Mediastreamer2 VoIP motorra arakatzen. 7. zatia

Artikuluaren materiala niretik hartua da zen kanala.

TShark erabiliz RTP paketeak aztertzeko

Azkenean Artikulu Urruneko kontrol-zirkuitu bat muntatu genuen tonu-sorgailu batetik eta tonu-detektagailu batetik, eta horien arteko komunikazioa RTP korronte baten bidez egin zen.

Artikulu honetan, audio-seinalearen transmisioa aztertzen jarraitzen dugu RTP protokoloa erabiliz. Lehenik eta behin, zati dezagun gure proba-aplikazioa transmisore batean eta hargailu batean eta ikas dezagun RTP korrontea nola aztertzen den sareko trafiko analizatzaile baten bidez.

Beraz, argiago ikusi ahal izateko zein programa-elementu diren RTP transmisioaz arduratzen diren eta zeintzuk jasotzeaz arduratzen diren, gure mstest6.c fitxategia bi programa independentetan banatuko dugu igorlerako eta hargailurako; biek erabiltzen dituzten funtzio komunak jarriko ditugu. deituko dugun hirugarren fitxategian mstest_common.c, igorleak eta hartzaileak konektatuko du barne zuzentaraua erabiliz:

/* 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;
}

Orain igorlearen fitxategi bereizia:

/* 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);
  }
}

Eta azkenik, hartzailearen fitxategia:

/* 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); 
 }
}

Igorlea eta hargailua konpilatzen ditugu, gero bakoitza bere kontsolan abiarazten. Ondoren, lehen bezala funtzionatu beharko luke; soilik 1etik 6ra bitarteko zenbakiak sartu beharko genituzke igorlearen kontsolan, eta horien erantzuna hartzailearen kontsolan agertu behar da. Tonuak bozgorailuan entzun behar dira. Dena horrela bada, hargailuaren eta igorlearen arteko konexioa ezarri dugu - RTP paketeen etengabeko transmisioa dago transmisoretik hartzailera.

Orain trafiko analizatzaile bat instalatzeko unea da; horretarako Wireshark programa bikainaren kontsola bertsioa instalatuko dugu - TShark deitzen da. TShark aukeratu nuen eztabaida gehiagorako, programaren kudeaketaren deskribapena errazteko. Wireshark-ekin, pantaila-argazki ugari beharko nuke, Wireshark-en bertsio berri bat kaleratzen denean azkar zaharkitu litekeena.

Wireshark erabiltzen badakizu, gure adibideak aztertzeko erabil dezakezu. Baina kasu honetan ere, TShark menperatzea gomendatzen dizut, zure VoIP aplikazioen probak automatizatzen lagunduko dizulako, baita urruneko harrapaketa egiten ere.

Instalatu TShark komandoarekin:

$ sudo apt-get install tshark

Tradizionalki, instalazioaren emaitza egiaztatzen dugu programaren bertsioa eskatuz:

$ tshark --version

Erantzun egokia jasotzen bada, aurrera jarraituko dugu.

Gure paketeak oraingoz ordenagailuaren barruan bakarrik sartzen direnez, tshark-i esan diezaiokegu horrelako paketeak soilik erakusteko. Horretarako, interfazearen paketeen harrapaketa hautatu behar duzu loopback (loopback) TShark aukera emanez -I lo:

$ sudo tshark -i lo

Gure igorleak bidalitako paketeei buruzko mezuak berehala hasiko dira kontsolara isurtzen (etengabe, urrutiko aginteko botoia sakatu dugun ala ez). Beharbada zure ordenagailuan paketeak ere tokiko begizta baten bidez bidaltzen dituzten programak daude, kasu horretan gure eta besteen paketeen nahasketa bat jasoko dugu. Zerrendan gure urruneko agintetik bidalitako paketeak bakarrik ikusten ditugula ziurtatzeko, iragazki bat gehituko dugu ataka-zenbakiaren arabera. Ctrl-C sakatuz analizatzailea gelditu eta urruneko kontrolak transmisiorako helmugako ataka gisa erabiltzen duen ataka-zenbakiaren iragazki bat sartzen dugu (8010): -f "udp ataka 8010". Orain gure komando-lerroa honela izango da:

$ sudo tshark -i lo -f "udp port 8010"

Irteera hau kontsolan agertuko da (lehen 10 lerroak):

 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=172

Oraingoz, hauek ez dira paketeak, gertaeren zerrenda zenbakitua baizik, non lerro bakoitza interfazean nabaritu zen hurrengo paketeari buruzko mezu bat den. Dagoeneko paketeen iragazketaz arduratu garenez, zerrendan gure transmisorearen paketeei buruzko mezuak bakarrik ikusten ditugu. Ondoren, taula hau zutabe zenbakien arabera deszifratu dezagun:

Ekitaldiaren zenbakia.
Bere agerraldiaren ordua.
Paketearen iturburu IP helbidea eta paketearen helmuga IP helbidea.
Paketearen protokoloa UDP gisa erakusten da, RTP paketeak karga gisa bidaltzen direlako UDP paketeen barruan.
Paketearen tamaina bytetan.
Paketearen sorburuko atakaren zenbakia eta paketearen helmugako atakaren zenbakia.
Pakete kargaren tamaina, hemendik ondoriozta dezakegu gure igorleak 172 byteko tamainako RTP paketeak sortzen dituela, eta hauek, kutxa batean ahate bat bezala, 214 byteko tamainako UDP pakete baten barruan kokatzen da.
Orain UDP paketeen barrura begiratzeko garaia da, horretarako TShark abiaraziko dugu gako multzo hedatu batekin:

sudo tshark -i lo -f "udp port 8010"  -P -V -O rtp -o rtp.heuristic_rtp:TRUE -x

Ondorioz, programaren irteera aberastu egingo da - gertaera bakoitzean berau eragin duen paketearen barne-edukien deszifratzea gehituko da. Irteera hobeto ikusteko, TShark gelditu dezakezu Ctrl-C sakatuz, edo bere irteera fitxategi batean bikoiztu tee programari kanalizazio bat gehituz exekutatu komandoari, fitxategiaren izena zehaztuz, tee :

$ sudo tshark -i lo -f "udp port 8010"  -P -V -O rtp -o rtp.heuristic_rtp:TRUE -x | tee  log.txt

Orain ikus dezagun zer lortu dugun fitxategian, hona hemen lehen paketea:

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                                  ......

Hurrengo artikulua zerrenda honetan jasotako informazioa aztertzera eskainiko dugu eta ezinbestean RTP paketearen barne egiturari buruz hitz egingo dugu.

Iturria: www.habr.com