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VoIp Un Enfoque Practico

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  • 1. VoIP: Un enfoque práctico 9 Noviembre 2007 Alberto Sagredo Castro info@voipnovatos.es sip:100@sip.voipnovatos.es
  • 2. VoIP: Un enfoque práctico Evolución Telefonía • “Inventado por Graham Bell” en 1876 , aunque atribuído a Antonio Meucci en 2002. • De conmutación manual (punto a punto) a SS7. • De analógico a Digital. • Tiempo de provisión altos, a horas, o minutos. • PSTN: Comunicación analógica hasta central. • ISDN : Digital en origen. • Recurso ocupado durante toda la llamada. Alberto Sagredo Castro
  • 3. VoIP: Un enfoque práctico Evolución Telefonía (I) • Cobro por pasos (tiempo). • Sensible en distancia a central. • Cada vez más necesidad de transmisión de datos. • Datos sobre líneas telefónicas (ADSL). • Telefonía: Conmutación de circuitos / Internet: Conmutación de paquetes. Alberto Sagredo Castro
  • 4. VoIP: Un enfoque práctico ¿Qué es VoIP? • Diferentes acrónimos: VoIP, VozIP, Voz sobre IP, ToIP. • Conjunto de protocolos que permiten transmisión de voz sobre paquetes de datos (RTP). • Codificación de Voz por medio de códecs (codificadores-decodificadores). • Existen varios protocolos. SIP, H.323, IAX2, MGCP, SKYPE. • Audio sobre Real Time Protocolo (RTP). • Tecnología en adolescencia. Alberto Sagredo Castro
  • 5. VoIP: Un enfoque práctico Requerimientos VoIP • Ancho de Banda. • Latencia. (No más de 150/300 ms, 500 ms en la práctica). Debido a codificación,paquetización,retardo de la red, buffer de Rx, decodificación. Códec ΔBanda • Jitter G.711 a/u 95.2 Kbps G.726-40 71.2 Kbps • Pérdida de paquetes. G.726-32 G.729 63.2 Kbps 39.2 Kbps G.723 5.3K 26.1 Kbps iLBC 46.46 Kbps Datos en encapsulado 802.3 .Datos sin supresión de silencio. 20 ms por trama. Ancho de banda por sentido. Considerado simetría de códecs. Alberto Sagredo Castro
  • 6. VoIP: Un enfoque práctico Jitter Alberto Sagredo Castro
  • 7. VoIP: Un enfoque práctico QoS Alberto Sagredo Castro
  • 8. VoIP: Un enfoque práctico Codec Alberto Sagredo Castro
  • 9. VoIP: Un enfoque práctico Codec (II) Alberto Sagredo Castro
  • 10. VoIP: Un enfoque práctico FAX sobre VoIP • VoIP diseñado para Voz. FAX muestreado y codificado - > Problemas si no hay corrección de errores. • No usar LBR codecs (G.72x) . Sólo G.711a/u , sin cancelador de eco, sin supresión de silencios. Jitter buffer > 100 ms. • Usar T.38. Solución apropiada para transmisión de FAX sobre VoIP. (FoIP) • ¿Proveedores que soporten T.38? Voztele.Soporte Asterisk 1.4 • ¿Datáfonos? Alberto Sagredo Castro
  • 11. VoIP: Un enfoque práctico Visión protocolos VoIP • Cómo hemos comentado existen varios: • H.323 • IAX • MGCP • SKYPE • SIP Alberto Sagredo Castro
  • 12. VoIP: Un enfoque práctico H.323 • Desarrollado por el ITU-T. • Evolución del H.320. Conferencing over ISDN -> a redes de datos. • Codificado en ASN.1. • Implementación más compleja y costosa (necesito codificador/decodificador ASN.1). • Longevo y suficientemente probado. • Control de la llamada más exhustivo. Alberto Sagredo Castro
  • 13. VoIP: Un enfoque práctico H.323 (II) • Conjunto de estándares: H.225 RAS, H.225 Call Signaling, H.225 Annex G, H.245 Multimedia Control Protocol. H.235 (seguridad para H.245) y H.450 (servicios suplementarios). • Hasta cuatro versiones: 1996 -> v.1 , 1998 -> v.2 , 1999 -> v.3 (escalabilidad), 2000 -> v.4 (soporte urls) • Gatekeeper , Gateways. • Más cerrado y rígido a modificaciones. • Soporte de video . Alberto Sagredo Castro
  • 14. VoIP: Un enfoque práctico H.323 (Pila de protocolos) Alberto Sagredo Castro
  • 15. VoIP: Un enfoque práctico H.225 (Call Signalling) • Derivado de Q.931 (RDSI) • Setup, Call Proceeding, Alerting... Alberto Sagredo Castro
  • 16. VoIP: Un enfoque práctico H.323 Call Flow Terminal A Gatekeeper Terminal B 1. ARQ 2. ACF 3. SETUP 4. Call Proceeding 5. ARQ 6. ACF 7.Alerting 8.Connect H.245 Messages RTP Media Path RAS messages Call Signaling Messages Alberto Sagredo Castro
  • 17. VoIP: Un enfoque práctico IAX • Inter Asterisk Exchange. • Desarrollado por Digium. • Ya por la versión 2. • Más “Óptimo” en cuanto a recursos (Ancho de Banda). • Un sólo puerto. Señalización y Audio. (4569 UDP) • Sin problemas con NAT. • Abierto y dinámico • IAX2 soporta trunking(varias conversaciones sobre el mismo flujo y autenticación “PKI-style” Alberto Sagredo Castro
  • 18. VoIP: Un enfoque práctico MGCP • Diseñado por Cisco principalmente. • Control de PSTN por terminales IP. • Publicado por el IETF como RFC 2705. • Esquema Maestro/Esclavo. (Endpoints tontos) • Puede interoperar con SIP Y H.323 (sólo control de media). • Media Gateway (Control llamada) y Gateway (Call Agent y Media Gateway) • Primo hermano -> MEGACO/H.248 (ITU-T e IETF) Alberto Sagredo Castro
  • 19. VoIP: Un enfoque práctico SKYPE • Desarrollado por Niklas Zennström y Janus Friss • Protocolo cerrado y propietario. • API y acuerdos con fabricantes para implementación. • ¿Seguridad? ¿Estabilidad? • Comunicaciones encriptadas con RC4. • Nodos, login server y supernodos. Red P2P Alberto Sagredo Castro
  • 20. VoIP: Un enfoque práctico SKYPE (II) • ¿Hackeado por ingeniería inversa? • Traspasa NAT y firewalls. • ¿Cómo ruta Fring llamadas a Skype? Alberto Sagredo Castro
  • 21. VoIP: Un enfoque práctico SIP • Protocolo de iniciación de sesiones. • RFC 2543 (v.1) 1999, RFC 3261 (v.2) 2002 • Desarrollado por el IETF para obtener mayor integración con aplicaciones y servicios internet. • SIP es un protocolo de aplicación para creación,modificación y finalización de sesiones con uno o más participantes. • Semántica más sencilla. Codificación texto como HTTP. • Mayor flexibilidad e implementaciones más simples. Alberto Sagredo Castro
  • 22. VoIP: Un enfoque práctico SIP (I) • SIP apoyado en : RTP (RFC3550) RTCP (RFC3605),DNS, SDP (RFC4566) • Existencia de URIs SIP (direcciones “email” para SIP) • Numeración ENUM (E.164). Conversión nº a URIs. • Modelo Solicitud/Respuesta como HTTP. Cabecera/ Cuerpo. y MIME para definir contenido. • Codificación texto. Facilidad de debugging e implementación. • SDP: Definir Media. Alberto Sagredo Castro
  • 23. VoIP: Un enfoque práctico SIP (II) • SIP puede ir por encima de distintos protocolos de transporte, no tiene porque ser UDP. SIP over TCP. • Escalabilidad. • Mobilidad (Presencia y Call Forking). • Servicios: Call Waiting, Call Forwarding,... Alberto Sagredo Castro
  • 24. VoIP: Un enfoque práctico SIP (III) • Componentes: • UA: Agentes de usuario: Terminal VoIP. • UAC: User Agent Client. El que inicia la llamada. • UAS : User Agent Server: El que recibe la llamada • Ambos pueden finalizar la llamada. • Servidores: • Proxy Server: Actúa en el medio. Hace de intermediario entre ambos UA. Interpreta y reescribe.o traduce. • Registrar Server: Admite REGISTER y tiene control de dónde está el otro. Alberto Sagredo Castro
  • 25. VoIP: Un enfoque práctico SIP (IV) • Servidores: • Redirect Server: Traduce direcciones.No inicia o acepta llamadas. • Location Server: Dice en que proxy está el destino. • Métodos: REGISTER,INVITE, BYE,OPTIONS,ACK,CANCEL, MESSAGE,NOTIFY... • Respuestas (similares a HTTP): 1xx: Informativas (180 ringing), 2xx: Fué exitoso (200 OK), 3xx: Redirección (permanente/temporal), 4xx: Error en cliente, 500: Error en el servidor, 6xx: Errores generales. Alberto Sagredo Castro
  • 26. VoIP: Un enfoque práctico SIP (V) Alberto Sagredo Castro
  • 27. VoIP: Un enfoque práctico Call Flow: Vía Proxy Alberto Sagredo Castro
  • 28. VoIP: Un enfoque práctico Comparativa SIP/H.323 H.323 SIP Desarrollo ITU-T IETF Arquitectura Monolítica Modular Implementación Costosa Más sencilla Negociación Param. Si. Amplia.H.245 SI. SDP Señalización Q.931 sobre TCP SIP sobre UDP/TCP Codificación Binaria (ASN.1) TEXTO (UTF-8) Media RTP/RTCP RTP/RTCP Vigencia En declive En auge Alberto Sagredo Castro
  • 29. VoIP: Un enfoque práctico Comparativa SIP/H.323 H.323 SIP Numeración Número teléfono URIs IM NO SI Seguridad SI SI Cantidad de estándars Grande Reducida QoS Gatekeeper. Externo(RSVP) Servicios H.450 SIP CGI /CPL Stacks OpenH323 Varios Stacks (Opal,Vovida) Alberto Sagredo Castro
  • 30. VoIP: Un enfoque práctico Soluciones Hardware • Múltiples fabricantes. Linksys, Cisco, Dlink, Snom, Grandstream,Polycom. • Existencia de hardware multiprotocolo : SIP y H. 323), SIP e IAX2. • Hardware H.323. Marcas taiwanesas. • Múltiples soluciones: Adaptadores Telefónicos (ATA), Teléfonos IP, Terminales VoIP GSM/Wifi, Routers con VoIP Integradas. • Cisco ofrece firmwares para SIP en sus terminales Alberto Sagredo Castro
  • 31. VoIP: Un enfoque práctico Soluciones Hardware (II) • ATA (FXS,FXO) • Teléfono IP • Router con facilidad VoIP • Terminal WiFi Alberto Sagredo Castro
  • 32. VoIP: Un enfoque práctico Soluciones Hardware (III) • PBX • Appliance Alberto Sagredo Castro
  • 33. VoIP: Un enfoque práctico Soluciones Software • SoftPhones (X-ten, Zoiper, GizmoProject...) • Aplicaciones Symbian (Fring, Truphone, Yeigo). • Aplicaciones Windows Mobile (OIGAA, Telefónica VoIP, Fring..) • Centralitas PBX ( Asterisk, 3CX, y derivadas de Asterisk (Trixbox, AsteriskNow, SwitchBox) • Centralitas Hosteadas: micentralita.net, OIGAA Alberto Sagredo Castro
  • 34. VoIP: Un enfoque práctico Soluciones Software (I) X-ten (X-lite) Zoiper Asterisk OIGAA Alberto Sagredo Castro
  • 35. VoIP: Un enfoque práctico Soluciones Software (II) Alberto Sagredo Castro
  • 36. VoIP: Un enfoque práctico Ventajas uso VoIP • Para Residencial: • Tarifas planas. Tarifas más económicas. • Servicios suplementarios. • Posibilidad de portabilidad de númeración (Viajantes). • Líneas adicionales fácilmente incorporables. • Posibilidad de desconexión, DND. • Postpago o Prepago. • Integración con Internet. Voicemail a Email. Alberto Sagredo Castro
  • 37. VoIP: Un enfoque práctico Ventajas uso VoIP (I) • Para Empresas: • Una sola red. Voz sobre red de datos (QoS). • Múltitud de DIDs (numeración entrante). • Llamadas simultáneas limitada por la conexión a internet, no a nivel físico. • Centralitas más potentes. Facilidad de gestión. • Extensiones remotas. • Integración con CRM. • Interconexión de subsedes. Alberto Sagredo Castro
  • 38. VoIP: Un enfoque práctico Ventajas uso VoIP (II) • Para Empresas: • Escalabilidad. • Mensajería Unificada. • Desarrollo de nuevos servicios rápidamente. • Llamadas gratis entre sedes, y extensiones remotas. • Ahorro en llamadas internacionales. • ..... Alberto Sagredo Castro
  • 39. VoIP: Un enfoque práctico Numeración VoIP • URIs SIP: 100@sip.voipnovatos.es • ENUM: E.164. RedIris. • Numeración Geográfica, Nómada, 51x. Numeración Inteligente 90x. • Operadores VoIP con numeración. • Caller ID saliente. • Numeración Interna. • Hasta hace relativamente poco la numeración VoIP estaba sin regular. CMT. • ¿Llamadas al 112? Alberto Sagredo Castro
  • 40. VoIP: Un enfoque práctico NAT • Por la escasez de direcciones IP v.4 se “crea” NAT. • A nivel interno ips privadas, y a externo una pública compartida. • Problema de puertos. NAT no muy bien implementado para SIP por algunos fabricantes. (SIP ALG) • Tipos: • Full Cone: Todas las peticiones desde ip/puerto local mapeadas al mismo ip/puerto externo. • Restricted Cone: = antes pero si envia paquete a un puerto hacia fuera, se abre canal hacia dentro. Alberto Sagredo Castro
  • 41. VoIP: Un enfoque práctico NAT(II) • Tipos: • Restricted Port Cone: Sólo puedes ser contactado en ese puerto si ha enviado paquete a ese puerto externo e IP externa. • Simetric NAT: Todas las peticiones desde mismo puerto e ip interno a un destino ip/puerto, son mapeadas con el mismo puerto. • Realidad: Cada fabricante implementa de una forma. • ¿Cuál tengo? . Usar un cliente STUN • Proveedores: Nat_helpers.RTP Proxy Alberto Sagredo Castro
  • 42. VoIP: Un enfoque práctico NAT(III) • STUN: Simple Transversal of UDP throught NATs. • Protocolo Cliente-Servidor. • ICE: Añadir múltiples direcciones IP, puerto en SDP. Está en draft. Alberto Sagredo Castro
  • 43. VoIP: Un enfoque práctico Problemas usuales • Audio en un sólo sentido -> Problema de NAT. Puertos • No recepción de llamadas -> Problema NAT. Invites a direcciones locales. • No registro. Authentication Challenge. • Audio entrecortado -> No QoS. Insuficiente ΔB. Eco • Fallan llamadas. No compatible media (codecs). • Fallos marcianos: Routers inteligentísimos, firewalls... etc... Alberto Sagredo Castro
  • 44. VoIP: Un enfoque práctico Proveedores • Varios en España: Azulcom, Carpo, Voztelecom, Voop,Telefónica VoIP. • Ofrecen numeración Interna o Externa. (Voxbone) • Protocolo generalmente soportado SIP. Algunos IAX2. • Códecs habituales : G711a/u. G729. GSM • Modo prepago o postpago. SLA proporcionado. • Hardware bloqueado o abierto. • Autoprovisionamiento o no. • Facilidad de cambio y/o migración. Alberto Sagredo Castro
  • 45. VoIP: Un enfoque práctico Seguridad • RTP no cifrado en el 99.9 % de los proveedores. • Soluciones: • SRTP (Audio). Snom, Linksys. • ZRTP (Zimmerman (PGP)) • VPN (Señalización+Audio) • SIP sobre TLS. (Señalización) • Autenticación SIP con MD5. Relativamente vulnerable si contraseñas son cortas. (Fuerza Bruta) • Software para “oir” RTP: Cain & Abel, Ethereal, Alberto Sagredo Castro
  • 46. VoIP: Un enfoque práctico Futuro • Expansión de VideoConferencia sobre SIP, H.264/H. 263. Equipos Linksys en 2008. • Mejora en aspectos de seguridad. Implementación de SIPoTLS en proveedores. Encriptación de RTP. • Telefonía Wifi Móvil. Alberto Sagredo Castro
  • 47. VoIP: Un enfoque práctico Bibliografía • http://www.itu.int/ITU-T/asn1/database/itu-t/h/ h225-0/2000/H323-MESSAGES.html • http://en.wikipedia.org/wiki/Skype_Protocol • http://www.ietf.org/rfc/rfc3261.txt • http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-guy- iax-03.txt • http://www.huisetalage.nl/sip/stacks.pdf • http://www.packetizer.com/voip/sip/standards.html • http://www.cs.columbia.edu/sip/ Alberto Sagredo Castro
  • 48. VoIP: Un enfoque práctico Bibliografía • Sip Demystified. Gonzalo Camarillo. McGraw-Hill. • http://www.cs.columbia.edu/sip/othersip.html • http://www.asteriskguru.com/tutorials/ sip_nat_oneway_or_no_audio_asterisk.html • http://www.crfreenet.org/~martin/referaty/stun/ naty.pdf Alberto Sagredo Castro
  • 49. VoIP: Un enfoque práctico Blogs • www.saghul.net • www.jerocu.net • www.sinologic.net • www.voipnovatos.es • blog.aliax.net • www.asterisktron.org • www.voip-info.org • Tom Keating, Luca Filigheddu (a.k.a Sitófono),etc.. Alberto Sagredo Castro
  • 50. VoIP: Un enfoque práctico Voces Asterisk 1.4 • Descargable ya en www.voipnovatos.es • Usuario: voces1.4 • Password: demoa72007 • Compatibilidad 1.4 en core, próxima versión en extra. • Mañana liberadas para toda la comunidad • Solamente liberados paquetes alaw,ulaw y gsm. • En breve slin, g729 y g726. Alberto Sagredo Castro
  • 51. VoIP: Un enfoque práctico Preguntas Alberto Sagredo Castro
  • 52. VoIP: Un enfoque práctico Gracias por la atención Alberto Sagredo Castro

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