RTP (P2)

Status: draft

MACsec (IEEE 802.1AE、構造のみ)、GTPv2-C (3GPP TS 29.274)、Diameter (RFC 6733、Credit-Control は RFC 4006)、SIP (RFC 3261)、RTP / RTCP (RFC 3550) (M7) のメモです。定義は crates/wpg-protocols/src/{macsec,gtpv2,diameter,sip,rtp}.rs、サンプルは templates/protocols/l2/macsec.wpg.yaml、templates/protocols/mobile/、templates/protocols/voip/ にあります。

スタックとサンプル

ethernet2 / macsec                          # EtherType 0x88e5 (Auto)。dot1q の後にも置ける
ethernet2 / ipv4 / udp / gtpv2 [/ gtpv2]    # UDP 2123。ピギーバックされたメッセージは 2 つ目の gtpv2 レイヤ
ethernet2 / ipv4 / tcp / diameter           # TCP 3868
ethernet2 / ipv4 / udp|tcp / sip            # UDP / TCP 5060
ethernet2 / ipv4 / udp / rtp / payload      # 任意のポート (レイヤを明示)。UDP 5004 はデコードされる
ethernet2 / ipv4 / udp / rtcp_sr / rtcp_sdes ...  # RTCP 複合パケット。UDP 5005 はデコードされる

UDP / TCP の宛先ポートは Auto ではないので 2123、3868、5060 などを指定します (デコードでは送信元ポートも見ます)。

サンプル	内容
`macsec`	明示的な SCI 付きの暗号化フレーム (アソシエーション番号 1、48 オクテットのセキュアデータ、不透明な ICV)
`gtpv2-create-session-request`	S11 の Create Session Request: IMSI、MSISDN、Serving Network、RAT Type、F-TEID 2 つ、APN、Selection Mode、PDN Type、PAA、AMBR、Bearer Context
`gtpv2-create-session-response`	Create Session Response: Cause、F-TEID、PAA、APN Restriction、S1-U の F-TEID と Charging ID を含む Bearer Context
`gtpv2-echo-request`	TEID なしの Echo Request (Recovery IE)
`diameter-cer`	Vendor-Specific-Application-Id (S6a) 付きの Capabilities-Exchange-Request
`diameter-ccr-initial`	Subscription-Id 付きの初回 Credit-Control-Request
`sip-invite`	UDP での SDP オファー付き INVITE
`sip-register`	TCP での本文なしの REGISTER
`rtp-pcmu`	G.711 PCMU の 50 パケット (シーケンス番号とタイムスタンプのジェネレータ、160 オクテットのペイロード)
`rtcp-sr-sdes`	受信レポート 1 件の送信者レポートと SDES の CNAME
`rtcp-rr-bye`	受信者レポート、SDES の CNAME、理由付きの BYE
`rtcp-feedback-app`	受信者レポート、PLI (汎用 `rtcp` レイヤ)、APP パケット

MACsec: 構造のみ

macsec レイヤは SecTAG とフレームの保護部分です。

フィールド	内容
`v`、`es`、`sc`、`scb`、`e`、`c`	TCI のビット。`sc` は Auto: `sci` に要素があれば 1
`an`	アソシエーション番号 (2 ビット)
`sl`	ショート長 (6 ビット): セキュアデータが 48 オクテット未満のときその長さ、それ以外は 0。手動
`pn`	パケット番号 (32 ビット)
`sci`	`[]` または `[{ system_identifier, port_identifier }]`
`secure_data`	不透明なオクテット列。書いた値がそのまま送られ、暗号化はしない
`icv`	不透明な 16 オクテット。計算しない

解析ではフレームの最後の 16 オクテットを ICV、SecTAG と ICV の間をセキュアデータとします。Ethernet の最小長より短いフレームは (実際の回線と同じく) ICV の後に詰め物が付き、解析し直すと詰め物はセキュアデータ / ICV に含まれます。完全性保護のみのフレーム (E = C = 0) もそれ以上はデコードせず、ユーザデータは secure_data に残ります。

GTPv2-C: 1 レイヤ = 1 メッセージ

gtpv2 レイヤはヘッダ (version 2、p、t、mp、message_type、message_length、teid、sequence_number、message_priority) と IE (ies) です。

t は teid から Auto: teid: [0x1001] で TEID を送り、teid: [] (Echo) で省きます。
message_length は Auto (先頭 4 オクテットより後のオクテット数)。IE はこの長さで終わるので、ピギーバックされたメッセージ (p: 1) は次の gtpv2 レイヤになります。
IE は 8 ビット型、IE データの 16 ビット長、長さに数えないスペア / インスタンスの 1 オクテット (wpg-core TlvDef::uncounted_octets) です。型付きの IE はどれも先頭に spare と instance フィールドを持ちます。

- protocol: gtpv2
  fields:
    message_type: create_session_request
    teid: [0]
    ies:
      - imsi: { digits: "00 01 01 21 43 65 87 f9" }   # TBCD
      - fteid: { interface_type: s11_mme_gtp_c, teid: 0x1001, ipv4: 192.0.2.1 }
      - apn: { apn: "08 69 6e 74 65 72 6e 65 74" }    # DNS ラベル
      - bearer_context:
          ies:
            - ebi: { ebi: 5 }
            - bearer_qos: { pl: 9, qci: 9 }

型	IE (`name`) とデータのフィールド
1 / 75 / 76	`imsi` / `mei` / `msisdn` (`digits`、TBCD のオクテット列)
2	`cause` (`cause`、`pce`、`bce`、`cs`、`offending_ie`)
3	`recovery` (`restart_counter`)
71	`apn` (`apn`、DNS ラベルのオクテット列)
72	`ambr` (`uplink`、`downlink`、kbps)
73	`ebi` (`ebi`)
74	`ip_address` / `ip_address_ipv6` (`address`)。IE 長で判別
77 / 78 / 84 / 86	`indication` (`flags`)、`pco`、`bearer_tft`、`uli` (`data` / `tft` のオクテット列)
79	`paa` / `paa_ipv6` / `paa_ipv4v6` (`pdn_type`、`ipv6_prefix_length`、`ipv6`、`ipv4`)。IE 長で判別
80	`bearer_qos` (`pci`、`pl`、`pvi`、`qci`、`mbr_uplink`、`mbr_downlink`、`gbr_uplink`、`gbr_downlink`)
82	`rat_type`
83	`serving_network` (MCC / MNC の各桁)
87	`fteid` / `fteid_ipv6` / `fteid_ipv4v6` (`v4`、`v6`、`interface_type`、`teid`、`ipv4`、`ipv6`)。IE 長で判別
93	`bearer_context` (`ies`: 上の IE。1 段のみ)
94 / 95	`charging_id`、`charging_characteristics`
99	`pdn_type`
114 / 127 / 128	`ue_time_zone`、`apn_restriction`、`selection_mode`
255	`private_extension` (`enterprise_id`、`value`)

その他の IE は { type: N, data: "..." } (データはインスタンスのオクテットから始まる) で保持します。GTPv1-C (バージョン 1、同じ UDP 2123) はモデル化していません。そのメッセージはバージョンの警告付きで gtpv2 としてデコードされます。

Diameter: ヘッダと AVP

diameter レイヤはヘッダ (version、message_length (Auto)、r / p / e / t フラグ、command_code、application_id、hop_by_hop、end_to_end) と AVP (avps) です。AVP はメッセージ長で終わるので、同じ TCP セグメント内の 2 つ目のメッセージは次のレイヤ (raw) になります。

AVP は 32 ビットのコード、フラグのオクテット (コードと長さの間: wpg-core TlvDef::head_octets)、ヘッダとデータを数え詰め物を数えない 24 ビット長 (Auto)、V フラグが 1 のときの Vendor-ID、4 オクテット境界まで詰めたデータ (Auto) です。型付きの AVP はどれも v (vendor_id から Auto)、m、p、reserved、vendor_id ([] または [10415]) の後にデータのフィールドを持ちます。

データ型	AVP (`name`)	データのフィールド
OctetString / UTF8String / DiameterIdentity / DiameterURI	`session_id`、`origin_host`、`origin_realm`、`destination_host`、`destination_realm`、`product_name`、`user_name`、`error_message`、`route_record`、`proxy_host`、`proxy_state`、`class`、`redirect_host`、`service_context_id`、`subscription_id_data` など	`value` (オクテット列。テキストは `'"..."'`)
Unsigned32 / Time	`vendor_id`、`supported_vendor_id`、`auth_application_id`、`acct_application_id`、`origin_state_id`、`firmware_revision`、`session_timeout`、`experimental_result_code`、`cc_request_number`、`event_timestamp` など	`value`
Unsigned64	`accounting_sub_session_id`	`value`
Enumerated	`result_code`、`disconnect_cause`、`auth_session_state`、`auth_request_type`、`re_auth_request_type`、`termination_cause`、`accounting_record_type`、`cc_request_type`、`subscription_id_type`、`multiple_services_indicator`	`value` (名前で指定可)
Address	`host_ip_address` / `host_ip_address_ipv6`。AVP 長で判別	`address_family`、`address`
Grouped	`vendor_specific_application_id`、`failed_avp`、`proxy_info`、`experimental_result`、`subscription_id`	`avps` (上の AVP。1 段のみ)

一覧にないコードのベンダ固有 AVP (3GPP など) は、フラグのオクテット・Vendor-ID・値を data に含めた { type: N, data: "..." } で保持します。SCTP 上の Diameter はメッセージのオクテット列を SCTP DATA チャンクのユーザデータに入れて作ります。SCTP はユーザデータをデコードしません (SCTP を参照)。

SIP: テキストの行

sip レイヤはテキストです。start_line と headers の各要素は CRLF で終わる行 (wpg-core Length::Until) で、CRLF なしで書くと合成時に CRLF とヘッダ後の空行が付きます。body はメッセージの残り (SDP のオファー / アンサーなど) です。

- protocol: sip
  fields:
    start_line: '"INVITE sip:bob@example.com SIP/2.0"'
    headers:
      - '"Via: SIP/2.0/UDP 192.0.2.1:5060;branch=z9hG4bK74bf9"'
      - '"Content-Type: application/sdp"'
      - '"Content-Length: 132"'
    body: '"v=0\r\no=alice ...\r\n"'

Content-Length は通常のヘッダ行で手動のままです。本文に合わせてください (サンプルは合わせてあります)。空行のないメッセージは sip としてデコードされません。

RTP と RTCP

RTP には決まったポートがなく、セッションのポートは SDP で決まります。udp の後に rtp / rtcp_* レイヤを明示的に置いてください。解析では IANA の rtp-avp / rtcp-avp ポート 5004 / 5005 だけを RTP / RTCP として選びます (tshark でも -d udp.port==N,rtp の指定が必要です)。

rtp は固定ヘッダ、csrc (数 cc は Auto)、header_extension ([] または [{ profile, data }]。X ビットとワード単位の長さは Auto、data は 32 ビットワードのリスト、profile 0xBEDE は RFC 8285 の 1 バイト要素) です。メディアのペイロードは次のレイヤ (payload / raw) です。パディングビットと詰め物は手動です。

RTCP は 1 パケット 1 レイヤなので、複合パケットは RTCP レイヤを重ねて作ります。件数 (report_count / source_count) と length (32 ビットワード数 − 1) は Auto で、各パケットはその長さで終わります。

レイヤ	パケットタイプ	本体のフィールド
`rtcp_sr`	200	`ssrc`、`ntp_timestamp_msw` / `lsw`、`rtp_timestamp`、`packet_count`、`octet_count`、`report_blocks`、`extension`
`rtcp_rr`	201	`ssrc`、`report_blocks`、`extension`
`rtcp_sdes`	202	`chunks`: `[{ ssrc, items: [{ type, text }] }]` (項目の長さ、null オクテット、詰め物は Auto)
`rtcp_bye`	203	`ssrcs`、`reason` (`[]` または `[{ text }]`)
`rtcp_app`	204	`subtype` (件数フィールド)、`ssrc`、`name` (4 オクテット)、`data`
`rtcp`	任意	`count`、`body` (オクテット列)。解析時は 200〜204 なら型付きのパケットとして読み直す

対象外

MACsec の暗号化 / ICV 計算、XPN (64 ビットのパケット番号)、完全性保護のみのユーザデータのデコード
GTPv1-C、上の表で型付けしていない GTPv2-C の IE (ULI、Indication のフラグ、PCO の中身はオクテット列)、入れ子の Bearer Context
Diameter のベンダ固有 AVP 辞書 (3GPP の S6a / Gx / Gy など)、2 段以上のグループ化 AVP、SCTP DATA チャンクからの Diameter の demux
SIP の Content-Length の Auto、ヘッダの名前 / 値への分解、SIP over TLS (5061)、マルチパート本文
RTP のペイロード形式、SRTP、RTCP のフィードバック (RTPFB / PSFB) と XR の本体 (rtcp でオクテット列として保持)

自動生成リファレンス

このページのプロトコルのフィールドリファレンス (定義から自動生成):

ipv4 · udp · ipv6 · macsec · gtpv2 · diameter · sip · rtp · rtcp · rtcp_sr · rtcp_rr · rtcp_sdes · rtcp_bye · rtcp_app · payload · raw

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