PROTOCOLO DE TRANSPORTE EN TIEMPO REAL RTP - RTCP
INTRODUCCIÓN
La proliferación de equipos, sumada a la disponibilidad de hardware de audio/video económicos y la posibilidad de contar con velocidades de conexión cada vez más rápidas, ha aumentado el interés en el uso de Internet para enviar audio y video, tipos de datos que tradicionalmente se reservaban para redes especializadas.
Durante los últimos años, las audio conferencias y las videoconferencias se han convertido en una práctica común. Sin embargo, la misma naturaleza de Internet indica que esta red no está preparada para la transmisión de datos en tiempo real y, por consiguiente, la calidad del audio transmitido por Internet generalmente tiene una calidad mediocre.
Esta teoría específicamente trata el análisis y la solución de estos problemas permitiendo mantener una calidad auditiva aceptable, incluso en los casos en los que la l a red esté algo congestionada
PROTOCOLOS Hay varios protocolos que soportan el tráfico en tiempo real sobre Internet (en este caso se enumeran las más importantes que se discutirán):
RTP (Real-Time Protocol) – transporta tramas
RTCP (Real-time Control Protocol) – canal paralelo
multimedia
para transporte de
RTP
Real time Transport Protocol (RTP) es un protocolo basado en IP, es un estándar creado por la IETF para la transmisión confiable de voz y video a través de Internet en tiempo real RTP está diseñado para trabajar en conjunto con el auxiliar de control de protocolo RTCP para obtener información sobre calidad de la transmisión de datos e información sobre los participantes en la sesión en curso.
CARACTERISTICA DE RTP
Características Usado en aplicaciones de tiempo real como videoconferencias, audio en difusión y telefonia 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). Puede ser un formato de audio o video. Numerar el paquete. Indicar el instante en que se genero el paquete (time stamp).
DATOS RTP
RTP transporta las señales audio o vídeo codificadas mediante paquetes RTP que contienen un header RTP (cabecera) seguido de estas señales audio o vídeo.
Un paquete RTP pasa por la capa UDP, que le añade una cabecera UDP. El conjunto es traspasado a la capa IP, que agrega una cabecera IP. Entonces, el datagrama IP es encaminado hacia el destino. En recepción, el paquete es entregado a la aplicación adecuada.
ASPECTOS DE 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.
ESTRUCTURA DE UN PAQUETE RTP 20
8
Cabecera IP
Cabecera UDP
La cabecera RTP incluye:
12 Cabecera RTP
Variable Datos (Audio o Video digital) Con esto el receptor puede:
Tipo de carga útil (7 bits)
Identificar si es audio o video y el codec utilizado
Número de secuencia (16 bits)
Ordenar datagramas recibidos, detectar perdidos
Timestamp (32 bits)
Reproducir en el instante adecuado, sincronizar audio y vídeo
Identificador de la fuente (32 bits)
Distinguir diferentes fuentes originadas por un mismo emisor
RTCP Real Time Control Protocol –
–
El protocolo RTCP está basado en transmisiones periódicas de paquetes de control para todos los participantes en la sesión. Es un protocolo de control de los flujos RTP, que permite transportar informaciones básicas de los participantes de una sesión y de la calidad de servicio. Por tanto, la función primordial de RTCP es la de proveer una realimentación de la calidad de servicio.
PROPOSITOS DE RTPC
Es ligero respecto a especificación e implementación. Flexible en el sentido de que proporciona mecanismos. Neutral al protocolo: funciona sobre UDP/IP, ST-II, IPX, ATM, etc. Escalable. Separa control y datos. Y es seguro: soporta cifrado y posibilidad de autenticación.
FUNCIONES DE RTPC
Segmentación y composición hecha por UDP (o similar). Resecuenciación (si es necesaria). Detección de perdidas para poder estimar la calidad. Sincronización entre flujos (sincronización de labios entre audio y vídeo y control de retrasos). Realimentación de la calidad de servicio y adaptación de la calidad. Identificación de la fuente (emisor).
Tipos de Paquetes RTCP
SR (informe de emisor): conjunto de estadísticas
de transmisión y recepción que provienen de participantes que son emisores activos. RR (informe del receptor): conjunto de estadísticas que provienen de participantes que son sólo receptores. SDES (descripción de fuente): están compuestos de varios elementos, incluido el CNAME. Constituyen la “tarjeta de visita” de la fuente. BYE (mensaje de fin): termina la sesión. APP: funciones específicas de una determinada aplicación.
Importancia de la existencia de los paquetes
En transmisiones multicast la información de control puede consumir un ancho de banda considerable. Para hacerse cargo de este problema RTCP ha establecido un mecanismo para reducir la transmisión de información de control a medida que ingresan más usuarios, que consiste en limitar la cantidad de tránsito de RTCP en un pequeño porcentaje de tráfico de datos en RTP. Este mecanismo también asigna más ancho de banda RTCP a los emisores activos.
Importancia de la existencia de los paquetes Un participante sabe cuánto ancho de banda puede consumir con el tránsito de RTCP la aplicación empieza a enviar informes periódicos de la tasa adecuada. Los informes de emisor y de receptor contienen información sobre los datos recibidos de todas las fuentes en el periodo de informes más reciente.
Encabezado RTCP
El encabezado RTCP tiene32 bytes y está dividido en 3 zonas:
USO DE PROTOCOLO RTP + RTCP Una fuente/emisor utiliza el protocolo RTP para generar paquetes de contenido multimedia que serán difundidos para un receptor (unicast) o varios receptores (multicast). El contenido multimedia será generado en un flujo de paquetes UDP que será enviado al receptor o receptores. A su vez éstos generan paquetes utilizando el protocolo RTCP que mandarán información sobre la calidad de los datos distribuidos por la fuente.
Entre los emisores y los receptores puede haber 2 tipos de nodos: • Mezclador: Recibe varios paquetes RTP, los combina y envía otro nuevo con un nuevo SSRC (del mezclador), informando de los SSRCs originales como CSRCs (Contributing SRC), fuentes contributivas. •
Traductor: Hace reenvío de paquetes tras modificarlos.
¿Cómo se utiliza RTCP con respecto a RTP?
RTCP es un protocolo de control asociado con RTP, que mide los desempeños pero no ofrece garantías. Para esto, se debe utilizar un protocolo de reserva como RSVP o asegurarse de que los enlaces de comunicación utilizados sean de proporción correcta en relación con el uso que se hace de ellos.
FUNCIONAMIENTO La función básica de RTP es multiplexar varios flujos de datos en tiempo real en un solo flujo de paquetes UDP, pudiéndose enviar tanto a un solo destino (unicast) o múltiples destinos (multicast).
Los paquetes son numerados de la siguiente manera: se le asigna a cada paquete un número mayor que su antecesor. Esto será útil para que la aplicación conozca si ha fallado algún paquete o no en la transmisión. Si ha fallado, al no tener un control de flujo, de errores, de confirmaciones de recepción ni de solicitud de transmisión, la mejor opción es la interpolación de los datos.
Conclusiones
Los protocolos RTP y RTCP están adaptados para la transmisión de datos en tiempo real.
No obstante, funcionan con una estrategia de extremo a extremo y, por tanto, no pueden controlar el elemento principal de la comunicación: la red. Sin embargo, cuales quieras sean los esfuerzos de adaptación de los emisores, o los medios establecidos por los receptores, es en el centro de la red donde se generan los disfuncionamientos críticos.
El protocolo Internet ha sido expresamente pensado para aportar inteligencia en los sistemas de extremidad.
El protocolo RSVP (Resource Reservation Protocol) definido por el IETF ha sido desarrollado para remediar estas disfuncionalidades y así mejorar las transmisiones en tiempo real.
Conclusiones
Los protocolos RTP y RTCP se utilizan principalmente para videoconferencia, donde los participantes son a su turno, emisores o receptores. Para el transporte de voz, permiten una transmisión correcta en las redes adecuadas. Es decir, redes que implementen una calidad de servicio adaptada. También es posible basarse en redes bien dimensionadas (ancho de banda, determinismo de las capas sub-adyacentes, etc.), de tipo LAN de empresa.
