Adressobjektes genutzt.

93 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Verbindung zu einer Konferenz (2) Die Anwendung weißt dem CallObjekt ein entsrechendes Teminalobjekt zu. Call->Connect wird aufgerufen.

94 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency SDP Deskriptoren

95 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency 3 Teile des SDP Deskriptors Ein Session Descriptor (enthält globale Attribute für die gesamte Konferenz, bzw. alle Datenstreams) Keiner oder mehrere Time Descriptors (Konferenzbeginn, –ende und eventuell Wiederholungszeiten) Keiner oder mehrere Media Descriptors

96 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Unterschiede zw. TAPI 3.0 und traditionellen IP Multicast Methoden Traditioneller Multicast nutzt push model und basiert auf dem SAP(Session Announcement Protokoll) TAPI 3.0 verwendet pull model und basiert auf den Windows 2000 Active Directory Diensten. Vorteil ist dabei die effektivere Nutzung der Bandbreite

97 Konferenzsicherheit

98 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Sicherheitsprobleme Belauschen von Konferenzen Konferenzankündigungen sehen Konferenzen erstellen Konferenzen löschen

99 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Lösung der Sicherheitsprobleme Sicherheitsfeatures von Windows 2000 Active Directory werden verwendet Jedes Objekt wird mit einer Access Control List (ACL) assoziert Personen, die Konferenzen erstellen können angeben wer daran teilnehmen darf und welche Verschlüsselungsverfahren genutzt werden Userverwaltung erfolgt über das Windows2000 Sicherheits Subsystem

100 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency SDPs und ACLs

101 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Verteilung des SDP

102 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Verschlüsselter Datenstream

103 Quality of Service

104 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Probleme Multimedia Streams brauchen viel Bandbreite In IP basierenden Netzwerken können Datenpakete in unbestimmter Reihenfolge eintreffen Datenpakete können verloren gehen Datenleitungen können nicht exklusiv verwendet werden

105 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Bandbreite Multimedia Daten, im besonderen Videodaten bilden sehr große Datenmengen. Ein umkomprimierter Videostream kann bis zu 220 Megabit pro Sekunde benötigen. Leider sind Videodaten auch in gut komprimiertem Zustand noch immer sehr groß.

106 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Latenz Die Latenz ist die Zeit, die ein Datenpaket braucht um von der Quelle zum Ziel zu gelangen. Demzufolge hat natürlich die Qualität des Bildes einen sehr starken Einfluß auf die Latenz. Ursachen für eine hohe Latenz können in der Übertragungsdauer, der Warteliste der Hardware (Queu delay), Sortierung der Daten im Protokoll und viele weitere Faktoren verantwortlich sein.

107 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Jitter Im Gegensatz zu Datenpaketen müssen Echtzeit- Multimediapakete (Audio und Video) in einer bestimmten Reihenfolge verarbeitet werden. Variationen in der Empfangsreihenfolge müssen unter einem bestimmten Grenzwert liegen, damit Störungen im Audio oder Videostream vermieden werden. Jitterkorrekturen haben auch einen Einfluß auf die Latenz.

108 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Koexistenz Im Vergleich zu multimedia Daten bilden andere Daten (FTP, WWW,...) eine eher sprunghafte Belastung des Netzes (z.B. beim öffnen einer Homepage). Treten solche Belastungsspitzen häufiger auf können sie den Transfer von Stream Daten deutlich stören oder gar komplett zum erliegen bringen.

109 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Normales Telephon Garantierte Minimalqualität der Leitung, da für jeden Anruf eine statische Schaltung aufgebaut wird Nicht ausfallsicher verschwendet Bandbreite Keine Möglichkeit Stimmen-, Video- und Datenübertragung gleichzeitig stattfinden zu lassen

110 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency QoS Vorteile für IP Netzwerke Unterstützung für echtzeit multimedia Anwendungen Sicherung zeitlich genauer Transfers von großen Datenmengen Fähigkeit das Netzwerk mit anderen Diensten zu teilen. Verhungern von Anwendungen wird vermieden.

111 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency QoS und TAPI RTP Filter sucht nach Netzwerkfähigkeiten der Partner und nach DirectShow Codecs, die diese unterstützen 2.RTP Filter verwendet das Interface der Winsock2 QoS COM Objekte um die benötigte Übertragungsqualität beim Winsock2 QoS Service Provider sicherzustellen 3.Der QoS SP startet verschiedene Mechanismen um eine entsprechende Mindestqualität an beiden Enden der Verbindung zu gewährleisten

112 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency QoS Mechanismen Resource Reservation Protocol (RSVP) Packet Scheduling 802.1p Entsprechende Layer-2 signaling mechanismen IP Type of Service und DTR Header Einstellungen

113 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency RSVP IETF Standard Ermöglicht Resourcenreservierung in Netzwerken mit verschiedenen Topologien und Medien. Übergibt Daten an die Router, damit sich das Netzwerk an die erwartete Belastung anpassen kann.

114 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency RSVP (2) Erstellt sogennante Flows im Netzwerk (Ein Flow ist ein Netzwerkpfad der mit einem oder mehreren Sendern und Empfängern als auch mit einer bestimmten QoS asoziiert wird) Anhand der Rückgabewerte der Reservierungsnachrichten, wird entschieden ob die Verbindung mit der gewünschten Qualiität erstellt werden kann.

115 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency

116 Lokale Übertragungskontrolle

117 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Packet Scheduling Dieser Dienst kann mit oder ohne RSVP genutzt werden. Daten werden nach ihrer Flow- Zugehörigkeit und Priorität sortiert bevor diese versendet werden. Dies geschieht in Verbindung mit einer Kontrolle der Netzwerklast.

118 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency 801.2p Die Übertragungskontrolle wird auch verwendet um die User Priority mit den Datenpaketen zu asoziieren. Die User Priorität ist ein Teil des MAC Header Feldes, welcher der Festlegung der relativen Priorität eines Paketes dient. Voraussetzung hierfür ist, daß auch die Switches Prioritätsstufen unterscheiden können.

119 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Layer2 Signalmechanismen In Verbindung mit der Winsock 2 QoS API kann der QoS SP auch weitere Übertragungskontrollmechanismen starten, wie zum Beispiel einen Subnet Bandwidth Manager (SBM).

120 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency IP Type of Service Jedes IP Datenpaket enthält ein 3 bit großes Feld, das die Priorität des Paketes angiebt. Diese Felder entsprechen den Prioritätsstufen, werden allerdings von einer höheren Netzwerkschicht interpretiert.

121 Firmenumstellung auf TAPI 3.0 IP Telephonie Infrastruktur Nutzung der Vorteile, die durch die Verbindung mit dem Windows 2000 Active Directory entstehen.

122 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Firmenstruktur für IP Telephonie Das IP/PSTN Gateway ist der A/D Wandler zwischen einem normalen Telephon und dem H.323 Stream. Der H.323 Proxy erlaubt die Verbindung zum Internet, indem er Daten durch eine Firewall weiterreicht. Der IP Multicast Proxy reicht Streamdaten und Konferenzdaten durch eine Firewall durch.

123 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency

124 Windows 2000 Active Directory Struktur für IP Telephonie H.323 TSP verwendet ILS Dynamic Directory für Namensauflösung Eine Organisation besteht aus einer Sammlung von Sites Sites sind Regionen mit sehr guter Verbindung (z.B. ein Firmengebäude) Ein ILS pro Site, um Bandbreite zu sparen wird nicht laufend repliziert Ein globaler Katalog speicher welcher User zu welcher Site gehört.

125 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario John registriert seinen ILS Server Namen beim Active Directory Global Catalog. Bei der Initialisierung einer Konferenz fragt Johns H.323 TSP beim GC nach dem Subnetobjekt für seinen Rechner und speichert die Information in seinem Userobjekt.

126 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario (2)

127 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario (3) Alices H.323 TSP fragt ihre lokale Kopie des globalen Katalogs ab umd den Namen von Johns ILS Server zu erfahren.

128 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario (4)

129 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario (5) Alices H.323 TSP fragt bei Johns ILS über das WAN nach seiner derzeitigen IP Adresse.

130 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario (6)

131 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario (7) Alice initiert anschließend eine H.323 Sitzung mit John. Dank der Rufabstraktion der TAPI 3.0 ist es möglich, daß die ILS und Active Directory Interaktionen transparent erscheinen. Wie für den User, so auch für das system.

132 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Beispielszenario (8)

133 TAPI 3.0 und NetMeeting 2.0

134 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Microsoft NetMeeting Konferenz- und Zusammenarbeitstool Designed für Internet und Intranet Kann um eigene Konferenzfunktionen erweitert werden IP Telephonie Teleworking

135 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Anwendungsteilung Ein user kann seine laufenden Programme anderen NetMeeting Usern zugänglich machen. User die Zugang zu Programmen auf anderen PCs haben können mit diesen Arbeiten als wären sie bei ihnen lokal gestartet. Sie bearbeiten hierbei die gleichen Daten wie der User auf dessen Gerät die Software läuft.

136 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Gemeinsame Zwischenablage Über die gemeinsame Zwischenablage können Daten mit anderen Teilnehmern einer Konferenz ausgetauscht werden. Der Benutzer muß sich hierfür keine neuen Befehle aneignen. Die alten Kopieren, Auschneiden und Einfügen Befehle werden einfach übernommen.

137 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Dateitransfer Über das File Transfer Modul können die Konferenzteilnehmer untereinander beliebige Daten austauschen. Der Dateitransfer entspricht voll dem T.127 Standard.

138 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Whiteboard Mehrere User können gleichzeitig in einem Paint ähnlichen Programm Graphiken erstellen. Im Gegensatz zum Paint ist das Whiteboard Objektorientiert. D.h. daß der Benutzer Objekte (Kreise, Linien,...) jederzeit ändern (verschieben, skalieren,...) kann. Es gibt auch einen Remotepointer (wie bei einem Laserpointer) um wichtige Elemente für andere Konferenzteilnehmer leichter ersichtlich zu machen.

139 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency Chat Das Chatmodul entspricht im Prinzip den Erwartungen, die man von gängigen Chatprogrammen, wie etwa ICQ oder dem IRC gewohnt ist.

140 Copyright (C) 2000 KEMA –Koen Electronic Media Agency TAPI 3.0 und NetMeeting 2.0


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