音声 : ゲートウェイ プロトコル

H.323 ゲートキーパーについて

2008 年 12 月 18 日 - ライター翻訳版
その他のバージョン: PDFpdf | 機械翻訳版 (2013 年 8 月 21 日) | 英語版 (2006 年 7 月 20 日) | フィードバック

目次

概要
前提条件
      要件
      使用するコンポーネント
      表記法
ゲートキーパーの定義
ゲートキーパーのゾーンとサブネット
ゲートキーパーの機能
      ゲートキーパーの必須機能
      ゲートキーパーのオプション機能
H.323 プロトコル スイート
      H.225 RAS シグナリング
      H.225 コール制御(設定)シグナリング
      H.245 メディア制御および転送
      H.323 プロトコル スイートの概要
H.225 RAS シグナリング:ゲートキーパーとゲートウェイ
      RAS ゲートキーパー ディスカバリ
      RAS 登録と登録解除
      RAS アドミッション
      RAS エンドポイント ロケーション
      RAS ステータス情報
      RAS 帯域幅制御
Gatekeeper-Routed Call Signaling と Direct Endpoint Signaling
ゲートキーパーからゲートウェイへのコール フロー
      ゾーン内コール設定
      ゾーン間コール設定
      ディレクトリ ゲートキーパーを使用したゾーン間コール設定
      プロキシによるコール設定
      コールの接続解除
ゲートキーパーを使用した H.323 ネットワークの拡張
H.225 RAS プロトコル要素テーブル
関連するシスコ サポート コミュニティ ディスカッション
関連情報

概要

ITU-T H.323 規格では、次の 4 つのコンポーネントが規定されています。

  • ゲートウェイ

  • ゲートキーパー

  • 端末

  • Multipoint Control Unit(MCU; マルチポイント制御ユニット)

このドキュメントでは、H.323 Voice over IP(VoIP)ネットワークにおけるゲートキーパーの機能と動作を包括的に紹介しています。

H.323 の詳細については、『H.323 Tutorialleavingcisco.comを参照してください。

前提条件

要件

H.323 ゲートキーパー機能を使用していることを確認してください。この機能は、ダウンロード登録ユーザ専用)で x- と表記されます。たとえば、Cisco 2600 をゲートキーパーとして機能させるために有効な Cisco IOS(R) は、c2600-ix-mz.122-11 です。
一部ツールについては、ゲスト登録のお客様にはアクセスできない場合がありますことを、ご了承ください。

使用するコンポーネント

このドキュメントは、特定のソフトウェアやハードウェアのバージョンに限定されるものではありません。

表記法

ドキュメント表記の詳細は、『シスコ テクニカル ティップスの表記法』を参照してください。

ゲートキーパーの定義

ゲートキーパーとは、H.323 端末、ゲートウェイ、および MCU に対してアドレス変換やネットワーク アクセス制御などのサービスを提供する、ネットワーク上の H.323 エンティティです。また、ゲートキーパーでは、スケーラビリティを提供するための一元化を可能にする、帯域幅管理、アカウンティング、ダイヤル プランなどの他のサービスも提供されます。

ゲートキーパーは端末やゲートウェイなどの H.323 エンドポイントから論理的に切り離されています。これらは H.323 ネットワーク内ではオプションです。ただし、ゲートキーパーが存在する場合、エンドポイントは提供されたサービスを使用する必要があります。

ゲートキーパーのゾーンとサブネット

ゾーンとは、ゲートキーパーに登録されたゲートウェイ、端末、MCU などの H.323 ノードが集まったものです。1 つのゾーンに存在できるアクティブなゲートキーパーは 1 台だけです。これらのゾーンにはサブネットをオーバーレイすることが可能で、複数のサブネット内に存在するゲートウェイを 1 台のゲートキーパーで管理できます。

gk-zones.gif

ゲートキーパーの機能

H.323 規格では、次に示す必須およびオプションのゲートキーパー機能が定義されています。

ゲートキーパーの必須機能

  • アドレス変換:H.323 ID(gwy1@domain.com など)と E.164 番号(標準の電話番号)をエンドポイントの IP アドレスに変換します。

  • アドミッション制御:H.323 ネットワークへのエンドポイントのアドミッションを制御します。この機能を実現するために、ゲートキーパーは次のものを使用します。

    • H.225 Registration, Admission, and Status(RAS)メッセージ

      RAS シグナリングについての詳細は、「H.225 RAS シグナリング:ゲートキーパーとゲートウェイ」セクションを参照してください。

    • Admission Request(ARQ; アドミッション要求)

    • Admission Confirm(ACF; アドミッション確認)

    • Admission Reject(ARJ; アドミッション拒否)

  • 帯域幅制御:エンドポイントの帯域幅要求を管理します。この機能を実現するために、ゲートキーパーは次の H.225 RAS メッセージを使用します。

    • Bandwidth Request(BRQ; 帯域幅要求)

    • Bandwidth Confirm(BCF; 帯域幅確認)

    • Bandwidth Reject(BRJ; 帯域幅拒否)

  • ゾーン管理:ゲートキーパーは、ゾーン内に存在する登録済みのエンドポイントすべてのゾーン管理を行います。たとえば、エンドポイントの登録プロセスが制御されます。

ゲートキーパーのオプション機能

  • コールの認可:このオプションを使用すると、ゲートキーパーによって特定の端末またはゲートウェイへのアクセスが制限され、Time-of-Day(ToD)ポリシーに基づいてアクセスが制限されます。

  • コールの管理:このオプションを使用すると、ゲートキーパーによってアクティブ コールの情報が保持され、ビジー状態のエンドポイントを通知する場合や、コールをリダイレクトしたりする場合にこの情報が使用されます。

  • 帯域幅管理:このオプションを使用すると、必要な帯域幅が使用できないときにゲートキーパーでアドミッションを拒否できます。

  • コール制御シグナリング:このオプションを使用すると、ゲートキーパーは Gatekeeper-Routed Call Signaling(GKRCS)モデルを使用して、H.323 エンドポイント間のコール シグナリング メッセージをルーティングできます。もう 1 つの方法として、エンドポイント同士が互いに直接 H.225 コール シグナリング メッセージを送信することもできます。

注:Cisco IOS ゲートキーパーは Direct Endpoint Signaling をベースとしています。GKRCS はサポートしていません。このドキュメントの「Gatekeeper-Routed Call Signaling と Direct Endpoint Signaling」セクションを参照してください。

H.323 プロトコル スイート

H.323 プロトコル スイートは次の 3 つの主要制御エリアに分けられます。

  • RAS(H.225)シグナリング

  • コール制御/コール設定(H.225)

  • メディア制御および転送(H.245)シグナリング

gk-01.gif

H.225 RAS シグナリング

RAS はゲートウェイとゲートキーパーの間で使用されるシグナリング プロトコルです。RAS チャネルは他のどのチャネルよりも先にオープンし、コール設定チャネルおよびメディア転送チャネルからは独立しています。

  • RAS は User Datagram Protocol(UDP)ポート 1719(H.225 RAS メッセージ)と 1718(ユニキャスト ゲートキーパー ディスカバリ)を使用します。

詳細は、このドキュメントの「H.225 RAS シグナリング:ゲートキーパーとゲートウェイ」セクションを参照してください。

H.225 コール制御(設定)シグナリング

H.225 コール制御シグナリングは H.323 エンドポイント間の接続の設定に使用されます。ITU H.225 勧告では、Q.931 シグナリング メッセージの使用とサポートが規定されています。

信頼性の高い(TCP)コール制御チャネルが IP ネットワークを通じて TCP ポート 1720 上で作成されます。このポートは、コールの接続、維持、および接続解除の目的で Q.931 コール制御メッセージを発信します。

ネットワーク ゾーン内にゲートキーパーが存在する場合は、H.225 コール設定メッセージが Direct Call Signaling または GKRCS のいずれかによって交換されます。詳細は、このドキュメントの「Gatekeeper-Routed Call Signaling と Direct Endpoint Signaling」セクションを参照してください。どちらの方式が使用されるかは、RAS アドミッション メッセージの交換中にゲートキーパーによって決定されます。

ゲートキーパーが存在しない場合、H.225 メッセージはエンドポイント間で直接交換されます。

H.245 メディア制御および転送

H.245 は H.323 エンティティ間のエンドツーエンドの制御メッセージを取り扱います。H.245 手順によって、オーディオ、ビデオ、データ、および制御チャネル情報を転送するための論理チャネルが確立されます。H.245 手順は、次のようなチャネルの使用と機能のネゴシエーションにも使用されます。

  • フロー制御

  • 機能交換メッセージ

H.245 の詳細な説明については、このドキュメントの適用範囲外です。

H.323 プロトコル スイートの概要

h323-scope.gif

H.225 RAS シグナリング:ゲートキーパーとゲートウェイ

RAS ゲートキーパー ディスカバリ

H.323 端末/ゲートウェイがゾーン内のゲートキーパーを検出するプロセスには次の 2 種類があります。

  • ユニキャスト ディスカバリ(手動方式):UDP ポート 1718 を使用します。このプロセスでは、エンドポイントにゲートキーパーの IP アドレスが設定されているため、エンドポイントはすぐに登録を試みることができます。ゲートキーパーは Gatekeeper Confirm(GCF; ゲートキーパー確認)または Gatekeeper Rejection(GRJ; ゲートキーパー拒否)メッセージで応答します。

  • マルチキャスト ディスカバリ(自動検出):UDP マルチキャスト アドレス 224.0.1.41 を使用します。自動検出では、エンドポイントがマルチキャスト Gatekeeper Request(GRQ; ゲートキーパー要求)メッセージを使用してゲートキーパーを検出します。エンドポイントにゲートキーパーを静的に設定する必要がないため、この方法の方が管理上のオーバーヘッドが少なくて済みます。ゲートキーパーは GCF または GRJ メッセージで応答します。特定のサブネットに対してのみ応答するようにゲートキーパーを設定できます。

    注:Cisco IOS ゲートキーパーは GCF または GRJ メッセージを使用して必ず GRQ に応答します。何も応答が返されないということはありません。

ゲートキーパーが使用可能でない場合、ゲートウェイは定期的にゲートキーパーの再検出を試みます。ゲートキーパーがオフラインになっていることを検出すると、ゲートウェイは新しいコールの受け入れを中止し、ゲートキーパーの再検出を試みます。アクティブ コールは影響を受けません。

gk-discovery.gif

次の表は、RAS ゲートキーパー ディスカバリ メッセージの定義を示しています。

ゲートキーパー ディスカバリ

GRQ(Gatekeeper_Request)

エンドポイントからゲートキーパーに送信されるメッセージ。

GCF(Gatekeeper_Confirm)

ゲートキーパーからエンドポイントへの応答。ゲートキーパーの RAS チャネルの転送アドレスを通知します。

GRJ(Gatekeeper_Reject)

ゲートキーパーからエンドポイントへの応答。エンドポイントの登録要求を拒否します。通常は、ゲートウェイまたはゲートキーパーのコンフィギュレーション エラーが原因です。

RAS 登録と登録解除

登録とは、ゲートウェイ、端末、または MCU がゾーンに加入し、ゲートキーパーに自身の IP アドレスとエイリアス アドレスを通知するプロセスを指します。登録はディスカバリ プロセスの後に起こります。どのゲートウェイも、1 台のアクティブ ゲートキーパーだけに登録できます。1 つのゾーンに存在できるアクティブ ゲートキーパーは 1 台だけです。

H.323 ゲートウェイは H.323 ID(電子メール ID)または E.164 アドレスを使用して登録されます。次に例を示します。

  • 電子メール ID(H.323 ID):gwy-01@domain.com

  • E.164 アドレス: 5125551212

gk-registration.gif

次の表は、RAS ゲートキーパー登録および登録解除メッセージの定義を示しています。

ゲートキーパー ディスカバリ

RRQ(Registration_Request)

エンドポイントからゲートキーパーの RAS チャネル アドレスに送信されます。

RCF(Registration_Confirm)

エンドポイントの登録を確認するゲートキーパーからの応答。

RRJ(Registration_Reject)

エンドポイントの登録を拒否するゲートキーパーからの応答。

URQ(Unregister_Request)

登録をキャンセルするためにエンドポイントまたはゲートキーパーから送信されます。

UCF(Unregister_Confirm)

登録解除を確認するためにエンドポイントまたはゲートキーパーから送信されます。

URJ(Unregister_Reject)

エンドポイントがゲートキーパーに事前登録されていなかったことを示します。

RAS アドミッション

エンドポイントとゲートキーパーの間のアドミッション メッセージはコール アドミッションと帯域幅制御の基盤となります。ゲートキーパーはアドミッション要求を確認または拒否することによって H.323 ネットワークへのアクセスを許可します。

次の表は、RAS アドミッション メッセージの定義を示しています。

アドミッション メッセージ

ARQ(Admission_Request)

エンドポイントによる、コールを開始するための試み。

ACF(Admission_Confirm)

ゲートキーパーによる、コールを受け入れるための許可。このメッセージには着信側ゲートウェイまたはゲートキーパーの IP アドレスが含まれています。発信側ゲートウェイはこのメッセージを使用して、コール制御シグナリング手順を開始します。

ARJ(Admission_Reject)

このコールのためにネットワークへのアクセスを求めるエンドポイントの要求を拒否します。

詳細は、このドキュメントの「ゲートキーパーからゲートウェイへのコール フロー」セクションを参照してください。

RAS エンドポイント ロケーション

ロケーション要求メッセージは一般に、ゾーン間ゲートキーパーの間で、異なるゾーンに属するエンドポイントの IP アドレスを取得するために使用されます。次の表は、RAS ロケーション要求メッセージの定義を示しています。

ロケーション要求

LRQ(Location_Request)

1 つ以上の E.164 アドレスに関するコンタクト情報をゲートキーパーに要求するために送信されます。

LCF(Location_Confirm)

ゲートキーパーから送信されるメッセージで、ゲートキーパー自体または要求されたエンドポイントのコール シグナリング チャネルまたは RAS チャネルのアドレスが含まれます。GKRCS が使用されている場合、LCF は自身のアドレスを使用します。Directed Endpoint Call Signaling が使用されている場合、LCF は要求されたエンドポイントのアドレスを使用します。

LRJ(Location_Reject)

LRQ を受信したゲートキーパーに要求されたエンドポイントが登録されていない場合、またはリソースを使用できない場合に、LRQ を受信したゲートキーパーから送信されます。

詳細は、「ゲートキーパーからゲートウェイへのコール フロー」セクションを参照してください。

RAS ステータス情報

ゲートキーパーは RAS チャネルを使用してエンドポイントからステータス情報を取得できます。RAS を使用すると、エンドポイントがオンラインかオフラインかを監視できます。次の表は、RAS ステータス情報メッセージの定義を示しています。

ステータス情報

IRQ(Information_Request)

ゲートキーパーからエンドポイントに送信されるステータス要求。

IRR(Information_Request_Response)

エンドポイントからゲートキーパーに対して、IRQ への応答として送信されます。このメッセージは、ゲートキーパーが定期的なステータス更新を要求した場合にも、エンドポイントからゲートキーパーへ送信されます。IRR は、アクティブ コールに関する情報をゲートキーパーに通知するために、ゲートウェイで使用されます。

IACK(Info_Request_Acknowledge)

IRR メッセージに応答するためにゲートキーパーで使用されます。

INACK(Info_Request_Neg_Acknowledge)

IRR メッセージに応答するためにゲートキーパーで使用されます。

RAS 帯域幅制御

帯域幅制御は、最初はアドミッション メッセージ(ARQ/ACF/ARJ)のシーケンスを通じて管理されます。ただし、帯域幅はコール中に変更できます。次の表は、RAS 帯域幅制御メッセージの定義を示しています。

帯域幅制御

BRQ(Bandwidth_Request)

コールの帯域幅を増加または減少するためにエンドポイントからゲートキーパーに送信される要求。

BCF(Bandwidth_Confirm)

帯域幅変更要求の受け入れを確認するためにゲートキーパーから送信されます。

BRJ(Bandwith_Reject)

帯域幅変更要求を拒否するためにゲートキーパーから送信されます。

RAI(Resource Availability Indicator)

このメッセージは、追加のコールの受け入れに使用できるリソースがゲートウェイに残っているかどうかをゲートキーパーに通知するために、ゲートウェイで使用されます。

RAC(Resource Availability Confirm)

RAI メッセージの受信確認を行うためにゲートキーパーからゲートウェイに送信される通知。

RAI についての詳細は、『リソース アロケーション インディケーションに関する概要、設定、およびトラブルシューティング』を参照してください。

Gatekeeper-Routed Call Signaling と Direct Endpoint Signaling

ゲートキーパーのコール シグナリング方式には次の 2 つのタイプがあります。

  • Direct Endpoint Signaling:この方式を使用すると、コール設定メッセージは着信側ゲートウェイまたはエンドポイントに送信されます。

  • Gatekeeper-Routed Call Signaling(GKRCS):この方式を使用すると、コール設定メッセージはゲートキーパーを経由して送信されます。

注:Cisco IOS ゲートキーパーは Direct Endpoint Signaling をベースとしており、GKRCS はサポートしていません。

次の図は、2 つの方式の違いを示しています。

gk-direct-call-sig.gif

gkrcs-2.gif

ゲートキーパーからゲートウェイへのコール フロー

以降の各セクションでは、Directed Call Signaling コール フロー シナリオだけを取り上げています。また、ゲートウェイはすでにゲートキーパーのディスカバリとゲートキーパーへの登録を完了していると想定しています。

ゾーン内コール設定

intra-zone-call.gif

ゾーン間コール設定

inter-zone-call.gif

ディレクトリ ゲートキーパーを使用したゾーン間コール設定

ゲートキーパーの主な機能は、他の H.323 ゾーンの状況を常に把握し、コールを適切に転送することです。H.323 ゾーンが数多く存在する場合は、ゲートキーパーの設定が管理者にとって大きな負担になることがあります。このような大規模な VoIP インストレーションでは、異なるゾーンすべてを登録したレジストリを持つディレクトリ ゲートキーパーを中央に配置し、LRQ 転送プロセスを連携させることができます。ディレクトリ ゲートキーパーを使用すれば、ゾーン間ゲートキーパーの間でのフル メッシュは不要になります。

注:ディレクトリ ゲートキーパーは業界標準ではなく、Cisco の実装です。

詳細は、「ゲートキーパーを使用した H.323 ネットワークの拡張」セクションを参照してください。

inter-zone-directory-call.gif

プロキシによるコール設定

inter-zone-proxy-call.gif

コールの接続解除

gk-call-disconnect.gif

ゲートキーパーを使用した H.323 ネットワークの拡張

次の図は、ゲートキーパーとディレクトリ ゲートキーパーを使用した VoIP ネットワークの拡張の概念を示しています。

gk-scaling.gif

H.225 RAS プロトコル要素テーブル

ras-messages.gif

注:ゲートキーパーの設定例については、『Cisco IOS ゲートキーパーのコール ルーティングについて』を参照してください。


関連するシスコ サポート コミュニティ ディスカッション

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関連情報


Document ID: 5244