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Wir verwenden TShark zur Analyse von RTP-Paketen
Im letzten Wir haben ein Schema für die Fernsteuerung aus einem Signalgeber und einem Detektor von Tonsignalen erstellt, wobei die Kommunikation über den RTP-Stream erfolgte.
In diesem Artikel setzen wir unsere Untersuchung der Übertragung von Audiosignalen über das RTP-Protokoll fort. Zunächst trennen wir unsere Testanwendung in einen Sender und einen Empfänger und lernen, den RTP-Stream mit einem Netzwerkverkehrsanalyzer zu untersuchen.
Um klar zu sehen, welche Elemente des Programms für die RTP-Übertragung und welche für den Empfang verantwortlich sind, teilen wir unsere Datei mstest6.c in zwei eigenständige Programme für Sender und Empfänger auf, während wir die gemeinsamen Funktionen in eine dritte Datei auslagern, die wir nennen werden mstest_common.c, die sowohl von Sender als auch von Empfänger über die Include-Direktive eingebunden wird:
/* 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;
}
Jetzt die Datei des eigenständigen Senders:
/* 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);
}
}Und schließlich die Datei des Empfängers:
/* 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);
}
}
Wir kompilieren den Sender und den Empfänger und starten anschließend jeden in seiner eigenen Konsole. Danach sollte es wie zuvor funktionieren – die Eingabe von Zahlen von 1 bis 6 erfolgt in der Konsole des Senders, und die Antwort darauf sollte in der Konsole des Empfängers erscheinen. In der Dynamik sollten Töne hörbar sein. Wenn alles so ist, dann ist die Verbindung zwischen Sender und Empfänger hergestellt – es findet eine kontinuierliche Übertragung von RTP-Paketen vom Sender zum Empfänger statt.
Jetzt ist der richtige Zeitpunkt, um einen Verkehrsanalysator zu installieren. Dafür installieren wir die Konsolen-Version des ausgezeichneter Programms Wireshark – sie heißt TShark. Ich habe TShark gewählt, um die Handhabung des Programms zu erleichtern. Mit Wireshark hätte ich eine Menge Screenshots benötigt, die schnell mit der Veröffentlichung neuer Versionen von Wireshark veraltet wären.
Wenn Sie mit Wireshark umgehen können, können Sie es für die Analyse unserer Beispiele verwenden. In diesem Fall empfehle ich Ihnen jedoch, TShark zu erlernen, da es Ihnen hilft, das Testen Ihrer VoIP-Anwendungen zu automatisieren und auch Remote-Capturing durchzuführen.
Wir installieren TShark mit dem Befehl:
$ sudo apt-get install tsharkTraditionell überprüfen wir das Ergebnis der Installation, indem wir die Programmversion anfragen:
$ tshark --versionWenn eine angemessene Antwort erhalten wird, fahren wir fort.
Da unsere Pakete derzeit nur innerhalb des Computers laufen, können wir tshark anweisen, nur solche Pakete anzuzeigen. Dazu müssen wir den Paketaufschnitt von der Schnittstelle auswählen: loopback (Rückschleife), und TShark die Option übergeben: -i lo:
$ sudo tshark -i loDie Konsole wird sofort Nachrichten über die Pakete ausgeben, die von unserem Sender gesendet werden (fortlaufend, unabhängig davon, ob wir die Taste auf der Fernbedienung gedrückt haben oder nicht). Möglicherweise gibt es auf Ihrem Computer Programme, die ebenfalls Pakete über die lokale Schleife senden, in diesem Fall erhalten wir eine Mischung aus unseren und anderen Paketen. Um sicherzustellen, dass wir in der Liste nur die Pakete sehen, die von unserer Fernbedienung gesendet werden, fügen wir einen Filter nach der Portnummer hinzu. Wir stoppen den Analysator mit Strg-C und geben den Filter für die Portnummer ein, die die Fernbedienung als Zielport für ihre Übertragung verwendet (8010): -f "udp port 8010". Jetzt wird unsere Eingabezeile so aussehen:
$ sudo tshark -i lo -f "udp port 8010"Die Konsole wird eine Ausgabe in folgender Art anzeigen (die ersten 10 Zeilen):
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=172Dies sind bisher keine Pakete, sondern eine nummerierte Liste von Ereignissen, wobei jede Zeile eine Meldung über ein Paket darstellt, das an der Schnittstelle erkannt wurde. Da wir bereits für die Filterung von Paketen gesorgt haben, sehen wir in dieser Auflistung nur Meldungen über die Pakete unseres Senders. Lassen Sie uns diese Tabelle anhand der Spaltennummern entschlüsseln:
Ereignisnummer.
Zeitpunkt seines Auftretens.
IP-Adresse des Quellpakets und IP-Adresse des Empfängerpakets.
Paketprotokoll, als UDP angezeigt, da RTP-Pakete als Nutzlast innerhalb von UDP-Paketen übertragen werden.
Größe des Pakets in Bytes.
Quellport des Pakets und Zielport des Pakets.
Die Größe der Nutzlast des Pakets lässt darauf schließen, dass unser Sender RTP-Pakete mit einer Größe von 172 Bytes erzeugt, die wie eine Ente in einer Kiste innerhalb eines UDP-Pakets mit einer Größe von 214 Bytes untergebracht sind.
Jetzt ist es an der Zeit, einen Blick in die UDP-Pakete zu werfen. Dazu starten wir TShark mit einem erweiterten Satz von Optionen:
sudo tshark -i lo -f "udp port 8010" -P -V -O rtp -o rtp.heuristic_rtp:TRUE -xDas Ergebnis wird sein, dass die Ausgabe des Programms angereichert wird – zu jedem Ereignis wird eine Entschlüsselung des inneren Inhalts des Pakets hinzugefügt, das es ausgelöst hat. Um die Ausgabedaten besser zu betrachten, können Sie entweder TShark mit Ctrl-C anhalten oder seine Ausgabe in eine Datei duplizieren, indem Sie der Startkommandokette eine Pipe zu dem Programm tee mit dem Dateinamen hinzufügen: tee :
$ sudo tshark -i lo -f "udp port 8010" -P -V -O rtp -o rtp.heuristic_rtp:TRUE -x | tee log.txtJetzt schauen wir uns an, was wir in der Datei erhalten haben. Hier ist das erste Paket daraus:
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 über das Netzwerk (1712 Bits), 214 Bytes erfasst (1712 Bits) auf Schnittstelle 0
Ethernet II, Quelle: 00:00:00_00:00:00 (00:00:00:00:00:00), Ziel: 00:00:00_00:00:00 (00:00:00:00:00:00)
Internet Protocol Version 4, Quelle: 127.0.0.1, Ziel: 127.0.0.1
User Datagram Protocol, Quellport: 8010, Zielport: 7010
Echtzeit-Übertragungsprotokoll [Stream eingerichtet von HEUR RT (Frame 1)]
[Setup-Frame: 1]
[Setup-Methode: HEUR RT]
10.. .... = Version: RFC 1889 Version (2)
..0. .... = Padding: Nein
...0 .... = Erweiterung: Nein
.... 0000 = Anzahl der beitragenden Quellkennungen: 0
0... .... = Marker: Nein
Payload-Typ: ITU-T G.711 PCMU (0)
Sequenznummer: 58366 [Erweiterte Sequenznummer: 58366]
Zeitstempel: 355368720
Synchronisierungsquellkennung: 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 ......In dem nächsten Artikel werden wir die Informationen analysieren, die in dieser Liste enthalten sind, und unweigerlich über die interne Struktur des RTP-Pakets sprechen.
Quelle: habr.com
