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Aplicación de las Telecomunicaciones “RTP y RTCP” Fernando Alonso Morales Bravo, Jesús Alanís Hernández, Manuel Alejandro Torres Sánchez Las telecomunicaciones han ido cambiado debido a la demanda de los usuarios, es por eso que se crea el protocolo RTP (Real-time Transport Protocol), que en español es Protocolo de Transporte en tiempo real surgió con la idea de crear un protocolo específico para la gran demanda de recursos en tiempo real por parte de los usuarios. Algunos de estos recursos son la música, videoconferencia, video, telefonía en Internet y más aplicaciones multimedia. Está formado conjuntamente con el protocolo RTCP (RTP Control Protocol), es decir, Protocolo de Control RTP, cuya función principal es proporcionar mecanismos de realimentación para informar sobre la calidad en la distribución de los datos. Introducción RTP Función El protocolo RTP se establece en el espacio de usuario y se ejecuta, por lo general, sobre UDP, ya que posee menor retardo que TCP. Objetivo de RTP El objetivo de RTP es brindar un medio uniforme de transmisión sobre IP de datos que estén sujetos a las limitaciones de tiempo real (audio, video, etc.). Estructura de un paquete RTP CARACTERISTICAS DE RTP Usando en aplicaciones de tiempo real como videoconferencias, audio en difusión y telefonía en internet. Utiliza UDP y a veces TCP. RTP no garantiza la entrega de todos los paquetes, ni la llegada de estos en el instante adecuado. La aplicación superior debe encargarse de subsanar los fallos. FUNCIONES Identificar el tipo de carga del paquete (payload). Numerar el paquete. Indica el instante en que se genero el paquete (time stap) el reporte de la calidad (función del protocolo RTCP). Bibliografía DESVENTAJAS DE RTP SEGURIDAD RTP sufre vulnerabilidades al igual que otros protocolos. Por ejemplo, un usuario atacante podría autenticar de forma falsa direcciones de red de origen o destino, cambiar el encabezado e incluso cambiar el algoritmo de codificación. Utilizando el protocolo RTP sin su protocolo de control RTCP, los campos CNAME y NAME podría usarse para autenticar a otro usuario. Debido a estas vulnerabilidades entre otras, es importante saber unos cuantos aspectos de seguridad para hacer un uso más responsable del protocolo. RTP es usado actualmente en la telefonía VoIP, llamadas telefónicas a través de Internet.Por tanto, la captura de paquetes RTP es un problema para la integridad de la conversación debido a las vulnerabilidades en seguridad. El tema de vulnerabilidades y agujeros en seguridad está siendo un tema de actualidad debido a los problemas que plantean para los usuarios. Codificación de paquetes RTP y RTCP UDP IP ETHERNET FR. ATM, ADSL, HDLC Estándares relacionados. Capas del modelo OSI Requisitos para transporta Voz / Video sobre la red. El requisito principal: los lugares de medios de comunicación en tiempo real en el protocolo de transporte es la variación predecible en el tiempo de tránsito de red. Otro beneficio importante es proporcionado por multicast IP, lo que permite la entrega barata de datos a un grupo potencialmente grande de receptores. Patrones, robustez, y la implementación local La compresión se basa en patrones en las cabeceras de los paquetes Si somos capaces de reconocer estos patrones, podemos comprimir los campos para indicar que "la cabecera cambió en la forma esperada," en lugar de enviar de forma explícita. Hay dos aspectos: la robustez de pérdida de paquetes la solidez de los flujos mal identificados. Efectos de la perdida de paquetes la pérdida de paquetes en el enlace de comprimido, la pérdida es detectada por el número de secuencia de capa de enlace en los paquetes RTP comprimido. La necesidad de solicitar un paquete de cabecera completa para recuperar el contexto cuando se produce la pérdida de CRTP hace altamente susceptibles a la pérdida de paquetes en el enlace de comprimido. El ancho de banda Incluyendo la ganancia de multiplexación. La tasa de pérdida de paquetes esperada dentro del túnel La velocidad de cambio de los campos dentro de los encabezamientos RTP y IP multiplexados. Autenticación Hay dos tipos de autenticación: la prueba de que los paquetes no se han alterado, conocida como la protección de la integridad y la prueba de que los paquetes provienen de la fuente correcta, conocida como autenticación del origen de la fuente. Denegación de servicio Existe una amenaza potencial de denegación de servicio con formatos de carga utilizando la compresión que tiene no uniforme-receptor final Carga computacional. Si el formato de carga útil tiene tales propiedades, un atacante podría ser capaz de inyectar paquetes patológicos en un flujo de medios de comunicación, que son complejas para decodificar y provocar que el receptor esté sobrecargado. Captura de medios, Playout, y Temporización Comportamiento de un remitente Captura de medios y compresión Generación de paquetes RTP Comportamiento de un receptor recepción de paquetes La memoria temporal de reproducción Adaptación de la Punto de playout Decodificación, mezcla y Playout Generacion de paquetes RTP Fragmentacion Decodificación, mezcla y Playout Ocultación de Errores Técnicas de ocultamiento Pérdida Audio Cuando si la música o del habla Se pierde un paquete RTP que contiene datos de audio, El receptor tiene que generar un reemplazo para preservar el tiempo de la corriente de medios de comunicación. Esto se puede hacer de muchas maneras, y la elección del algoritmo de ocultamiento puede tener un impacto significativo en la calidad percibida del sistema en el caso de pérdida. Medición de la Calidad de audio Sustitución de Silencio Sustitución de ruido Repetición La memoria temporal de reproducción Multiplexación y Túneles El objetivo es para amortizar el tamaño de las cabeceras a través de múltiples corrientes, la reducción de la sobrecarga por la corriente. Fiabilidad • No es fiable si se utiliza con UDP o IP, que utiliza a su vez no son fiables. • Puede apoyarse en el servicio prestado por las capas inferiores de las redes y que funcionan en modo conectado (por ejemplo capa ATM, AAL3/4 oAALS5) Control de congestión • No tiene un mecanismo de control de congestión incorporado, como TCP Estabilidad de trenes • No garantiza el control de los tiempos de transmisión o la continuidad de flujo en tiempo real. Recursos • No reserva ningún recurso y no repercute directamente en el comportamiento de red. Información y herramientas para el destinatario • El encabezamiento RTP contiene varios ítems de información para la sincronización y restitución de la señal en el receptor: indicación de tiempo, índices de tren y secuencias. Información para el remitente • No proporciona, por si mismo, ninguna información útil al remitente. Se utiliza por lo general con el protocolo RTCP, que ofrece al remitente una información muy completa acerca de la calidad de transmisión: perdidas de paquetes, retardos. Permite al remitente modular su velocidad de salida según los recursos disponibles. Control de llamada Sesio nes liger as Códecs multime dia Medios negociación RTSP SIP SAP RTP TCP UDP IP Códecs multimedia Admisiones y registro Control de llamada Medios negociación RTP H225.0 H.24 5 UDP TCP IP Protocolos analizados en este libro Protocolos y estándares relacionados Aplicació n Presentac ión Sesión Transport e Red Enlace de datos Física Aplicació n Presentac ión Sesión Transport e Red Enlace de datos Física Origen Destino Paquetes perdidos paquetes descartados a causa de contexto invalidación contexto de la solicitud de actualización Cabecera del paquete completo Paquetes comprimidos Compresor Descompres or PST N IP Ethernet IP UDP RTP Deterior o, retraso, pérdida de paquetes Processa mento de tramas o Vocoding La detecci ón de activid ad de voz comodid ad ruido llamar progres o Generac ión direcci ón Tono Modelo Buffer jitter y pérdida de paquetes de Compensaci ón RTP Funciones / Procesamiento Codecs Multimed ia Compresi ón de contexto 1 2 3 4 1 2 3 4 El primer decodificador con el estado almacenado. Cargar trama comprimida. Descomprimiremos y producir los medios de comunicación sin comprimir primas. Escribir nuevo estado en el almacén de contexto. Tramas comprimidas. oculta r perdid o reproducc ión programad a Flujo de datos Flujo de datos descompri mir Marco original con fecha y hora. Fragmento del marco para caber red de MTU. Cada fragmento tiene la marca de tiempo original. Generar paquetes RTP. Marcas de tiempo forman parte del encabezado de RTP. Encabezado RTP Encabezado carga útil datos de carga útil Timestamp Comprimido medios marco. cola de entrada Inserte en el búfer de acuerdo con la marca de tiempo RTP Time = T Time = T + n Quitar tiempo reproducc ión del buffer. Calcular retardo de reproducción, n memoria temporal de reproducción Normal Incluido Multiplexad o *.- RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications. Disponible en: < http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3550.txt > *.- RTP/RTCP de la Academia de Investigación del Instituto de Tecnologías de la Computación perteneciente a la Universidad de Patras (Grecia): http://ru6.cti.gr/ru6/ns_rtp_extensions.php *.- RFC 3550, H. Schulzrinne, S. Casner, R. Frederick, V. Jacobson, “RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications”, Julio 2003. Conclusiones. RTP es un protocolo de llamadas en tiempo real que nos permite una mayor vivencia a la hora de iniciar una sesión en una video llamada, la función primordial de RTP es transportar los paquetes de voz y video así como la sincronización correcta de estos 2 elementos para obtener una buena comunicación, desafortunadamente la calidad de este servicio no se a completado del todo bien ya que actualmente siguen habiendo fallas y es un problema que no se a solucionado a pesar de los años de investigación, esto se debe a que no se cuenta con la tecnología suficiente para corregir este error. RTP es un protocolo que provee las funcionalidades que proporcionan las condiciones para el transporte de datos con características dependientes del tiempo. RTP permite a un receptor reconstruir la información de temporización, con el fin de sincronizar la información recibida, con la fuente que la emitió.
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Aplicacin de las TelecomunicacionesRTP y RTCP Fernando Alonso Morales Bravo, Jess Alans Hernndez, Manuel Alejandro Torres SnchezLas telecomunicaciones han ido cambiado debido a la demanda de los usuarios, es por eso que se crea el protocolo RTP (Real-time Transport Protocol), que en espaol es Protocolo de Transporte en tiempo real surgi con la idea de crear un protocolo especfico para la gran demanda de recursos en tiempo real por parte de los usuarios. Algunos de estos recursos son la msica, videoconferencia, video, telefona en Internet y ms aplicaciones multimedia. Est formado conjuntamente con el protocolo RTCP (RTP Control Protocol), es decir, Protocolo de Control RTP, cuya funcin principal es proporcionar mecanismos de realimentacin para informar sobre la calidad en la distribucin de los datos.IntroduccinRTPFuncinEl protocolo RTP se establece en el espacio de usuario y se ejecuta, por lo general, sobre UDP, ya que posee menor retardo que TCP. Objetivo de RTPEl objetivo de RTP es brindar un medio uniforme de transmisin sobre IP de datos que estn sujetos a las limitaciones de tiempo real (audio, video, etc.). Estructura de un paquete RTPCARACTERISTICAS DE RTPUsando en aplicaciones de tiempo real como videoconferencias, audio en difusin y telefona en internet.Utiliza UDP y a veces TCP.RTP no garantiza la entrega de todos los paquetes, ni la llegada de estos en el instante adecuado.La aplicacin superior debe encargarse de subsanar los fallos.FUNCIONESIdentificar el tipo de carga del paquete (payload).Numerar el paquete.Indica el instante en que se genero el paquete (time stap)el reporte de la calidad (funcin del protocolo RTCP).
BibliografaDESVENTAJAS DE RTPSEGURIDADRTP sufre vulnerabilidades al igual que otros protocolos. Por ejemplo, un usuario atacante podra autenticar de forma falsa direcciones de red de origen o destino, cambiar el encabezado e incluso cambiar el algoritmo de codificacin.Utilizando el protocolo RTP sin su protocolo de control RTCP, los campos CNAME y NAME podra usarse para autenticar a otro usuario. Debido a estas vulnerabilidades entre otras, es importante saber unos cuantos aspectos de seguridad para hacer un uso ms responsable del protocolo.RTP es usado actualmente en la telefona VoIP, llamadas telefnicas a travs de Internet.Por tanto, la captura de paquetes RTP es un problema para la integridad de la conversacin debido a las vulnerabilidades en seguridad. El tema de vulnerabilidades y agujeros en seguridad est siendo un tema de actualidad debido a los problemas que plantean para los usuarios.
Estndares relacionados.
Capas del modelo OSI
Requisitos para transporta Voz / Video sobre la red.
El requisito principal: los lugares de medios de comunicacin en tiempo real en el protocolo de transporte es la variacin predecible en el tiempo de trnsito de red.Otro beneficio importante es proporcionado por multicast IP, lo que permite la entrega barata de datos a un grupo potencialmente grande de receptores.
Patrones, robustez, y la implementacin local
La compresin se basa en patrones en las cabeceras de los paquetes Si somos capaces de reconocer estos patrones, podemos comprimir los campos para indicar que "la cabecera cambi en la forma esperada," en lugar de enviar de forma explcita.Hay dos aspectos: la robustez de prdida de paquetes la solidez de los flujos mal identificados.
Efectos de la perdida de paquetesla prdida de paquetes en el enlace de comprimido, la prdida es detectada por el nmero de secuencia de capa de enlace en los paquetes RTP comprimido.La necesidad de solicitar un paquete de cabecera completa para recuperar el contexto cuando se produce la prdida de CRTP hace altamente susceptibles a la prdida de paquetes en el enlace de comprimido.El ancho de banda de TCRTP Depende de varios factores:Incluyendo la ganancia de multiplexacin.La tasa de prdida de paquetes esperada dentro del tnelLa velocidad de cambio de los campos dentro de los encabezamientos RTP y IP multiplexados.
Autenticacin
Hay dos tipos de autenticacin: la prueba de que los paquetes no se han alterado, conocida como la proteccin de la integridad y la prueba de que los paquetes provienen de la fuente correcta, conocida como autenticacin del origen de la fuente.
Denegacin de servicio
Existe una amenaza potencial de denegacin de servicio con formatos de carga utilizando la compresin que tiene no uniforme-receptor final Carga computacional. Si el formato de carga til tiene tales propiedades, un atacante podra ser capaz de inyectar paquetes patolgicos en un flujo de medios de comunicacin, que son complejas para decodificar y provocar que el receptor est sobrecargado. Captura de medios, Playout, y TemporizacinComportamiento de un remitente Captura de medios y compresinGeneracin de paquetes RTPComportamiento de un receptorrecepcin de paquetesLa memoria temporal de reproduccinAdaptacin de la Punto de playoutDecodificacin, mezcla y PlayoutGeneracion de paquetes RTPFragmentacionDecodificacin, mezcla y PlayoutOcultacin de ErroresTcnicas de ocultamiento Prdida AudioCuando si la msica o del habla Se pierde un paquete RTP que contiene datos de audio, El receptor tiene que generar un reemplazo para preservar el tiempo de la corriente de medios de comunicacin. Esto se puede hacer de muchas maneras, y la eleccin del algoritmo de ocultamiento puede tener un impacto significativo en la calidad percibida del sistema en el caso de prdida.Medicin de la Calidad de audioSustitucin de SilencioSustitucin de ruido Repeticin
La memoria temporal de reproduccinMultiplexacin y TnelesEl objetivo es para amortizar el tamao de las cabeceras a travs de mltiples corrientes, la reduccin de la sobrecarga por la corriente.
FiabilidadNo es fiable si se utiliza con UDP o IP, que utiliza a su vez no son fiables.Puede apoyarse en el servicio prestado por las capas inferiores de las redes y que funcionan en modo conectado (por ejemplo capa ATM, AAL3/4 oAALS5)Control de congestinNo tiene un mecanismo de control de congestin incorporado, como TCPEstabilidad de trenesNo garantiza el control de los tiempos de transmisin o la continuidad de flujo en tiempo real.RecursosNo reserva ningn recurso y no repercute directamente en el comportamiento de red.Informacin y herramientas para el destinatarioEl encabezamiento RTP contiene varios tems de informacin para la sincronizacin y restitucin de la seal en el receptor: indicacin de tiempo, ndices de tren y secuencias.Informacin para el remitenteNo proporciona, por si mismo, ninguna informacin til al remitente. Se utiliza por lo general con el protocolo RTCP, que ofrece al remitente una informacin muy completa acerca de la calidad de transmisin: perdidas de paquetes, retardos. Permite al remitente modular su velocidad de salida segn los recursos disponibles.Control de llamadaSesiones ligerasCdecs multimediaMedios negociacinRTSPSIPSAPRTPTCPUDPIPCdecs multimedia
Admisiones y registroControl de llamadaMedios negociacin
RTPH225.0H.245UDPTCPIPProtocolos analizados en este libroProtocolos y estndares relacionadosAplicacinPresentacinSesinTransporteRedEnlace de datosFsicaAplicacinPresentacinSesinTransporteRedEnlace de datosFsicaOrigenDestinoPaquetes perdidospaquetes descartados a causa de contexto invalidacincontexto de la solicitud de actualizacinCabecera del paquete completoPaquetes comprimidosCompresorDescompresorPSTNIPEthernetIPUDPRTPDeterioro, retraso, prdida de paquetesProcessamento de tramas o VocodingLa deteccin de actividad de vozcomodidadruidollamarprogreso
Generacin direccin TonoModeloBuffer jitter y prdida de paquetes de CompensacinRTP Funciones / ProcesamientoCodecs MultimediaCompresin de contexto12341234El primer decodificador con el estado almacenado.Cargar trama comprimida.Descomprimiremos y producir los mediosde comunicacin sin comprimir primas.Escribir nuevo estado en el almacn de contexto.Tramas comprimidas.ocultar perdidoreproduccin programadaFlujo de datosFlujo de datosdescomprimirMarco original con fecha y hora.Fragmento del marco para caber red de MTU.Cada fragmento tiene la marca de tiempo original.Generar paquetes RTP. Marcas de tiempo forman parte del encabezado de RTP.EncabezadoRTPEncabezadocarga tildatos de carga tilTimestampComprimido medios marco.cola de entradaInserte en el bfer de acuerdo con la marca de tiempo RTPTime = TTime = T + nQuitar tiempo reproduccin del buffer.Calcular retardo de reproduccin, nmemoria temporal de reproduccinNormalIncluidoMultiplexado*.- RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications. Disponible en: < http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3550.txt >
*.- RTP/RTCP de la Academia de Investigacin del Instituto de Tecnologas de la Computacin perteneciente a la Universidad de Patras(Grecia): http://ru6.cti.gr/ru6/ns_rtp_extensions.php
*.- RFC 3550, H. Schulzrinne, S. Casner, R. Frederick, V. Jacobson, RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications, Julio 2003.
Conclusiones.RTP es un protocolo de llamadas en tiempo real que nos permite una mayor vivencia a la hora de iniciar una sesin en una video llamada, la funcin primordial de RTP es transportar los paquetes de voz y video as como la sincronizacin correcta de estos 2 elementos para obtener una buena comunicacin, desafortunadamente la calidad de este servicio no se a completado del todo bien ya que actualmente siguen habiendo fallas y es un problema que no se a solucionado a pesar de los aos de investigacin, esto se debe a que no se cuenta con la tecnologa suficiente para corregir este error. RTP es un protocolo que provee las funcionalidades que proporcionan las condiciones para el transporte de datos con caractersticas dependientes del tiempo. RTP permite a un receptor reconstruir la informacin de temporizacin, con el fin de sincronizar la informacin recibida, con la fuente que la emiti.
