H.323 gateway - это шлюз, который пожалуй, наиболее часто можно увидеть в среде CUCM (Cisco Unified Call Manager).
H.323 gateway - это устройство, где технология традиционной телефонии Circuit-Switched Network перекодируется в IP пакеты или в Voice over IP Packet Network (VoIP Network).

Архитектура H.323

H.323 - это семейство протоколов определенных ITU, и созданных для организации мультимедиа-конференций поверх LAN.
H.323 был разработан на основе ISDN Q.931, как протокол, позволяющий использовать IP-сети подобно традиционной телефонии.
H.323 является независимым протоколом и в настоящее время используется наиболее широко.

H.323 - это протокол типа peer-to-peer, т.е. каждый шлюз играет равноправную роль в процессе обмена сигнализацией, а также держит у себя свой независимый Dial-Plan. Это в корне отличается от работы таких протоколов как MGCP или SCCP, но сходно с протоколом SIP.

H.323 полностью поддерживается всеми Cisco voice gateways и всеми Cisco Unified Communications call control
platforms.

Преимущества H.323

Говоря о преимуществах мы будем сравнивать в основном H.323 с MGCP.

• На каждом шлюзе свой диалплан - это свойство позволяет обрабатывать маршрутизацию звонков локально и не зависеть от CUCM, как в случае с MGCP.
• Возможность более тонкой настройки маршрутизации - возможности Cisco IOS по части translating и matching гораздо шире возможностей CUCM. Например CUCM строит маршрутизацию базируясь на called number, а IOS позволяет учитывать дополнительно и Calling Number
• Нет необходимости дополнительной конфигурации маршрутизации для работы SRST - прямое следствие того, что маршрутизация настраивается напрямую на шлюзе.
• Возможна настройка трансляций на шлюзе - иногда может понадобиться, но стремиться следует к однообразию.
• Нет зависимости от CUCM - прямое следствие того, что маршрутизация настраивается напрямую на шлюзе.
• Поддержка большего количества voice interface types - H.323, как наиболее распространённый протокол, поддерживает гораздо большее количество voice interface types
• Поддержка ISDN NFAS - ISDN не поддерживает.
• Расширенная поддержка факсов - H.323 поддерживает T.37 и T.38

Сетевые компоненты H.323

Сеть H.323 включает следующие компоненты:
■ Terminals: H.320 (ISDN), H.323, H.324 (plain old telephone service [POTS])
■ Gateways
■ Gatekeepers
■ Multipoint control units
■ Cisco Unified Border Element

H.323 Terminals

H.323 Terminal - это собственно телефон или видеотелефон, работающий с протоколом H.323. Также в качестве H.323 Terminal может выступать и компьютер с соответствующим ПО.

H.323 Gateways

Это устройство, обеспечивающее подключение H.323 device с non-H.323 device.

H.323 Gateway обеспечивает следующие функции:
- Трансляция между форматами audio, video, and data.
- Конвертация сигнализации разных сред

H.323 Gatekeepers

H.323 gatekeeper становится нужен в крупной сети H.323 и играет роль центрального узла, обеспечивающего трансляцию адресов, access control, admission control.
Все H.323 enpoints регистрируются на H.323 gatekeeper. При попытке звонка инициатор делает запрос на H.323 gatekeeper. Если тот решает что звонок разрешён, он возвращает IP адрес искомого адресата.

H.323 Multipoint Control Units

multipoint control unit это по сути Conference Bridge, т.е. на нем собираются конференции девайсов H.323.

H.323 Call Flows

H.323 часто называют “umbrella protocol”, это из-за того что под ним как под "зонтиком" живут масса других протоколов, каждый выполняющий свою функцию:

• H.225 for call setup - Call signaling позволяет одному endpoint создать соединение с другим. Для создания соединения должны быть выполнены call setup procedures, которые базируются на ISDN ITU Q.931. Причём дебаг H.323 можно выполнить через команду debug isdn q931.
• H.225 for Registration, Admission, and Status (RAS) control - RAS control используется для взаимодействия с Gatekeeper и осуществляется с использованием отдельного сигнального канала между enpoints и Gatekeeper
• H.245 for capabilities exchange - H.245 использует отдельный канал от сигнализации и используется для следующих функций:
  - Logical channel signaling - открывает/закрывает потоки RTP, RTCP
  - Capabilities exchange - Негоциация аудио, видео, кодеков.
  - Master or responder determination
  - Mode request

H.323 Slow Start Call Setup и Fast Start Call Setup

В H.323 существуют различные процедуры обмена сообщения для активации звонка (Call Setup).
Slow Start Call Setup и Fast Start Call Setup (Fast Connect). Их главное отличие в том, насколько скоро начинается capability negotiation, а также Master/Slave Request.
Только после этого осуществляется Logical channel signaling

Можно сказать, что Fast Start (Fast Connect) лучше, чем Slow Start - его механизм совершеннее, он затрачивает меньше времени для осуществления Call Setup, поскольку между устройствами проходит гораздо меньше H.245 messages.
Fast Start (Fast Connect) как процедура доступна в H.323 version 2.

Немного определений:
Capability Cegotiation - это процесс определения устраивающего обе стороны кодека.

Master/Slave determination - В H.323 существует несколько типов терминалов. Между этими типами существует градация устройств по приоритету. Приоритет определяет кто диктует некоторые параметры и кто имеет приоритет в конфликтах этих параметров. Градация типов по убыванию следующая:
- MCU
- gatekeeper
- gateway
- terminal
Если тип терминала окажется одинаковым, устройства осуществляют выбор через Master/Slave determination

Logical Channel Signaling - Как уже было сказано, осуществляется после capability negotiation, а также Master/Slave Request. Logical channel signaling предназначена для открытия и закрытия собственно самого потока RTP. Девайсы договариваются друг с другом с помощью Logical channel signaling несут информацию портах RTP/RTCP.

Slow Start Call Setup Negotiation

Fast Start Call Setup Negotiation

Процедура Fast Connect (Fast Start) уменьшает количество необходимых сообщений, которыми обмениваются устройства, чтобы в итоге осуществить capability exchange и logical channel assignments.

Т.е. при Fast Connect уже на втором шаге сообщение Call Setup содержит TCS/OLC, тогда как при Slow Start это происходит только на 9-ом шаге.

H.323 Early Media

H.323 Early Media - идет дальше. При H.323 Early Media два шлюза осуществляют процедуру Fast Connect, и сразу после этого открывают media channels, т.е. поток RTP. Остальные сообщения H.225 вплоть до Connect проходят позже.
Таким образом, Early Media позволяют поднять поток и передавать Media до того, как звонок accepted. Например это используется в технологиях мобильных телефонов. При входящем звонке на мобильный, абонент может проигрывать свой "гудок" или какое-то сообщение, идущее непосредственно с аппарата.

Configuring H.323 Gateways

В Dial-Peer дефолтный протокол H.323. Шлюз Cisco также по умолчанию (default dial-peer) работает как шлюз H.323 Gateway.

Сервис VoIP по умолчанию включён.
Сервис H.323 интегрирован в сервис VoIP, и его нельзя контролировать отдельно - мы можем выключить только весь сервис VoIP:

router(config)#voice service voip
router(conf-voi-serv)#shutdown

interface Loopback0
 ip address 10.1.1.1 255.255.255.255
 h323-gateway voip bind srcaddr 10.1.1.1
!
dial-peer voice 1 voip
 incoming called-number .
!
dial-peer voice 10 pots
 destination-pattern 1001
 port 1/0/0
!
dial-peer voice 20 voip
 destination-pattern 200.
 session target ipv4:10.2.1.1

interface Loopback0
 ip address 10.1.1.2 255.255.255.255
 h323-gateway voip bind srcaddr 10.1.1.2
!
dial-peer voice 1 voip
 incoming called-number .
!
dial-peer voice 10 pots
 destination-pattern 2001
 port 1/0/0
!
dial-peer voice 11 pots
 destination-pattern 2002
 port 1/0/1
!
dial-peer voice 20 voip
 destination-pattern 100.
 session target ipv4:10.1.1.1

Можно сказать что в этом примере приведена классическая минимальная конфигурация, необходимая для корректной работы H.323.
На обоих маршрутизаторах H.323 привязан к виртуальному интерфейсу.
Также обратите внимание что, в диалпирах нигде не отмечен протокол H.323: он будет использоваться по умолчанию, если в лоб не указан другой протокол.
Также на обоих устройствах присутствует Dial-peer 1, хотя звонки будут успешно ходить и без первого диалпира.
Он служит для входящих звонков.
Это рекомендуемая практика использовать отдельный диалпир для входящих и "железно" контролировать параметры входящих звонков.

Также отметим приоритеты, используемые в диалпирах:
incoming called-number
answer-address
destination-pattern
Благодаря этому входящий звонок берётся первым диалпиром.

Еще хороший практический пример подключения к линии POTS с использованием H.323 Gateway см.
Настройка Call Manager CUCM с нуля: Связь с внешним миром (Часть 3)

Дополнительные параметры

Тюнинг H.323 может понадобиться по обстоятельствам. Например следующий конфиг:

interface Loopback0
 ip address 10.1.1.1 255.255.255.255
 h323-gateway voip bind srcaddr 10.1.1.1
!
voice service voip
 h323
  session transport tcp
voice class h323 10
 h225 timeout tcp establish 3
!
dial-peer voice 1 voip
 voice-class h323 10
 destination-pattern 200.
 session target ipv4: 10.2.1.1
!
dial-peer voice 2 voip
 voice-class h323 10
 destination-pattern 200.
 session target ipv4: 10.3.1.1
preference 1

Проверка

Router#show gateway