Paggalugad sa Mediastreamer2 VoIP engine. Bahagi 7

Ang materyal ng artikulo ay kinuha mula sa aking zen channel.

Paggamit ng TShark upang pag-aralan ang mga RTP packet

Sa huli Artikulo Nagtipon kami ng isang remote control circuit mula sa isang tone generator at isang tone detector, ang komunikasyon sa pagitan ng kung saan ay isinasagawa gamit ang isang RTP stream.

Sa artikulong ito, patuloy kaming nag-aaral ng audio signal transmission gamit ang RTP protocol. Una, hatiin natin ang aming test application sa isang transmitter at isang receiver at alamin kung paano suriin ang RTP stream gamit ang isang network traffic analyzer.

Kaya, para mas malinaw naming makita kung aling mga elemento ng programa ang may pananagutan sa pagpapadala ng RTP at kung alin ang responsable sa pagtanggap, hinahati namin ang aming mstest6.c file sa dalawang independiyenteng programa para sa transmitter at receiver; ilalagay namin ang mga karaniwang function na parehong ginagamit sa ikatlong file , na tatawagin namin mstest_common.c, ito ay ikokonekta ng transmitter at receiver gamit ang include directive:

/* 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;
}

Ngayon ang hiwalay na transmiter file:

/* 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);
  }
}

At sa wakas, ang receiver file:

/* 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); 
 }
}

Binubuo namin ang transmitter at receiver, pagkatapos ay inilunsad ang bawat isa sa sarili nitong console. Pagkatapos ay dapat itong gumana tulad ng dati - dapat lamang tayong magpasok ng mga numero mula 1 hanggang 6 sa transmitter console, at ang tugon sa mga ito ay dapat lumitaw sa receiver console. Ang mga tono ay dapat marinig sa nagsasalita. Kung ang lahat ay gayon, pagkatapos ay nagtatag kami ng isang koneksyon sa pagitan ng receiver at ng transmitter - mayroong isang tuluy-tuloy na paghahatid ng mga RTP packet mula sa transmitter patungo sa receiver.

Ngayon na ang oras upang mag-install ng isang traffic analyzer; para dito i-install namin ang console na bersyon ng mahusay na programa ng Wireshark - ito ay tinatawag na TShark. Pinili ko ang TShark para sa karagdagang talakayan upang mapadali ang paglalarawan ng pamamahala ng programa. Sa Wireshark, kakailanganin ko ng isang dagat ng mga screenshot, na maaaring mabilis na maging lipas na kapag ang isang bagong bersyon ng Wireshark ay inilabas.

Kung alam mo kung paano gamitin ang Wireshark, maaari mo itong gamitin upang pag-aralan ang aming mga halimbawa. Ngunit kahit na sa kasong ito, inirerekumenda ko na master mo ang TShark, dahil makakatulong ito sa iyo na i-automate ang pagsubok ng iyong mga application ng VoIP, pati na rin magsagawa ng malayuang pagkuha.

I-install ang TShark gamit ang command:

$ sudo apt-get install tshark

Ayon sa kaugalian, sinusuri namin ang resulta ng pag-install sa pamamagitan ng pagtatanong para sa bersyon ng programa:

$ tshark --version

Kung nakatanggap ng sapat na sagot, magpapatuloy pa kami.

Dahil ang aming mga packet ay napupunta lamang sa loob ng computer sa ngayon, maaari naming sabihin sa tshark na ipakita lamang ang mga naturang packet. Upang gawin ito, kailangan mong pumili ng packet capture mula sa interface pabalik (loopback) sa pamamagitan ng pagpasa sa TShark ng opsyon -ilo:

$ sudo tshark -i lo

Ang mga mensahe tungkol sa mga packet na ipinadala ng aming transmitter ay agad na magsisimulang ibuhos sa console (patuloy, hindi alintana kung pinindot namin ang pindutan sa remote control o hindi). Marahil ay may mga programa sa iyong computer na nagpapadala din ng mga packet sa pamamagitan ng isang lokal na loop, kung saan makakatanggap kami ng pinaghalong packet namin at ng ibang tao. Para makasigurado na sa listahan ay nakikita lang namin ang mga packet na ipinadala ng aming remote control, magdaragdag kami ng filter ayon sa port number. Sa pamamagitan ng pagpindot sa Ctrl-C itinigil namin ang analyzer at nagpasok ng filter para sa port number na ginagamit ng remote control bilang destination port para sa transmission nito (8010): -f "udp port 8010". Ngayon ang aming command line ay magiging ganito:

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

Ang sumusunod na output ay lilitaw sa console (unang 10 linya):

 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

Sa ngayon, ang mga ito ay hindi mga packet, ngunit isang may bilang na listahan ng mga kaganapan, kung saan ang bawat linya ay isang mensahe tungkol sa susunod na packet na napansin sa interface. Dahil inalagaan na namin ang packet filtering, nakikita namin sa listahan ang mga mensahe lamang tungkol sa mga packet mula sa aming transmitter. Susunod, tukuyin natin ang talahanayang ito ayon sa mga numero ng column:

Numero ng kaganapan.
Ang oras ng paglitaw nito.
Ang pinagmulang IP address ng packet at ang patutunguhang IP address ng packet.
Ang protocol ng packet ay ipinapakita bilang UDP dahil ang mga RTP packet ay ipinadala bilang payload sa loob ng mga UDP packet.
Laki ng packet sa bytes.
Ang source port number ng packet at ang destination port number ng packet.
Ang laki ng packet payload, mula dito maaari nating tapusin na ang ating transmitter ay bumubuo ng mga RTP packet na 172 bytes ang laki, na, tulad ng isang pato sa isang dibdib, ay matatagpuan sa loob ng isang UDP packet na 214 bytes ang laki.
Ngayon ay oras na upang tumingin sa loob ng mga UDP packet, para dito ilulunsad namin ang TShark na may pinalawak na hanay ng mga susi:

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

Bilang resulta, ang output ng programa ay pagyamanin - isang pag-decryption ng mga panloob na nilalaman ng package na naging sanhi nito ay idaragdag sa bawat kaganapan. Upang mas makita ang output, maaari mong ihinto ang TShark sa pamamagitan ng pagpindot sa Ctrl-C, o i-duplicate ang output nito sa isang file sa pamamagitan ng pagdaragdag ng pipeline sa tee program sa run command, na tinutukoy ang pangalan ng file, tee <filename>:

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

Ngayon tingnan natin kung ano ang nakuha natin sa file, narito ang unang pakete mula dito:

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                                  ......

Ilalaan namin ang susunod na artikulo sa pagsusuri sa impormasyong nakapaloob sa listahang ito at hindi maiiwasang pag-uusapan ang tungkol sa panloob na istraktura ng RTP package.

Pinagmulan: www.habr.com