Mediastreamer2 VoIP ძრავის შესწავლა. ნაწილი 7

სტატიის მასალა აღებულია ჩემი ზენ არხი.

TSark-ის გამოყენება RTP პაკეტების გასაანალიზებლად

Ბოლოს მუხლი ჩვენ შევიკრიბეთ დისტანციური მართვის წრე ტონის გენერატორიდან და ტონის დეტექტორიდან, რომელთა შორის კომუნიკაცია განხორციელდა RTP ნაკადის გამოყენებით.

ამ სტატიაში ჩვენ ვაგრძელებთ აუდიო სიგნალის გადაცემის შესწავლას RTP პროტოკოლის გამოყენებით. პირველ რიგში, მოდით გავყოთ ჩვენი სატესტო აპლიკაცია გადამცემად და მიმღებად და ვისწავლოთ როგორ შეამოწმოთ RTP ნაკადი ქსელის ტრაფიკის ანალიზატორის გამოყენებით.

ასე რომ, იმისათვის, რომ უფრო ნათლად დავინახოთ, რომელი პროგრამის ელემენტებია პასუხისმგებელი RTP გადაცემაზე და რომელი პასუხისმგებელია მიღებაზე, ჩვენ ვყოფთ ჩვენს mstest6.c ფაილს ორ დამოუკიდებელ პროგრამად გადამცემისა და მიმღებისთვის; ჩვენ დავაყენებთ საერთო ფუნქციებს, რომლებსაც ორივე იყენებს. მესამე ფაილში, რომელსაც ჩვენ დავარქმევთ mstest_common.c, მას დაუკავშირდება გადამცემი და მიმღები ჩათვლით დირექტივის გამოყენებით:

/* 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;
}

ახლა ცალკე გადამცემის ფაილი:

/* 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);
  }
}

და ბოლოს, მიმღების ფაილი:

/* 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); 
 }
}

ჩვენ ვაგროვებთ გადამცემს და მიმღებს, შემდეგ გავუშვით თითოეულს საკუთარ კონსოლში. შემდეგ უნდა იმუშაოს როგორც ადრე - გადამცემის კონსოლში მხოლოდ 1-დან 6-მდე უნდა შევიტანოთ ნომრები და მათზე პასუხი უნდა გამოჩნდეს მიმღების კონსოლში. ტონები უნდა ისმოდეს დინამიკში. თუ ყველაფერი ასეა, მაშინ ჩვენ დავამყარეთ კავშირი მიმღებსა და გადამცემს შორის - ხდება RTP პაკეტების უწყვეტი გადაცემა გადამცემიდან მიმღებამდე.

ახლა დროა დააინსტალიროთ ტრაფიკის ანალიზატორი; ამისათვის ჩვენ დავაინსტალირებთ შესანიშნავი Wireshark პროგრამის კონსოლის ვერსიას - მას უწოდებენ TShark. მე ავირჩიე TShark შემდგომი განხილვისთვის, რათა ხელი შევუწყო პროგრამის მენეჯმენტის აღწერას. Wireshark-თან ერთად დამჭირდება ეკრანის კადრების ზღვა, რომელიც შეიძლება სწრაფად მოძველდეს Wireshark-ის ახალი ვერსიის გამოშვებისას.

თუ იცით როგორ გამოიყენოთ Wireshark, შეგიძლიათ გამოიყენოთ იგი ჩვენი მაგალითების შესასწავლად. მაგრამ ამ შემთხვევაშიც კი გირჩევთ, დაეუფლოთ TSark-ს, რადგან ის დაგეხმარებათ თქვენი VoIP აპლიკაციების ტესტირების ავტომატიზაციაში, ასევე დისტანციური გადაღების განხორციელებაში.

დააინსტალირეთ TShark ბრძანებით:

$ sudo apt-get install tshark

ტრადიციულად, ჩვენ ვამოწმებთ ინსტალაციის შედეგს პროგრამის ვერსიის მოთხოვნით:

$ tshark --version

თუ მიიღება ადეკვატური პასუხი, ვაგრძელებთ შემდგომს.

ვინაიდან ჩვენი პაკეტები ჯერ მხოლოდ კომპიუტერის შიგნით შედის, შეგვიძლია tshark-ს ვუთხრათ მხოლოდ ასეთი პაკეტების ჩვენება. ამისათვის თქვენ უნდა აირჩიოთ პაკეტის გადაღება ინტერფეისიდან მარყუჟი (loopback) TShark ოფციის გავლის გზით -ილო:

$ sudo tshark -i lo

ჩვენი გადამცემის მიერ გაგზავნილი პაკეტების შესახებ შეტყობინებები დაუყოვნებლივ დაიწყებს კონსოლში ჩასვლას (უწყვეტად, იმისდა მიუხედავად, დავაჭირეთ ღილაკს დისტანციური მართვის პულტზე თუ არა). შესაძლოა თქვენს კომპიუტერში არის პროგრამები, რომლებიც ასევე აგზავნიან პაკეტებს ლოკალური მარყუჟის მეშვეობით, ამ შემთხვევაში ჩვენ მივიღებთ ჩვენი და სხვა ადამიანების პაკეტების ნარევს. იმისათვის, რომ დავრწმუნდეთ, რომ სიაში ვხედავთ მხოლოდ ჩვენი დისტანციური მართვის მიერ გამოგზავნილ პაკეტებს, ჩვენ დავამატებთ ფილტრს პორტის ნომრის მიხედვით. Ctrl-C დაჭერით ჩვენ ვაჩერებთ ანალიზატორს და შევიყვანთ ფილტრს პორტის ნომრისთვის, რომელსაც დისტანციური მართვა იყენებს, როგორც დანიშნულების პორტს მისი გადაცემისთვის (8010): -f "udp პორტი 8010". ახლა ჩვენი ბრძანების ხაზი ასე გამოიყურება:

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

შემდეგი გამომავალი გამოჩნდება კონსოლში (პირველი 10 ხაზი):

 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

ამ დროისთვის ეს არ არის პაკეტები, არამედ მოვლენების დანომრილი სია, სადაც თითოეული ხაზი არის შეტყობინება შემდეგი პაკეტის შესახებ, რომელიც შენიშნა ინტერფეისზე. ვინაიდან ჩვენ უკვე ვიზრუნეთ პაკეტების ფილტრაციაზე, ჩამონათვალში ვხედავთ მხოლოდ შეტყობინებებს ჩვენი გადამცემის პაკეტების შესახებ. შემდეგი, მოდით გავშიფროთ ეს ცხრილი სვეტების ნომრებით:

ღონისძიების ნომერი.
მისი გაჩენის დრო.
პაკეტის წყაროს IP მისამართი და პაკეტის დანიშნულების IP მისამართი.
პაკეტის პროტოკოლი ნაჩვენებია როგორც UDP, რადგან RTP პაკეტები იგზავნება დატვირთვის სახით UDP პაკეტებში.
პაკეტის ზომა ბაიტებში.
პაკეტის წყაროს პორტის ნომერი და პაკეტის დანიშნულების პორტის ნომერი.
პაკეტის დატვირთვის ზომა, აქედან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ჩვენი გადამცემი წარმოქმნის RTP პაკეტებს 172 ბაიტის ზომით, რომელიც, როგორც იხვი გულმკერდში, მდებარეობს 214 ბაიტის ზომის UDP პაკეტის შიგნით.
ახლა დროა შევხედოთ UDP პაკეტებს, ამისათვის ჩვენ გავუშვით TSark გასაღებების გაფართოებული ნაკრებით:

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

შედეგად, პროგრამის გამომავალი გამდიდრდება - თითოეულ მოვლენას დაემატება პაკეტის შიდა შინაარსის გაშიფვრა, რამაც გამოიწვია იგი. გამოსავლის უკეთ გასაგებად, შეგიძლიათ შეაჩეროთ TSark Ctrl-C-ზე დაჭერით, ან დააკოპიროთ მისი გამომავალი ფაილში, დაამატოთ მილსადენი tee პროგრამაში Run ბრძანებაში, მიუთითოთ ფაილის სახელი, tee <filename>:

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

ახლა მოდით შევხედოთ რა მივიღეთ ფაილში, აქ არის მისგან პირველი პაკეტი:

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                                  ......

ჩვენ მომდევნო სტატიას მივუძღვნით ამ ჩამონათვალში მოცემული ინფორმაციის ანალიზს და აუცილებლად ვისაუბრებთ RTP პაკეტის შიდა სტრუქტურაზე.

წყარო: www.habr.com