H.323
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Pile de protocoles
Application
Présentation
Session
Transport
Réseau
Liaison de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement,...)
Physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens...)
Modèle OSI

Le protocole H.323 regroupe un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble),...) de protocoles de communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine (télécommunications, nouvelles technologies...), ainsi que leurs...) de la voix, de l'image et de données sur IP. C'est un protocole développé par l'UIT-T. Il est dérivé du protocole H.320 utilisé sur RNIS.

Protocoles secondaires ou associés

Plus qu'un protocole, H.323 ressemble davantage à une association de plusieurs protocoles différents et qui peuvent être regroupés en trois catégories : la signalisation, la négociation (La négociation est la recherche d'un accord, centrée sur des intérêts matériels ou des enjeux quantifiables entre deux ou plusieurs interlocuteurs (on...) de codec (Un codec est un procédé capable de compresser et/ou de décompresser un signal numérique. Ce procédé peut être un circuit...), et le transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications...) de l’information.

Les messages de signalisation sont ceux que l’on envoie pour demander d’être mis en relation avec une autre personne, qui indiquent que la ligne est occupée, que le téléphone (Le téléphone est un système de communication, initialement conçu pour transmettre la voix humaine.) sonne… Cela comprend aussi les messages que l’on envoie pour signaler que tel téléphone est connecté au réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle nœud...) et peut être joint de telle manière. En H.323, la signalisation s’appuie sur le protocole RAS (Registration Admission Status) pour l’enregistrement et l’authentification, et le protocole Q.931 pour l’initialisation et le contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) d’appel.

La négociation est utilisée pour se mettre d’accord sur la façon de coder les informations qu’on va s’échanger. Il est important que les téléphones (ou systèmes) parlent un langage commun s’ils veulent se comprendre. Il serait aussi préférable, si ils ont plusieurs alternatives (Alternatives (titre original : Destiny Three Times) est un roman de Fritz Leiber publié en 1945.) de langages qu’ils utilisent le plus adapté. Il peut s’agir du codec le moins gourmand en bande passante (La bande passante (angl. bandwidth) est un intervalle de fréquences pour lesquelles la réponse d'un appareil est supérieure à un minimum. Elle est généralement confondue avec la largeur de...) ou de celui qui offre la meilleur qualité. Le protocole utilisé pour la négociation de codec est le H.245

Le transport de l’information s’appuie sur le protocole RTP qui transporte la voix, la vidéo (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la restitution d'images animées, accompagnées ou non de...) ou les données numérisées par les codec. On peut aussi utiliser les messages RTCP pour faire du contrôle de qualité, voire demander de renégocier les codecs si, par exemple, la bande passante diminue.

Pour le contrôle et la signalisation : H.225 H.245 Q.931 RTCP

Pour la voix : G.711 G.722 G.723 G.726 G.728 G.729

Pour la vidéo : H.261 H.263 H.264

Pour les données : T.123 T.124 T.125

Principales applications du protocole H.323

  • Certaines Offres de Téléphonie (La téléphonie est un système de télécommunication qui a pour but la transmission de son et en particulier la transmission de la parole.) sur IP grand public s'appuient sur H.323
  • Les clients (NetMeeting, Ekiga (Ekiga (préalablement nommé GnomeMeeting) est un logiciel libre de téléphonie et de visioconférence par Internet (voix sur IP ), pour GNU/Linux et Windows (beta) dont l'interface a été...), ex-GnomeMeeting, Ophone, ichat AV, etc.).
  • les Gatekeeper, ou gardiens de porte, servant à l'administration des communications et à la translation d'identifiants de connexion (ID H323).
  • Les MCU, des ponts multipoints.
  • Les Gateway, des passerelles H.320 <=> H.323.

Fonctionnement simplifié

Il existe plusieurs manières d’implémenter une architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) H.323.

  • De nombreux messages sont optionnels et dans la pratique on peut choisir de ne pas les utiliser tous. Par exemple, si l’authentification n’est pas une préoccupation, on peut se passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) des messages RAS.
  • Il est également possible d’enchaîner les messages de plusieurs manières différentes. On peut par exemple ouvrir les canaux RTP sans attendre le message (La théorie de l'information fut mise au point pour déterminer mathématiquement le taux d’information transmis dans la communication d’un message par un canal de communication, notamment en...) " connect " qui indique que la personne appelée a bien décroché (early h.245).
  • On peut décider que les messages H.225, H.245 et RTP passent par des chemins différents : Par exemple la signalisation traversera plusieurs Gatekeeper qui participent au contrôle et au routage (En informatique, le terme routage désigne le mécanisme par lequel les données d'un équipement expéditeur sont acheminées jusqu'à leur destinataire en examinant les informations situées au niveau 3 du modèle OSI (IP...) de l’appel alors que le flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens...) RTP passe directement d’un poste à l’autre.

Cas 1 : communication " Point à Point " de deux clients simples.

Image:h323 0gk.gif

  • L'appelant entre l'adresse IP (Une adresse IP (avec IP pour Internet Protocol) est le numéro qui identifie chaque ordinateur connecté à Internet, ou plus généralement et précisément, l'interface avec le...) du destinataire dans le champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) du logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y sont inclus les instructions de traitement, regroupées sous forme de...) réservé à cet effet.
  • Les protocoles de signalisation proposent au logiciel du destinataire d'établir la communication et transmet son ID H323 (ID H323 Identifiant numérique et/ou texte servant au contrôle des communications et à l'identification des clients H323.).
  • Le logiciel du destinataire répond soit " occupé " soit " libre ".
  • Si " libre ", l'appelant énumère ses possibilités de codecs audio et vidéo (si disponibles).
  • le destinataire énumère les codecs compatibles à l'appelant pour accord.
  • Si accord, d'autres ports TCP et UDP sont négociés pour l'audio (UDP), la vidéo (UDP) et les données (TCP).

Image:h323 q931.gif

  • Chaque flux est ensuite transmis indépendamment des autres.
  • À la fermeture (Le terme fermeture renvoie à :) d'une session, les ports sont libérés et les transmissions de contrôle stoppées.

Cas 2 : communication " Point à Point " entre deux clients enregistrés auprès d'un Gatekeeper.

Le Gatekeeper intervient sur la signalisation.

Image:h323 1gk.gif

  • À l'ouverture du logiciel, le client (Le mot client a plusieurs acceptations :) A s'enregistre auprès du Gatekeeper en lui transmettant son ID H323 et son adresse (Les adresses forment une notion importante en communication, elles permettent à une entité de s'adresser à une autre parmi un ensemble d'entités. Pour qu'il n'y ait pas d'ambiguïté,...) IP.
  • Le client B fait de même.
  • Le client A entre l'ID de connexion du client B dans le champ du logiciel réservé à cet effet.
  • Le logiciel du client A demande l'autorisation au Gatekeeper pour se connecter au client B.
  • Si le Gatekeeper accepte, celui-ci demande au client B son état (déjà en conversation ou non).
  • Si état compatible, le Gatekeeper transmet l'adresse IP du client B au client A.
  • Le Gatekeeper informe le client B qu'une communication va avoir lieu avec le client A.
  • Le client A entre directement en négociation avec le client B avec les protocoles de contrôle de communication.
  • Le client A énumère ses possibilités de codecs audio et vidéo (si disponibles).
  • L'appelé énumère les codecs compatibles à l'appelant pour accord.
  • Si accord, d'autres ports TCP et UDP sont négociés pour l'audio (UDP), la vidéo (UDP) et les données (TCP).
  • Tous les flux sont ensuite transmis indépendamment les uns des autres sans passer par le Gatekeeper mais directement entre les clients.
  • À la fermeture d'une session, le Gatekeeper est informé de la fin de connexion, les ports sont libérés et les transmissions de contrôle stoppées.

Cas 3 : communication " Multipoints " entre plusieurs clients (MCU nécessaire).

Les MCU ont des capacités de traitements du signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les...) (diffusion, enregistrement, mixage,...) ils sont utilisés pour

  • permettre la conférence en mixant les flux audios
  • diffuser des messages réseau comme la tonalité, le bip de mise en attente
  • voir réaliser des fonctions élémentaires de messagerie vocale

Image:h323 mcu.gif

  • Le MCU s'annonce auprès du Gatekeeper et lui énonce ses possibilités :
    • Nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de clients possibles.
    • Débits (en octets/secondes) possible par client ou débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers d'une surface quelconque.) total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le résultat d'une addition, c'est-à-dire une somme. Exemple : "Le...) maximal.
    • ID H323 de connexion.

Les communications seront ensuite traitées comme au cas 2, le MCU devenant alors un " simple client " au vu des appelants ; la différence se trouvant simplement dans le nombre de communications acceptées avant transmission du message " occupé ".

Les principaux ports utilisés par le protocole H.323 sont 1720 TCP et suivants, les autres sont négociés dynamiquement.

Notes : Le protocole H.323 ne suit pas les recommandations ISO sur les séparations de couches du modèle réseau. On trouve des données sur les couches IP dans la couche " Application " du modèle. D'autre part, le protocole a tendance à ouvrir des " ports " à la volée pour la communication , ce qui fait que le passage d'un pare feu (Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation appelée combustion.) (firewall) où le NAT est souvent problématique.

Néanmoins il existe aujourd'hui des solutions applicatives (NAT ALG) qui permettent de contrecarrer la présence de données IP (souvent privées) dans la partie application du modèle.

On trouve pourtant de plus en plus d'équipements réseau sachant gérer les protocoles associés à H.323 , notamment à cause de la téléphonie sur IP (VoIP).

Cas 4 : 3 gatekeeper

Dans cet exemple chaque terminal est rattaché à un gatekeeper de proximité. Tous les gatekeeper de proximité sont rattachés à un gatekeeper qui a une connaissance générale du réseau et qui réalise le routage.

Image:h323 3gk.gif

On a choisi de faire passer le flux h.245 par les gatekeeper de proximité et le flux RTP par l’un des gatekeeper de proximité.

Cas 5 : autres

Dans un cas réel, il est probable que l’architecture comprenne les éléments suivants :

  • Une ou plusieurs passerelles vers le RTC ou vers d’autres réseaux de ToIP.
  • Des serveurs de messageries vocales (MCU avec capacité d’enregistrement)
  • Des serveurs (MCU) capable de diffuser des messages réseau (signaux d’occupation, de mise en attente,…)

Note générale :

Le protocole H323, bien qu'implémenté dans nombre de logiciels commerciaux et dans la plupart des solutions de visio-conférence "tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en un", passe pour un "mauvais protocole". Ceci est en fait dû à la liberté qu'ont pris les fabricants dans l'implémentation (Le mot implantation peut avoir plusieurs significations :) des différentes normes le composant. Ce qui fait qu'un protocole qui se devait d'être interopérable ne l'est plus vraiment. Au point (Graphie) qu'il est relativement difficile de faire marcher deux solutions propriétaires différentes entre elles.

Le protocole SIP reprend les meilleurs aspects de H323 pour la VoIP, et devient de plus en plus une norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un état habituellement répandu ou moyen...) dans les échanges entre PABX. Remplaçant de fait le vieux protocole H323.

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