08-SIP视频应用配置举例
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本文档介绍了H3C SecPath G9000-X-G系列多级安全互联交换平台(以下简称为平台)的SIP视频应用配置举例。
安防视频行业发展初期,不同视频厂家系统之间的互联,在技术层面没有实现统一标准。各个监控系统之间的视频资源共享,需要集成平台分别对不同厂家的产品单独接入。由于各厂家产品通讯接口各不相同,负责进行资源整合的平台工作量巨大;从升级维护的角度来说,很多厂家的接口软件版本管理变的异常复杂,容易混乱。平台视频功能模块是基于GB/T28181标准开发的视频通道功能。用于对接不同SIP监控域视频平台,帮助不同区域的视频平台,在路由交换彻底阻断的情况下,实现SIP信令协商以及RTP码流推送。
本文档中的配置均是在实验室环境下进行的配置和验证,配置前设备的所有参数均采用出厂时的缺省配置。如果您已经对设备进行了配置,为了保证配置效果,请确认现有配置和以下举例中的配置不冲突。
本文假设您已了解平台特性。
所有场景涉及到GB/T28181标准的SIP协议时,必须提前导入视频license授权。
如图1所示,上级SIP监控域位于平台内侧,下级SIP监控域位于平台外侧。每个SIP监控域都有各自独立的SIP客户端、SIP设备、流媒体服务器、视频服务器(含信令控制服务器、信令网关)。
图1 SIP视频应用配置举例组网图
· 级联/互联是SIP信令安全路由网关之间的联网模式,其中,信令安全路由网关也称“视频网关”、“信令网关”、“SIP网关”或“安全网关”。大多数视频厂商是将其和信令控制服务器部署在一起,也就是用户所说的视频服务器。极少数情况下,视频厂商会将信令安全路由网关独立部署。平台SIP通道要映射的实际是视频网关,而不是视频服务器。。
· 平台只能放在SIP网关和SIP网关之间级联/互联。只有级联/互联才能保证该SIP协议基于GB/T28181标准。各个视频厂商的SIP终端、流媒体及其他组件到SIP服务器之间虽然也是SIP协议,但大部分视频厂商目前仍沿用私有标准。因此,平台不能为SIP终端到对面SIP服务器配置访问通道。
· 两边SIP服务器级联/互联是基于GB/T28181-2011标准,GB/T28181-2016标准。
· 配置前,需统计平台两边的级联/互联线路有多少条。是否存在一对多、多对多关系。规划每一组级联线路,通道必须使用独立的监听IP、连接IP,即便多个下级注册同一个上级,也必用不同的IP做监听,配置不同的SIP通道。其次,即便两条相反的SIP通道,它们的监听IP和连接IP也不能混用,必须独立分开。第三,不能和其他类型的通道或用IP。
· 明确哪些视频平台是下级,哪些视频平台是上级。通道方向由下级向上级注册方向而定。靠近下级侧,配置通道监听参数,靠近上级侧,配置通道连接参数。无需,也不能配置反向通道,否则会引起冲突。如果厂商告知,两侧视频平台互为上下级,只需任意配置一个方向的通道即可。
· 和视频厂商沟通了解,所使用的SIP信令是基于TCP还是UDP的,涉及到通道选择哪种SIP类型。请勿和码流的TCP、UDP概念混淆。通常SIP信令使用UDP居多,而码流无论是TCP还是UDP我们都能支持。
表1 业务梳理:
访问源IP (发起注册的下级信令地址) |
监听地址 (连接客户端侧的接口地址) |
连接地址 (连接服务器侧的接口地址) |
目的地址 (接收注册的上级信令地址) |
10.50.48.10 |
10.50.48.30 |
62.171.35.6 |
62.171.0.10 |
本举例是在ESS 6702P01版本上进行配置和验证的。
通过平台前置机MAN管理口登录平台,打开浏览器输入https://192.168.0.1,(MAN口为前置机专用管理口)
系统管理员默认账号:admin;默认密码:adminh3c
安全管理员默认账号:secrecy;默认密码:secrecyh3c
图2 前置机登录页面
点击“网络管理”>“IP地址管理”,选中GE0/0,点击“+”设置平台前置系统的IP。
图3 设置前置系统IP
设置完后点“保存”退出。
图4 添加、保存前置IP设置
击“网络管理”>“路由配置”设置前置机的路由,如下图。
图5 路由管理
点击“新增路由”按钮添加路由。设置完毕后点“保存”退出。
图6 添加、保存前置路由
通过平台后置机MAN管理口登录平台,打开浏览器输入https://192.168.0.2,(MAN口为后置机专用管理口)
系统管理员默认账号:admin;默认密码:adminh3c
安全管理员默认账号:secrecy;默认密码:secrecyh3c
图7 后置机登录页面
点击“网络管理”>“IP地址管理”,选中GE0/0,点击“+”设置平台后置系统的IP。
图8 设置后置系统IP
设置完后点“保存”退出。
图9 添加、保存后置IP设置
点击“网络管理”>“路由配置”设置后置机的路由,如下图。
图10 路由管理
点击“新增路由”按钮添加路由。设置完毕后点“保存”退出。
图11 添加、保存后置路由
该配置在前、后置系统的安全管理员secrecy下操作
如果视频服务器使用UDP来封装SIP信令(不涉及码流类型),则配置SIP-28181-UDP通道。
添加SIP-28181-UDP连接通道
图12 SIP-28181-UDP连接通道配置界面
保存并启用SIP-28181-UDP连接通道
表2 必填参数说明:
参数 |
说明 |
注意事项 |
通道ID |
由用户自定义一个1~2000的自然数,将两侧的监听通道和连接通道关联上,形成一条完整的转发规则。 |
前后置同一个应用的通道需要配置相同的ID。部分通道类型只有监听通道,没有连接通道。这类通道配置后,可能会导致两侧自增长的ID错位,后续通道保存前请谨慎核对。 |
类型 |
应用类型:配置应用时请选择对应协议类型 |
前后置同一个应用的协议类型必须一致 |
通道方向 |
监听通道指入口规则 连接通道指出口规则 |
靠近下级视频平台,则选择监听通道 靠近上级视频平台,则选择连接通道 |
端口类型 |
选择单个端口或者多个端口 |
前后置同一个应用的端口类型必须一致 |
连接地址 |
出口地址即连接上级视频平台侧的前后置接口地址,重新封装数据包时,会以此IP作为源地址发出。 |
选择连接IP,即选择出口地址。请确保出口地址到上级平台路由可达。同一个连接地址只能对应一组级联。 |
目的地址 |
另一端上级平台的信令服务IP |
|
目的端口 |
另一端上级平台的信令服务端口 |
|
图13 已保存的前置SIP-28181-UDP连接通道
如果视频服务器使用TCP来封装SIP信令(和码流无关),则配置SIP-28181-TCP通道。SIP-28181-UDP和SIP-28181-TCP通常2选1,不需要全配。请按照视频厂商的级联设置选择对应类型。
添加SIP-28181-TCP连接通道
图14 SIP-28181-TCP连接通道配置界面
保存并启用SIP-28181-TCP连接通道
图15 已保存的前置SIP-28181-TCP连接通道
对应前置机的SIP通道类型,如果前置机配置的是SIP-28181-UDP,则后置机也配置SIP-28181-UDP。如果前置机配置的是SIP-28181-TCP,则后置机也配置SIP-28181-TCP。且通道id保持一致;
添加SIP-28181-UDP监听通道
图16 SIP-28181-UDP监听通道配置界面
保存并启用SIP-28181-UDP监听通道
表3 必填参数说明:
参数 |
说明 |
注意事项 |
通道ID |
由用户自定义一个1~2000的自然数,将两侧的监听通道和连接通道关联上,形成一条完整的转发规则。 |
前后置同一个应用的通道需要配置相同的ID。部分通道类型只有监听通道,没有连接通道。这类通道配置后,可能会导致两侧自增长的ID错位,后续通道保存前请谨慎核对。 |
类型 |
应用类型:配置应用时请选择对应协议类型 |
前后置同一个应用的协议类型必须一致 |
通道方向 |
监听通道指入口规则 连接通道指出口规则 |
靠近下级视频平台,则选择监听通道 靠近上级视频平台,则选择连接通道 |
端口类型 |
只能选择单个端口不可以选择多个端口 |
上下级之间的级联只能使用单端口 |
监听地址 |
映射IP和映射端口。监听地址是连接下级视频平台侧的前后置接口地址。这2个参数用于入口规则监听通道上。当访问的请求,其目标IP、目标端口符合监听地址、监听端口时,受理其访问请求,转发到另一端上。 |
同一个监听IP和监听端口的组合只能对应一个级联 |
监听端口 |
图17 已保存的后置SIP-28181-UDP监听通道
添加SIP-28181-TCP监听通道
图18 SIP-28181-TCP监听通道配置界面
保存并启用SIP-28181-TCP监听通道
图19 已保存的后置SIP-28181-TCP监听通道
上级平台如果是基于GB/T28181-2016标准,平台并非一定要配置SIP-28181-TCP,应视现场实际情况而定。如果平台厂商没有开启TCP信令监听服务,可以不用配置SIP-28181-TCP通道。如果厂商将SIP信令和码流传输协议选择基于TCP协议,那问题排查可能会很困难。因为基于TCP的SIP会对报文进行加密,加密后我们无法再通过分析报文来判断问题具体原因了,码流的质量也很难通过抓包软件来统计。所以建议视频厂商优先采用基于UDP的SIP以及码流。
视频平台在信令协议上选TCP或UDP,跟码流的TCP、UDP不是一个概念。平台在选SIP_28181_TCP或SIP_28181UDP通道时,只取决于信令的协议类型,和视频码流是否为TCP、UDP无关。Invite信令(点播)协商成功后,这两种通道类型,都能同时支持TCP码流和UDP码流。
监听端口和目的端口需要保持一致,不能做转换。虽然界面允许将这2个参数配置不同数值,但目前各大视频厂商均不允许端口转换。SIP信令中有大量协议字段会涉及到端口号,平台转换后,视频平台不一定能适配、兼容。
当存在一对多的级联关系时,比如内网1个上级视频服务器,外网2个下级视频服务器。平台前、后置需要各准备2个IP作为监听和连接IP,不能使用同一个IP不同端口的方法来映射。
当码流代理设置为空时,RTP码流端口段不需要配置,平台是通过解析SIP信令中的协商结果,动态生成RTP码流通道的。以内网点播外网视频为例,平台SIP代理该过程分2步骤:首先,解析内网SIP服务器发送过来的SIP报文,经过合规性检查后,将收流地址替换为平台后置机连接IP,使外网流媒体将RTP码流发送到平台后置。第二步,平台将上级SIP请求端收流IP映射到平台后置IP,将平台收到的RTP码流转发至SIP请求端,有时也可能是上级流媒体服务器。
如果RTP码流并发较高,可以适当调整线程数。建议不超过10。
每一组级联/互联,需要配置单向SIP-28181-UDP或SIP-28181-TCP通道。方向由下级到上级注册方向而定,如果两边平台是双向注册,任选一个方向都行。注意,同一组级联不可以配双向SIP通道,否则反向的注册会产会话冲突。而SIP-28181-UDP或SIP-28181-TCP两种类型,要根据上级开启的信令监听服务而定,通常2选1,UDP居多,不需要两种全配。
每一组联网关系中,平台所使用的IP(含前、后置监听IP、连接IP)必须独立,不能和其它级联/互联关系混用IP。也不能和其它数据通道混用。虽然用同一个IP,不同SIP端口可以配置,也不影响SIP协商。但是平台在生成RTP码流的时候,内部码流规则可能会产生逻辑冲突。因此要求,每一组级联/互联,必须使用独立IP。在一对多环境中,需要格外注意。
SIP业务和其他应用业务不能使用同一对监听地址和连接地址,必须独立使用。
当上级平台存在多个流媒体服务器做集群时(大于等于8个),平台下级侧仅靠一个连接IP代收码流可能存在端口冲突。当并发越高时,冲突概率就越高,会影响点播成功率。为了规避这种问题,ESS6702在SIP通道上,引入了码流集群代理功能。即,允许在平台下级侧添加多个IP,通过SIP通道中的码流代理设置,将平台上的这些IP和上级流媒体服务器一一对应。然后平台可以用这些新增IP作为监听地址,添加多条码流通道同时分摊码流压力,同时也能避免端口冲突(不支持TCP主动模式)。这些新增的IP和码流通道也可以部署到其他平台链路上,实现多线路码流负载。
如图所示,上级域和下级域存在多个流媒体服务器做负载的情况,此时就需要进行码流代理的配置。
图20 SIP视频应用流媒体服务负载配置举例组网图
添加码流代理
图21 多流媒体负载时后置监听通道配置码流代理
表4 必填参数说明:
参数 |
说明 |
注意事项 |
通道ID |
由用户自定义一个1~2000的自然数,将两侧的监听通道和连接通道关联上,形成一条完整的转发规则。 |
前后置同一个应用的通道需要配置相同的ID。部分通道类型只有监听通道,没有连接通道。这类通道配置后,可能会导致两侧自增长的ID错位,后续通道保存前请谨慎核对。 |
类型 |
应用类型:配置应用时请选择对应协议类型 |
前后置同一个应用的协议类型必须一致 |
通道方向 |
监听通道指入口规则 连接通道指出口规则 |
靠近下级视频平台,则选择监听通道 靠近上级视频平台,则选择连接通道 |
端口类型 |
只能选择单个端口不可以选择多个端口 |
上下级之间的级联只能使用单端口 |
监听地址 |
映射IP和映射端口。监听地址是连接下级视频平台侧的前后置接口地址。这2个参数用于入口规则监听通道上。当访问的请求,其目标IP、目标端口符合监听地址、监听端口时,受理其访问请求,转发到另一端上。 |
同一个监听IP和监听端口的组合只能对应一个级联 |
监听端口 |
||
码流代理地址 |
码流通道配置的监听地址 |
同一行的数据必须是同一条通道的 |
码流转发地址 |
码流通道配置的连接地址 |
|
流媒体地址 |
码流通道的目的地址,实际的流媒体服务IP |
添加码流后置监听通道
图22 多流媒体负载时码流后置监听通道配置
保存并启用码流监听通道
图23 已保存启用的后置码流监听通道
添加码流连接通道
图24 多流媒体负载时码流连接通道配置
表5 必填参数说明:
参数 |
说明 |
注意事项 |
通道ID |
由用户自定义一个1~2000的自然数,将两侧的监听通道和连接通道关联上,形成一条完整的转发规则。 |
前后置同一个应用的通道需要配置相同的ID。部分通道类型只有监听通道,没有连接通道。这类通道配置后,可能会导致两侧自增长的ID错位,后续通道保存前请谨慎核对。 |
类型 |
应用类型:配置应用时请选择对应协议类型 |
前后置同一个应用的协议类型必须一致 |
通道方向 |
监听通道指入口规则 连接通道指出口规则 |
靠近下级视频平台,则选择监听通道 靠近上级视频平台,则选择连接通道 |
端口类型 |
选择单个端口或者多个端口 |
前后置同一个应用的端口类型必须一致 |
连接地址 |
出口地址即连接上级视频平台侧的前后置接口地址,重新封装数据包时,会以此IP作为源地址发出。 |
选择连接IP,即选择出口地址。请确保出口地址到上级视频平台路由可达。 |
目的地址 |
上级视频平台的流媒体服务IP |
|
目的端口 |
上级视频平台的流媒体服务端口 |
|
保存并启用码流连接通道
图25 已保存启用的前置码流连接通道
单条SIP通道,最多允许将码流负载分发到20个码流代理IP上。
SIP通道的码流代理功能,不支持tcp主动获取码流。
视频服务器(信令安全路由网关)在级联/互联组网环境中,既是客户端发起方,同时也是服务接收方。本章介绍,仅涉及与平台相关的IP和端口配置。其它视频参数的配置,需要由视频厂商完成。
上级以海康视频平台为例,通过访问http://IP:8001/center打开管理中心,点击“系统维护”→“服务参数配置”→“视频联网网关”,分别找到“国标28181协议TCP端口”和 “国标28181协议UDP端口”,其级联/互联服务端口的设置如下图所示:
图26 海康SIP网关国标28181服务端口设置
平台其它服务端口都和平台SIP通道无关。平台不需要配置。
海康平台发起端配置,在联网网关的“外域配置”,通过访问http://IP:8080/ncg打开联网网关配置界面,如下图:
图27 联网网关外域配置
将对端级联IP,修改成平台同一侧监听IP。比如外网视频平台需要将下图位置IP改成平台后置IP 10.50.48.30,将SIP信令发往平台后置监听IP。而不能是内网SIP网关实际IP 62.171.0.10。
图28 对端联网服务器IP(平台监听IP)、端口(平台监听端口)
同理,内网上级视频平台,此处需要修改成平台前置IP IP62.171.35.6。而不能是内网的SIP网关实际IP。要保证SIP信令返回到平台SIP通道的连接IP上。有些视频厂商上级侧无需配置,仅通过SIP信令中的contact值也能正常返回信令。
通过SIP客户端播放视频验证是否联通。部分厂家,支持浏览器安装插件来播放视频。
图29 SIP客户端点播画面
图30 SIP协商及RTP码流点播流程图
抓包分析SIP信令,找到SIP信令中的invite报文。并找到SIP层message body中的(o)和(c)两个字段值,需要验证其SIP客户端(或流媒体服务器)收流IP是否修改成平台IP。同时通过(m)字段获取码流目标端口。
图31 Invite报文内容修改对照图
然后通过收流IP和码流目标端口过滤出RTP码流会话
图32 下级目标端会话
同时检查SIP客户端和平台之间会话,验证平台是否将RTP码流返回给指定的SIP客户端地址(有时可能是上级流媒体服务器)
图33 上级请求端会话
如果平台两侧都能抓到RTP码流报文,说明SIP视频应用已经通了。
有时候虽然视频能打开,但播放会出现中断、卡顿等现象。此时需要对刚才过滤出来的RTP码流会话做进一步分析
图34 将码流解码(Decode As)为RTP协议
图35 选择码流目标端口值,再选择RTP协议类型
图36 分析RTP流质量
码流质量主要关注2个数值,Lost丢包率和Seq Errs乱序报文数量。大部分厂商是直接将乱序算作丢包处理的。因此对于视频厂商,他们的丢包率=(Lost* RTP Packets +Seq Errs)/ RTP Packets。
图37 过平台前RTP码流
图38 过平台后RTP码流
如果通过平台后,RTP乱序明显增加,请联系研发。
实际上,任何负载均衡节点,包括交换机、路由器、防火墙,在转发RTP码流过程中都会产生乱序。由于RTP是基于UDP协议的,所以只能依赖RTP内部的SEQ来重新排序,但如果视频服务器要处理乱序,就需要消耗大量内存,并且产生播放延迟。所以目前绝大多数视频厂商是不处理乱序的,直接将其视为丢包处理。
一线工程师不但要判断过平台后的乱序情况,同时也要调查过平台前收到的码流是否存在乱序。如果RTP码流在到达平台前已经产生了乱序,那就需要前面的节点设备来处理乱序问题。
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