2. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 Curso VoIP Fundamentals: Instalação, Tuning e Manutenção
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7. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 INTRODUÇÃO VoIP – Voice Over Internet Protocol O VoIP sigla que deriva do inglês “Voice Over IP”, tecnologia que permite a digitalização e codificação de voz em pacotes IP, utilizando para transmissão a rede de comutação de pacotes IP ou Internet. Você provavelmente já se deparou com o VoIP em algum momento... Lembra-se do Netmeeting da Microsoft? Apple iChat? Yahoo Chat Room? Todas estas são aplicações que utilizam os protocolos da estrutura VoIP, integrando vídeo, texto e áudio (conferência).
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9. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 INTRODUÇÃO Como o VoIP opera?? Existem dezenas, milhares de definições de como o VoIP opera, porém existem poucas documentações que explicitam como o VoIP deve ser implementado, de forma segura e garantindo Qualidade de Serviço. Isto acontece por não existir uma “introdução” ao VoIP, e muitos profissionais acabam tendo pouco tempo para se dedicar aos estudos mais profundos, o que acaba acarretando em um serviço que muitas vezes deixa a desejar e talvez por isso existam hoje empresas nas quais não confiam nos serviços de VoiP.
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15. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 INTRODUÇÃO Operação VoIP O processo como o VoIP trabalha é extremamente simples: Primeiramente, a voz é digitalizada utilizando-se um ADC (Analog to Digital Converter), em seguida, este sinal digital é empacotado e transmitido via os meios já utilizados para trafegar dados (internet por exemplo). Ao chegar à ponta receptora, o processo é feito de forma reversa, agora se utilizando um DAC (Digital to Analog Converter) para converter o sinal digital em analógico. Em resumo, o VoIP digitaliza a voz em pacotes de dados, transmite e reconverte em voz novamente em seu destino. A imagem abaixo exemplifica este processo: Voz (origem) -> ADC -> Internet -> DAC -> Voz (destino)
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17. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 DEFINIÇÕES CODECS (Codificador/Decodificador) Depois do processo de digitalização da voz em dados, precisamos converter esses pacotes em um formato padrão para que seja rapidamente transmitido, para isto utilizamos os chamados CODECs (Codificador-Decodificador). Os codecs são softwares que tem a capacidade de codificar ou decodificar um sinal ou fluxo de dados digital.
18. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 DEFINIÇÕES Padrões de Codecs Um dos principais padrões de Codecs: ITU-T G.711 (PCM – Pulse Code Modulation) G.723 (MP-MLQ speech coding at 6,3(5,3) kbit/s rate) G.726-16 (ADPCM speech coding at 16 kbit/s rate) G.726-32 (ADPCM speech coding at 32 kbit/s rate) G.726-24 (ADPCM speech coding at 24 kbit/s rate) G.729a (CS-ACELP speech coding at 8 kbit/s rate) (preferred) G.711a (PCM audio coding standard, 8 kHz sample rate, 8 bits, 64 kbit/s data rate) G.711u (PCM audio coding standard, 8 kHz sample rate, 8 bits, 64 kbit/s data rate)
19. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 DEFINIÇÕES É importante lembrar que nem todos os codecs são gratuitos, o G.729 e o G.723, por exemplo, devem ser licenciados para a utilização. O Consumo de banda é um fator que deve ser levado em consideração, pois um codec como o G.729, por exemplo, pode chegar a consumir 30 kbps , isto porque a banda reservada é apenas para o payload (carga de voz), alem deste consumo existe ainda o consumo em relação ao trafego de rede, onde este é encapsulado usando cabeçalhos de rede.
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22. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PROTOCOLOS O VoIP não utiliza TCP para trafegar os dados e sim UDP sobre IP. O UDP por não ser um protocolo orientado à conexões, ele não faz controle sobre a ordem de entrega dos pacotes ou confirmações do mesmo. Estes fatores são importantes para garantir a qualidade da voz. O Protocolo RTP resolve estes problemas permitindo que o receptor coloque os pacotes na ordem correta e não espere muito tempo pelos pacotes que podem ter sido perdidos ou que levem muito tempo à chegar. É importante dizer que não é preciso todo pacote vir um de cada vez, mas sim em fluxo continuo e ordenados.
23. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PROTOCOLOS O PROTOCOLO RTP O RFC 1889 intitulado “A Transport Protocol for Real-Time Applications” define um protocolo que fornece um serviço de transporte de dados com características de tempo real, de que são exemplos áudio e vídeo interativo.
28. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PROTOCOLOS Um exemplo de uso do RTP é visto na RFC 1889 (pg 5), onde ele é utilizado para efetivação de uma conferência de áudio em multicast. No início são alocados duas portas UDP (uma para dados RTP e outra para controle RTCP) e um endereço IP multicast. Essa informação é transmitida para todos os participantes. A aplicação utilizada pelos participantes envia o áudio em pequenos fragmentos de 20ms de duração, cada um deles com um cabeçalho RTP, que é transmitido via UDP na porta especificada anteriormente.
29. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PROTOCOLOS O cabeçalho RTP indica o tipo de codificação de áudio (PCM, ADPCM, MP3) que está contida no pacote, a fim de que os participantes possam trocar a codificação para permitir a entrada de um novo participante que está conectado através de uma linha lenta. Para pacotes que chegam em ordem trocada, o número de seqüência ajuda na reorganização da informação. Já para atrasos variáveis na rede, a informação de timestamp vai ajudar o receptor a dimensionar o buffer de recepção, a fim de evitar truncamentos na conversa.
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31. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PROTOCOLOS Para contribuir com o protocolo RTP o RTCP utiliza os seguintes cinco tipos de pacotes detalhados: SR (Sender Report) - contém um relatório de envio e recebimento de pacotes RTP por participantes ativos RR (Receiver Report) - contém um relatório de recebimento de pacotes RTP por participantes que não são fontes ativas SDES (Source Description Items) pacote descritivo do participante e inclui a informação do seu CNAME. BYE - Indica a saída deste participante da comunicação APP - Contém funções específicas da aplicação
32. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PROTOCOLOS H.323 H.323 é uma das recomendações da ITU Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) que se encontra na sessão H que define "Sistemas Audiovisuais e Multimídia". As recomendações do H.323 que definem o protocolo que prove sessões de comunicação audiovisuais em qualquer rede baseada em pacotes. Sua implementação se estende à equipamentos de voz e videoconferência, utilizado com diversas aplicações em tempo real como Netmeeting e Ekiga, é estendido também às empresas e provedores de serviços do mundo todo com seus serviços de voz e vídeo sobre redes IP.
33. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PROTOCOLOS O H.323 foi o primeiro padrão VoIP à adotar os padrões IETF (Internet Engineering Task Force) e RTP para transporte de áudio e vídeo via redes IP; Outras recomendações estão juntas ao H.323: H.225.0, H.245, H.246, H.283, H.341, H.450 Series, H.460 Series, e H.500 Series As entidades H.323 podem se comunicar através de conexão ponto-a-ponto, sobre um único segmento de rede, ou em uma internetwork com múltiplos segmentos e topologias complexas. Em H.323, pode se utilizar Gatekeepers, que são serviços de tradução de endereços e provem controle de admissão. Um exemplo de Gatekeeper que pode ser encontrado é o GNUGK, open source e bastante utilizado por muitas organizações.
34. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PROTOCOLOS O PROTOCOLO SIP SIP (Session Initiation Protocol - Protocolo de Inicio de Sessão) inscrito na RFC 3261 é um protocolo baseado em texto, similar ao HTTP e o SMTP. O SIP é um protocolo da camada de aplicação cujo foi criado para iniciar, modificar e terminar sessões com um ou mais participantes. Suas sessões incluem chamadas telefônicas via internet, distribuição multimídia e conferencias.
35. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PROTOCOLOS O SIP utiliza elementos chamados Proxy Servers que auxiliam as requisições de roteamento para localizar, autenticar e autorizar serviços aos usuários, implementação de políticas de roteamento de chamadas, e prover funcionalidades aos usuários. O SIP também prove uma função de registro que permite aos usuários enviarem suas localizações por uso de um servidor proxy. O protocolo SIP roda no topo de diversos protocolos de transporte.
36. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PROTOCOLOS O Protocolo SIP possui cinco funções para iniciar, estabelecer e terminar comunicações Multimídia: Localização de usuário : determinação do endereço a ser usado para a comunicação. Disponibilidade do usuário : determinação da disponibilidade do interlocutor de entrar na comunicação; Capacidades do usuário : determinação da mídia e parâmetros a ser usados; Estabelecimento da chamada ( call setup ) : estabelecimento dos parâmetros de chamada entre participantes (quem faz e quem recebe). Gerenciamento de Sessão: inclui transferência e término de chamadas, modificação dos parâmetros da sessão.
37. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PROTOCOLOS Os destinatários no SIP são representados com URI (Uniform Resource Indicators) o qual tem o mesmo formato de um endereço e-mail. Isto implica a utilização de um Domain Name Services (DNS) para mapear nomes de hosts e domínios para endereços IP.
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40. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PROTOCOLOS SDP – SESSION DESCRIPTION PROTOCOL O SDP (Protocolo de Descrição de Sessão) é um protocolo que é transportado no corpo de uma mensagem SIP. O SDP é encarregado por descrever as sessões.
41. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PROTOCOLOS RESPOSTAS SIP Os requerimentos do SIP acionam respostas que constam das 6 classes a seguir: 1xx = respostas de informações, tais como 180, que significa chamando 2xx = respostas de confirmação, 200 OK 3xx = respostas de redirecionamento 4xx = comandos não realizados 5xx = erros do servidor 6xx = erros globais
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43. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PROTOCOLOS Registro de Usuário (REGISTER) Ao lado é exibida uma mensagem de pedido de Registro ao Servidor SIP: REGISTER sip:192.168.1.10 SIP/2.0 To: DISC-OS<sip:Cacs@192.168.1.10> From: DISC-OS<sip:Cacs@192.168.1.10>;tag=463dc402 Via: SIP/2.0/UDP 192.168.1.12:8394;branch=z9hG4bK-d87543-454378505-1--d87543-;rport Call-ID: 3b191c73ec28e928 CSeq: 2 REGISTER Contact: <sip:Cacs@192.168.1.12:8394> Expires: 3600 Max-Forwards: 70 Allow: INVITE, ACK, CANCEL, OPTIONS, BYE, REFER, NOTIFY, MESSAGE, SUBSCRIBE, INFO User-Agent: xTen Softphone Authorization: Digest username="Cacs",realm="asterisk",nonce="60d8b61a",uri="sip:192.168.1.10",response="51e648b2603e1e05e15ee980061eef78",algorithm=MD5 Content-Length: 0
44. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PROTOCOLOS Observe que o usu á rio “ Cacs ” é o solicitante para o Servidor “ 192.168.1.10 ” : Note que o pedido foi realizado da esta ç ão 192.168.1.12 atrav é s da porta 8394: Mais a fundo, podemos tamb é m encontrar qual a plataforma que est á sendo utilizada como Agente, neste caso um Softphone: To: DISC-OS<sip:Cacs@192.168.1.10> From: DISC-OS<sip:Cacs@192.168.1.10>;tag=463dc402 Contact: <sip:Cacs@192.168.1.12:8394> User-Agent: xTen Softphone
45. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PROTOCOLOS Padrões SIP - IETF RFCs RFC3261 Core SIP specification – obsoletes RFC2543 RFC2327 SDP – Session Description Protocol RFC1889 RTP - Real-time Transport Protocol RFC2326 RTSP - Real-Time Streaming Protocol RFC3262 SIP PRACK method – reliability for 1XX messages RFC3263 Locating SIP servers – SRV and NAPTR RFC3264 Offer/answer model for SDP use with SIP RFC3265 SIP event notification – SUBSCRIBE and NOTIFY RFC3266 IPv6 support in SDP RFC3311 SIP UPDATE method – eg. changing media RFC3325 Asserted identity in trusted networks RFC3361 Locating outbound SIP proxy with DHCP RFC3428 SIP extensions for Instant Messaging RFC3515 SIP REFER method – eg. call transfer
46. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 OPERADORAS Conhecendo as Operadoras Existem hoje milhares de Operadoras VoIP, entre estas, existem as que se destacam por suas qualidades e serviços e principalmente por sua licença de Operação. As operadoras de verdade precisam ser devidamente licenciadas e certificadas à prover este tipo de serviço, elas devem receber uma licença SCM da Anatel. Muitas das operadoras contam já com uma enorme quantidade de POPs (Pontos de Presença), o que traz facilidades para os usuários em relação aos custos de ligação.
47. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PSTN PSTN - Public switched Telephony Network Rede de Telefonia Publica Comutada A maioria dos telefones no mundo todo são conectados através desta vasta rede de comunicação por circuito otimizada para a comunicação em tempo real, permitindo que qualquer telefone possa ser encontrado, uns aos outros. Todos os telefones desta rede são encontrados através da discagem de números, o qual pode incluir código de pais, código de área e o numero telefônico. Ela é a rede de Serviço Telefônico Fixo Comutado (STFC). Essa rede PSTN praticamente foi toda digitalizada, quando queremos nos referir ao convencional (analógico) de telefonia, é referido como POTS. A PSTN é implementada por padrões da ITU-T.
48. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 PSTN/POTS POTS - PLAIN OLD TELEPHONE SERVICE LINE Provavelmente a conexão mais comum para PSTN é a linha POTS. Esta é uma linha análoga, provida por um provedor de telefonia. Cada linha POTS pode carregar apenas uma conversa por vez. Para pequenas instalações, linhas POTS são usualmente as de maior custo-benefício quando conectando diretamente para nosso Provedor Local (Local Exchange Carrier - LEC), um termo usado para referir-se à qualquer companhia provedora de serviço local.
49. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 ISDN ISDN - INTEGRATED SERVICES DIGITAL NETWORK Rede Digital de Serviços Integrados ISDN é uma rede toda digital que tem estado disponível através de décadas. Este tipo de rede é disponível em duas principais versões: Basic rate Interface (BRI) e Primary Rate Interface (PRI). A ISDN divide a linha em múltiplos canais. Cada canal pode conter ou um pacote (Bearing, ou B-Channel - "Canal de transporte/Canal B") ou sinalização (Data, ou D-Channel - "Canal de Dados/Canal D").
50. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 ISDN Uma interface BRI tem 3 canais: 1 canal D e 2 canais B. Portanto, 2 chamadas telefônicas podem estar em progresso por vez em um único BRI. Uma interface PRI tem 24 canais: 1 canal D e 23 canais B, resultando em 23 ligações simultâneas. A ISDN não é limitada apenas à voz. Cada canal pode carregar 64k de dados, isto se configurado com o LEC (Local Exchange Carrier).
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52. IP10 Tecnologia Excelência em Treinamentos de Tecnologia MOD TIVB-01 Fontes e Referências Fontes e Referências: http://www.itu.int/rec/T-REC-H.323/en http://www.gnugk.org/ http://www.ietf.org/rfc/rfc3261.txt http://sip.edu/ - MIT Sip Basics http://pt.wikipedia.org/wiki/T1 http://pt.wikipedia.org/wiki/Multiplex *Building Telephony Systems with Asterisk (Livro)
