VOIP Voz sobre IP Redes Wireless Aula 12

VOIP Voz sobre IP Redes Wireless Aula 12 – VOIP: características técnicas Prof. Espec. Diovani Milhorim

CODECs n n n Codificam e descodificam dados analógicos para transporte sobre redes digitais (independe/ do tipo de rede) ¡ Série g para audio; Série h para video Comum - pulse code modulation (PCM) ¡ amostragem -> quantização -> codificação ¡ G. 711: 8000 Hz x 256 Níveis Q= 64 kbit/s codecs podem oferecer compressão e detecção de silêncios

Codificação de Voz codecs comuns usados na Vo. IP: Data Rate (Kbps) Representative Voice Quality (MOS) Delay (ms) Complexity (MIPS) G. 711 PCM 64. 0 4. 3 0. 125 0 G. 721 ADPCM 32. 0 4. 1 0. 125 6. 5 G. 726 Multirate ADPCM 16 - 40 2. 0 - 4. 3 0. 125 6. 5 G. 723 MP-MLQ ACELP 5. 3, 6. 3 4. 1 70 25 G. 728 LD-CELP 16. 0 4. 1 2 37. 5 G. 729 CS-ACELP 8. 0 4. 1 20 34 G. 729 a CS-ACELP 8. 0 3. 4 20 17 Codec

Componentes VOIP Terminal n Um sistema final onde terminam comunicações e as suas cadeias de dados (media). ¡ Telefone hardware ou software, Videofone ¡ Há uns concebidos para uso por pessoas e outros para resposta automática ¡ Tem atribuído um endereço IP n Podem ser usados vários terminais no mesmo IP mas são independentes n Na maior parte das vezes um terminal pode ter mais que um endereço que são usados para o chamar… ¡ Se forem usados servidores de Telefone IP os terminais registam-se.

Telefones Vo. IP Escolhas possíveis: n Telefone Hardware n Telefone software n Adaptador de telefone analógico

Skype ¡ ¡ Aplicação VOIP mais popular Chamadas gratuitas para outros utilizadores Skype Chamadas baratas (~ ? /min) para fixos e móveis Várias funcionalidades adicionais

Componentes VOIP Servidores n n Podem também fornecer mecanismos adicionais de encaminhamento de chamadas São também responsáveis pela autenticação de registos, autorização dos participantes nas chamadas e elaboração de contabilização

Componentes VOIP Arquitetura

Componentes VOIP Arquitetura n n Telefone IP: é o conjunto de terminais telefônicos do sistema Vo. IP, quais sejam: telefone IP, telefone analógico com adaptador Vo. IP (ATA) e PC's com softphone. Gateway (GW): é a funcionalidade responsável pela interoperabilidade entre a rede Vo. IP e o rede telefônica pública. Ela executa a conversão de mídia em tempo real (Voz analógica x Voz digital comprimida) e a conversão de sinalização para as chamadas telefônicas que entram e saem da rede Vo. IP. Gatekeeper (GK): é a funcionalidade responsável pelo gerenciamento do telefones IP. Suas principais funções são: executar a tradução de endereçamento dos diversos terminais, controlar o acesso e as chamadas dos terminais na rede e controlar a banda utilizada. Application Server (AS): é a funcionalidade que fornece os serviços adicionais da Rede Vo. IP. Dentre esses serviços pode ser destacados: caixa postal, unidade interativa de resposta audível (IVR), serviços de agenda telefônica, entre outros.

Recomendação ITU-T H. 323 ¡ Define os componentes, procedimentos e protocolos necessários para prover comunicação de multimídia em redes locais sem garantia de banda ¡ Pode ser usado em redes de pacotes

Componentes do H. 323 n n Terminais Gateways Gatekeepers MCUs (Multipoint Control Units)

Componentes do H. 323 Terminais n n Aplicações que rodam no cliente para a comunicação em tempo real Também chamados Endpoints Suportar pelo menos áudio Módulos do software: ¡ Controle - admissão e registros de usuário ¡ Codec - (des)compressão de áudio e vídeo ¡ Dados - compartilhamento para cooperação

Componentes do H. 323 Gateways n n Provê a conectividade e interoperabilidade global entre as redes Conversão entre diferentes tipos de codecs Mapeamento de sinalização de chamadas Mapeamento de sinalização de controle

Componentes do H. 323 Gatekeepers n n Tradução de endereços Controle de Admissão Controle de Banda Gerência de Zona

Componentes do H. 323 Multipoint control units (mcus) Uma unidade de controle multiponto, ou servidor de conferência permite que dois ou mais terminais H. 323 se conectem e participem de uma conferência multiponto.

Recomendações ITU H. 323 n n n O padrão H. 323 é parte da família de recomendações ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization sector) H. 32 x O padrão H. 323 é completamente independente dos aspectos relacionados à rede. O protocolo H. 323 utiliza em suas diversas funcionalidades uma família de Recomendações ITU-T

Benefícios do H. 323 n n n n Independência da rede Interoperabilidade de equipamentos e aplicações Independência de plataforma Representação padronizada de mídia Flexibilidade nas aplicações clientes Interoperabilidade entre redes Suporte a gerenciamento de largura de banda

Protocolos e Normas

H. 323 - RAS Descoberta do gatekeeper, registro de dispositivo e gerenciamento de chamada Procedimento de descoberta do gatekeeper Processo pelo qual o dispositivo determina em que gatekeeper ele deve se registrar. O procedimento pode ser manual, onde o dispositivo é pré-configurado com o endereço de transporte do gatekeeper, ou automático.

H. 323 - RAS Registro -O registro é o procedimento pelo qual um dispositivo terminal se junta a uma zona e informa ao gatekeeper seus apelidos H. 323 e o endereço TSAP (endereço IP e a porta TCP/UDP) Admissão -Ao realizar qualquer chamada, um dispositivo deve enviar ao gatekeeper um pedido de admissão para que possa ser identificado o endereço do destino e para que a chamada possa ser autorizada

H. 323 – Protocolos de transporte TCP: protocolo confiável UDP: protocolo não confiável Serviço Confiável Serviço Não-confiável H. 245 H. 225 Audio Streams Call Control RAS RTCP RTP TCP UDP IP

H. 323 – Real time protocol (RTP) Protocolo de transporte de dados com características de tempo real Cabeçalho RTP contém informações de marcação de tempo e número de sequência, quer permite ao receptor reconstruir o “timing” produzido pelo remetente O número de sequência pode ser usado pelo receptor para estimar a taxa de perda de pacotes Indica o tipo de codificação usada pelo remetente A codificação pode variar dinamicamente

H. 323 – Real time protocol control (RTPC) n n n Transmissão periódica de mensagens de controle para todos os participantes de uma sessão Informações sobre o remetente Informações sobre a qualidade de recepção A taxa de transmissão é controlada. Uma mensagem RTCP do tipo “bye” é enviada sempre que um participante deixa a conferência.

H. 323 – Segurança n As conexões associadas ao protocolo H. 225 (RAS e Q. 931) são estabelecidas em portas fixas n os fluxos associados ao protocolo H. 245 e à mídia (RTP e RTCP) utilizam portas dinâmicas n Firewalls e NAT são um sério obstáculo à implementação destes protocolos

SIP (Session Initiation Protocol) n Protocolo de controle ao nível de aplicação ¡ ¡ ¡ n Essas sessões multimédia incluem ¡ ¡ ¡ n Pode estabelecer, modificar e terminar sessões e chamadas multimídia. Baseado no protocolo HTTP Arquitetura Cliente/servidor. conferências multimédia ensino à distância telefone sobre IP O SIP pode convidar participantes ¡ ¡ para sessões unicast como Multicast O iniciador não precisa de ser membro da sessão para a qual é convidado

SIP (Session Initiation Protocol) n Arquitetura SIP

Servidores SIP n Servidor Proxy SIP ¡ ¡ n Servidor SIP Redirect ¡ n reencaminha a sinalização de chamada funcionando tanto como cliente como servidor Funciona de forma transacional, isto é, não mantém informação de estado Redirecciona chamadas para outros servidores Servidor SIP Registrar ¡ ¡ Aceita pedidos de registo dos servidores Mantém informações de utilizadores num Servidor de Localização (como o GSM)

SIP- sinalização n O protocolo SIP é baseado no HTTP e assim como ele suporta qualquer tipo de carga em seus pacotes. n O protocolo SIP funciona em uma arquitetura cliente servidor e suas operações envolvem métodos de requisição e resposta como observado no HTTP. n Chamamos de sinalização o envio e recebimento destas requisições

SIP- sinalização n n O SIP define dois tipos de mensagens: REQUEST e RESPONSE. Uma mensagem do tipo REQUEST é enviada de um cliente a um servidor e apresenta o formato indicado a seguir: n As mensagens REQUEST podem ter vários métodos (Method), e cada método representa uma ação requerida,

SIP- sinalização Métodos SIP request n n n REGISTER: uma mensagem com este método envia informações sobre identificação e localização do usuário; INVITE: este método é utilizado quando se deseja convidar um novo participante para uma sessão já existente ou para uma nova sessão; BYE: método utilizado para encerrar a participação numa sessão; ACK: Uma mensagem com este método é enviada por um usuário que mandou um INVITE para avisar que uma mensagem do tipo RESPONSE foi recebida. Portanto, para toda mensagem com um ACK deve existir uma mensagem anterior com INVITE. O campo REQUEST URL é um SIP URL e é usado dentro da mensagem para indicar quem originou a mensagem (From), qual o destino corrente da mensagem (Request URL) e qual o destino final (To).

SIP- sinalização Exemplo de mensagem SIP request.

SIP- sinalização Métodos SIP response n Uma mensagem do tipo RESPONSE é enviada após uma mensagem do tipo REQUEST ter sido recebida e processada, e apresenta o formato indicado a seguir: n O campo SIP version da mensagem RESPONSE possui a mesma função da mensagem REQUEST. Portanto, garante a interpretação correta das mensagens SIP.

SIP- sinalização Métodos SIP response O campo Status code possui um número inteiro que identifica o resultado do processamento da mensagem REQUEST a qual a mensagem RESPONSE se refere. Esse campo apresenta as seguintes informações: n n INFORMATIONAL: informa que a mensagem REQUEST foi recebida e esta sendo processada; SUCCESS: informa que a mensagem foi recebida, entendida, processada e aceita; CLIENT ERROR: informa que o servidor não pode processar a mensagem REQUEST, devido algum problema interno; GLOBAL FAILURE: informa que a mensagem REQUEST não pode ser processada em nenhum servidor disponível. O campo Reason phrase é uma frase textual com o objetivo de informar de forma resumida o significado do valor do campo Status code.

Gateway Asterisk: O que é? n n n Um software completo de PABX software para plataformas Linux desenvolvido pela Digium (M. S. ) Faz a comutação de chamadas num PBX, tradução de CODECs, e várias aplicações Software Open Source sob licença GNU