مادة المقال مأخوذة من بلدي .
استخدام TShark لتحليل حزم RTP
في الماضي قمنا بتجميع دائرة تحكم عن بعد من مولد النغمات وكاشف النغمات، وتم إجراء الاتصال بينهما باستخدام دفق RTP.
في هذه المقالة، نواصل دراسة نقل الإشارات الصوتية باستخدام بروتوكول RTP. أولاً، دعونا نقسم تطبيق الاختبار الخاص بنا إلى جهاز إرسال وجهاز استقبال ونتعلم كيفية فحص تدفق RTP باستخدام محلل حركة مرور الشبكة.
لذا، حتى نتمكن من رؤية عناصر البرنامج المسؤولة عن إرسال RTP وأيها مسؤولة عن الاستقبال بشكل أكثر وضوحًا، قمنا بتقسيم ملف mstest6.c إلى برنامجين مستقلين للمرسل والمستقبل؛ وسنضع الوظائف المشتركة التي يستخدمها كل منهما في الملف الثالث الذي سنسميه mstest_common.c، سيتم توصيله بواسطة المرسل والمستقبل باستخدام توجيه التضمين:
/* Файл mstest_common.c Общие функции для передатчика и приемника. */
#include <mediastreamer2/msfilter.h>
#include <mediastreamer2/msticker.h>
#include <mediastreamer2/msrtp.h>
#include <ortp/rtpsession.h>
#include <ortp/payloadtype.h>
define PCMU 0
/*---------------------------------------------------------*/
/* Функция регистрации типов полезных нагрузок. */
void register_payloads(void)
{
/* Регистрируем типы нагрузок в таблице профилей. Позднее, по индексу взятому
из заголовка RTP-пакета из этой таблицы будут извлекаться параметры
нагрузки, необходимые для декодирования данных пакета. */
rtp_profile_set_payload (&av_profile, PCMU, &payload_type_pcm8000);
}
/*---------------------------------------------------------*/
/* Эта функция создана из функции create_duplex_rtpsession() в audiostream.c медиастримера2. */
static RtpSession *create_rtpsession (int loc_rtp_port, int loc_rtcp_port, bool_t ipv6, RtpSessionMode mode)
{
RtpSession *rtpr; rtpr = rtp_session_new ((int) mode);
rtp_session_set_scheduling_mode (rtpr, 0);
rtp_session_set_blocking_mode (rtpr, 0);
rtp_session_enable_adaptive_jitter_compensation (rtpr, TRUE);
rtp_session_set_symmetric_rtp (rtpr, TRUE);
rtp_session_set_local_addr (rtpr, ipv6 ? "::" : "0.0.0.0", loc_rtp_port, loc_rtcp_port);
rtp_session_signal_connect (rtpr, "timestamp_jump", (RtpCallback) rtp_session_resync, 0);
rtp_session_signal_connect (rtpr, "ssrc_changed", (RtpCallback) rtp_session_resync, 0);
rtp_session_set_ssrc_changed_threshold (rtpr, 0);
rtp_session_set_send_payload_type(rtpr, PCMU);
/* По умолчанию выключаем RTCP-сессию, так как наш пульт не будет использовать
её. */
rtp_session_enable_rtcp (rtpr, FALSE);
return rtpr;
}
الآن ملف الإرسال المنفصل:
/* Файл mstest6.c Имитатор пульта управления (передатчика). */
#include <mediastreamer2/dtmfgen.h>
#include <mediastreamer2/msrtp.h>
#include "mstest_common.c"
/*----------------------------------------------------------*/
int main()
{
ms_init();
/* Создаем экземпляры фильтров. */
MSFilter *voidsource = ms_filter_new(MS_VOID_SOURCE_ID);
MSFilter *dtmfgen = ms_filter_new(MS_DTMF_GEN_ID);
/* Создаем фильтр кодера. */
MSFilter *encoder = ms_filter_create_encoder("PCMU");
/* Регистрируем типы нагрузки. */
register_payloads();
/* Создаем RTP-сессию передатчика. */
RtpSession *tx_rtp_session = create_rtpsession (8010, 8011, FALSE, RTP_SESSION_SENDONLY);
rtp_session_set_remote_addr_and_port(tx_rtp_session,"127.0.0.1", 7010, 7011);
rtp_session_set_send_payload_type(tx_rtp_session, PCMU);
MSFilter *rtpsend = ms_filter_new(MS_RTP_SEND_ID);
ms_filter_call_method(rtpsend, MS_RTP_SEND_SET_SESSION, tx_rtp_session);
/* Создаем источник тактов - тикер. */
MSTicker *ticker_tx = ms_ticker_new();
/* Соединяем фильтры передатчика. */
ms_filter_link(voidsource, 0, dtmfgen, 0);
ms_filter_link(dtmfgen, 0, encoder, 0);
ms_filter_link(encoder, 0, rtpsend, 0);
/* Подключаем источник тактов. */
ms_ticker_attach(ticker_tx, voidsource);
/* Настраиваем структуру, управляющую выходным сигналом генератора. */
MSDtmfGenCustomTone dtmf_cfg;
dtmf_cfg.tone_name[0] = 0;
dtmf_cfg.duration = 1000;
dtmf_cfg.frequencies[0] = 440;
/* Будем генерировать один тон, частоту второго тона установим в 0. */
dtmf_cfg.frequencies[1] = 0;
dtmf_cfg.amplitude = 1.0;
dtmf_cfg.interval = 0.;
dtmf_cfg.repeat_count = 0.;
/* Организуем цикл сканирования нажатых клавиш. Ввод нуля завершает
* цикл и работу программы. */
char key='9';
printf("Нажмите клавишу команды, затем ввод.n"
"Для завершения программы введите 0.n");
while(key != '0')
{
key = getchar();
if ((key >= 49) && (key <= 54))
{
printf("Отправлена команда: %cn", key);
/* Устанавливаем частоту генератора в соответствии с
* кодом нажатой клавиши. */
dtmf_cfg.frequencies[0] = 440 + 100*(key-49);
/* Включаем звуковой генератор c обновленной частотой. */
ms_filter_call_method(dtmfgen, MS_DTMF_GEN_PLAY_CUSTOM, (void*)&dtmf_cfg);
}
/* Укладываем тред в спячку на 20мс, чтобы другие треды
* приложения получили время на работу. */
ms_usleep(20000);
}
}وأخيرًا ملف الاستقبال:
/* Файл mstest7.c Имитатор приемника. */
include <mediastreamer2/mssndcard.h>
include <mediastreamer2/mstonedetector.h>
include <mediastreamer2/msrtp.h>
/* Подключаем заголовочный файл с функциями управления событиями медиастримера.*/
include <mediastreamer2/mseventqueue.h>
/* Подключаем файл общих функций. */
include "mstest_common.c"
/* Функция обратного вызова, она будет вызвана фильтром, как только он обнаружит совпадение характеристик входного сигнала с заданными. */
static void tone_detected_cb(void *data, MSFilter *f, unsigned int event_id,MSToneDetectorEvent *ev)
{
printf("Принята команда: %sn", ev->tone_name);
}
/*----------------------------------------------------------*/
int main()
{
ms_init();
/* Создаем экземпляры фильтров. */
MSSndCard *card_playback = ms_snd_card_manager_get_default_card(ms_snd_card_manager_get());
MSFilter *snd_card_write = ms_snd_card_create_writer(card_playback);
MSFilter *detector = ms_filter_new(MS_TONE_DETECTOR_ID);
/* Очищаем массив находящийся внутри детектора тонов, он описывает
* особые приметы разыскиваемых сигналов.*/
ms_filter_call_method(detector, MS_TONE_DETECTOR_CLEAR_SCANS, 0);
/* Подключаем к фильтру функцию обратного вызова. */
ms_filter_set_notify_callback(detector, (MSFilterNotifyFunc)tone_detected_cb, NULL);
/* Создаем массив, каждый элемент которого описывает характеристику
* одного из тонов, который требуется обнаруживать:
Текстовое имя
* данного элемента, частота в герцах, длительность в миллисекундах,
* минимальный уровень относительно 0,775В. */
MSToneDetectorDef scan[6]=
{
{"V+",440, 100, 0.1}, /* Команда "Увеличить громкость". */
{"V-",540, 100, 0.1}, /* Команда "Уменьшить громкость". */
{"C+",640, 100, 0.1}, /* Команда "Увеличить номер канала". */
{"C-",740, 100, 0.1}, /* Команда "Уменьшить номер канала". */
{"ON",840, 100, 0.1}, /* Команда "Включить телевизор". */
{"OFF", 940, 100, 0.1}/* Команда "Выключить телевизор". */
};
/* Передаем "приметы" сигналов детектор тонов. */
int i;
for (i = 0; i < 6; i++)
{
ms_filter_call_method(detector, MS_TONE_DETECTOR_ADD_SCAN, &scan[i]);
}
/* Создаем фильтр декодера */
MSFilter *decoder=ms_filter_create_decoder("PCMU");
/* Регистрируем типы нагрузки. */
register_payloads();
/* Создаем RTP-сессию приемника. */
MSFilter *rtprecv = ms_filter_new(MS_RTP_RECV_ID);
RtpSession *rx_rtp_session = create_rtpsession (7010, 7011, FALSE, RTP_SESSION_RECVONLY);
ms_filter_call_method(rtprecv, MS_RTP_RECV_SET_SESSION, rx_rtp_session);
/* Создаем источник тактов - тикер. */
MSTicker *ticker_rx = ms_ticker_new();
/* Соединяем фильтры приёмника. */
ms_filter_link(rtprecv, 0, decoder, 0);
ms_filter_link(decoder, 0, detector, 0);
ms_filter_link(detector, 0, snd_card_write, 0);
/* Подключаем источник тактов. */
ms_ticker_attach(ticker_rx, rtprecv);
char key='9';
printf( "Для завершения программы введите 0.n");
while(key != '0')
{
key = getchar();
/* Укладываем тред в спячку на 20мс, чтобы другие треды * приложения получили время на работу. */
ms_usleep(20000);
}
}
نقوم بتجميع جهاز الإرسال والاستقبال، ثم نقوم بتشغيل كل منهما في وحدة التحكم الخاصة به. بعد ذلك يجب أن يعمل كما كان من قبل - فقط يجب علينا إدخال الأرقام من 1 إلى 6 في وحدة تحكم جهاز الإرسال، ويجب أن يظهر الرد عليها في وحدة تحكم جهاز الاستقبال. يجب أن تكون النغمات مسموعة في مكبر الصوت. إذا كان كل شيء كذلك، فقد أنشأنا اتصالا بين جهاز الاستقبال والمرسل - هناك نقل مستمر لحزم RTP من المرسل إلى المتلقي.
حان الوقت الآن لتثبيت محلل حركة المرور، ولهذا سنقوم بتثبيت إصدار وحدة التحكم من برنامج Wireshark الممتاز - والذي يطلق عليه TShark. لقد اخترت TShark لمزيد من المناقشة لتسهيل وصف إدارة البرنامج. مع Wireshark، سأحتاج إلى بحر من لقطات الشاشة، والتي يمكن أن تصبح قديمة بسرعة عند إصدار نسخة جديدة من Wireshark.
إذا كنت تعرف كيفية استخدام Wireshark، يمكنك استخدامه لدراسة الأمثلة لدينا. ولكن حتى في هذه الحالة، أوصي بإتقان TShark، لأنه سيساعدك على أتمتة اختبار تطبيقات VoIP الخاصة بك، بالإضافة إلى إجراء الالتقاط عن بعد.
قم بتثبيت TShark باستخدام الأمر:
$ sudo apt-get install tsharkتقليديًا، نتحقق من نتيجة التثبيت عن طريق السؤال عن إصدار البرنامج:
$ tshark --versionإذا تم الحصول على إجابة كافية، فإننا نستمر أكثر.
نظرًا لأن حزمنا تدخل فقط داخل الكمبيوتر في الوقت الحالي، فيمكننا أن نطلب من tshark أن يعرض هذه الحزم فقط. للقيام بذلك، تحتاج إلى تحديد التقاط الحزمة من الواجهة الاسترجاع (الاسترجاع) عن طريق تمرير خيار TShark -إيلو:
$ sudo tshark -i loستبدأ الرسائل المتعلقة بالحزم المرسلة بواسطة جهاز الإرسال الخاص بنا على الفور في التدفق على وحدة التحكم (بشكل مستمر، بغض النظر عما إذا كنا قد ضغطنا على الزر الموجود في جهاز التحكم عن بعد أم لا). ربما توجد برامج على جهاز الكمبيوتر لديك تقوم أيضًا بإرسال حزم عبر حلقة محلية، وفي هذه الحالة سنتلقى مزيجًا من حزمنا وحزم الآخرين. للتأكد من أننا نرى في القائمة فقط الحزم المرسلة بواسطة جهاز التحكم عن بعد الخاص بنا، سنضيف عامل تصفية حسب رقم المنفذ. بالضغط على Ctrl-C نقوم بإيقاف المحلل وإدخال مرشح لرقم المنفذ الذي يستخدمه جهاز التحكم عن بعد كمنفذ الوجهة للإرسال (8010): -f "منفذ UDP 8010". الآن سيبدو سطر الأوامر الخاص بنا كما يلي:
$ sudo tshark -i lo -f "udp port 8010"سيظهر الإخراج التالي في وحدة التحكم (أول 10 أسطر):
1 0.000000000 127.0.0.1 → 127.0.0.1 UDP 214 8010 → 7010 Len=172
2 0.020059705 127.0.0.1 → 127.0.0.1 UDP 214 8010 → 7010 Len=172
3 0.040044409 127.0.0.1 → 127.0.0.1 UDP 214 8010 → 7010 Len=172
4 0.060057104 127.0.0.1 → 127.0.0.1 UDP 214 8010 → 7010 Len=172
5 0.080082311 127.0.0.1 → 127.0.0.1 UDP 214 8010 → 7010 Len=172
6 0.100597153 127.0.0.1 → 127.0.0.1 UDP 214 8010 → 7010 Len=172
7 0.120122668 127.0.0.1 → 127.0.0.1 UDP 214 8010 → 7010 Len=172
8 0.140204789 127.0.0.1 → 127.0.0.1 UDP 214 8010 → 7010 Len=172
9 0.160719008 127.0.0.1 → 127.0.0.1 UDP 214 8010 → 7010 Len=172
10 0.180673685 127.0.0.1 → 127.0.0.1 UDP 214 8010 → 7010 Len=172في الوقت الحالي، هذه ليست حزمًا، ولكنها قائمة مرقمة من الأحداث، حيث يمثل كل سطر رسالة حول الحزمة التالية التي تمت ملاحظتها على الواجهة. نظرًا لأننا اهتممنا بالفعل بتصفية الحزم، فإننا نرى في القائمة فقط رسائل حول الحزم الواردة من جهاز الإرسال الخاص بنا. بعد ذلك، دعونا نحلل هذا الجدول بأرقام الأعمدة:
رقم الحدث.
وقت حدوثه.
عنوان IP المصدر للحزمة وعنوان IP الوجهة للحزمة.
يظهر بروتوكول الحزمة كـ UDP لأنه يتم إرسال حزم RTP كحمولة داخل حزم UDP.
حجم الحزمة بالبايت.
رقم المنفذ المصدر للحزمة ورقم المنفذ الوجهة للحزمة.
حجم حمولة الحزمة، من هنا يمكننا أن نستنتج أن جهاز الإرسال الخاص بنا يولد حزم RTP بحجم 172 بايت، والتي، مثل البطة في الصندوق، تقع داخل حزمة UDP بحجم 214 بايت.
حان الوقت الآن للنظر داخل حزم UDP، ولهذا سنطلق TShark بمجموعة موسعة من المفاتيح:
sudo tshark -i lo -f "udp port 8010" -P -V -O rtp -o rtp.heuristic_rtp:TRUE -xونتيجة لذلك، سيتم إثراء مخرجات البرنامج - وستتم إضافة فك تشفير المحتويات الداخلية للحزمة التي تسببت في ذلك إلى كل حدث. لإلقاء نظرة أفضل على الإخراج، يمكنك إما إيقاف TShark بالضغط على Ctrl-C، أو تكرار إخراجه إلى ملف عن طريق إضافة خط أنابيب إلى برنامج Tee إلى أمر التشغيل، مع تحديد اسم الملف، Tee <filename>:
$ sudo tshark -i lo -f "udp port 8010" -P -V -O rtp -o rtp.heuristic_rtp:TRUE -x | tee log.txtالآن دعونا نلقي نظرة على ما حصلنا عليه في الملف، وهذه هي الحزمة الأولى منه:
1 0.000000000 127.0.0.1 → 127.0.0.1 RTP 214 PT=ITU-T G.711 PCMU, SSRC=0x6B8B4567, Seq=58366, Time=355368720
Frame 1: 214 bytes on wire (1712 bits), 214 bytes captured (1712 bits) on interface 0
Ethernet II, Src: 00:00:00_00:00:00 (00:00:00:00:00:00), Dst: 00:00:00_00:00:00 (00:00:00:00:00:00)
Internet Protocol Version 4, Src: 127.0.0.1, Dst: 127.0.0.1User Datagram Protocol, Src Port: 8010, Dst Port: 7010
Real-Time Transport Protocol [Stream setup by HEUR RT (frame 1)]
[Setup frame: 1]
[Setup Method: HEUR RT]
10.. .... = Version: RFC 1889 Version (2)
..0. .... = Padding: False
...0 .... = Extension: False
.... 0000 = Contributing source identifiers count: 0
0... .... = Marker: False
Payload type: ITU-T G.711 PCMU (0)
Sequence number: 58366 [Extended sequence number: 58366]
Timestamp: 355368720
Synchronization Source identifier: 0x6b8b4567 (1804289383)
Payload: ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff...
0000 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 08 00 45 00 ..............E.
0010 00 c8 3c 69 40 00 40 11 ff b9 7f 00 00 01 7f 00 ..<i@.@.........
0020 00 01 1f 4a 1b 62 00 b4 fe c7 80 00 e3 fe 15 2e ...J.b..........
0030 7f 10 6b 8b 45 67 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ..k.Eg..........
0040 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0050 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0060 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0070 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0080 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ................
0090 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00a0 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00b0 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00c0 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ................
00d0 ff ff ff ff ff ff ......سنخصص المقال التالي لتحليل المعلومات الواردة في هذه القائمة وسنتحدث حتماً عن البنية الداخلية لحزمة RTP.
المصدر: www.habr.com