Protocolos De Convergência

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Protocolos De Convergência de uma rede NGN

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Protocolos De Convergência

  1. 1. VoIP e NGN Protocolos de Convergência Frederico Madeira <fred@madeira.eng.br> www.madeira.eng.br
  2. 2. Sumário ➔ Características ➔ SIP ➔ SDP ➔ IAX2 ➔ MeGaCo ➔ Sigtran
  3. 3. Características ✔ Durante chamada de Voz ou Vídeo em uma NGN, dois caminhos de comunicação são estabelecidos: ✔ Troca de mensagens de sinalização ✔ Transporte de Voz ou Vídeo ✔ Mensagens de Sinalização ✔ Utilizado para trocar informações sobre o estado das chamadas e negociar parâmetros das conexões entre os terminais. ✔ Exemplos: MGCP, MeGaCo/H.248, H323, SIP, IAX2 ✔ Dependem da arquitetura de rede implementada
  4. 4. Características ✔ Transporte de Voz ✔ A voz é convertida de seu estado analógica para pacotes ✔ O protocolo que a transporta é o RTP (Real Time Protocol) ✔ A conversão da voz/vídeo para transporte via pacotes é feita através de Codecs.
  5. 5. SIP (Session Initialization Protocol) ✔ Protocolo de sessão mais utilizado dentro da tecnologia VoIP ✔ Estabelece, modifca e termina as sessões de multimídia, fornecendo meios para o endereçamento e localização dos membros. ✔ Arquitetura baseada no modelo de cliente-servidor onde os clientes iniciam uma chamada e o servidor responde às chamadas. ✔ Protocolo baseado em texto e se assemelha com o HTTP ✔ Mensagens SIP são compostas de requisições e respostas especificas
  6. 6. SIP (Session Initialization Protocol) ✔ Protocolo do IETF definido pela RFC 3261 ✔ Mesma função dos protocolos de sinalização da rede de telefonia tradicional, só que no mudo IP. ✔ Não reserva recursos na rede ✔ Usa o SDP para descrever sessões de mídia ✔ Endereçamento através de URI (Uniform Resource Indicator) Ex: sip:fred@provedor.com.br sip:558133332222@provedor.com.br
  7. 7. Elementos da Arquitetura
  8. 8. Elementos da Arquitetura ✔ User agents (UA) ✔ Qualquer aplicação cliente ou dispositivo que inicia uma conexão SIP. ✔ UAC (User Agent Client): gera as requisições SIP ✔ UAS (User Agent Server): resposnde as requisições SIP ✔ Normalmente são telefones IP, PC's ou gateways ✔ Proxy Server ✔ Intermediário entre os UA ✔ Interpretam/re-escrevem as mensagens SIP. ✔ Ponto de contato para envio/recebimento de mensagens de sinalização
  9. 9. Elementos da Arquitetura ✔ Servidor de Registro (Registrar Server) ✔ Recebe as atualizações sobre a localização atual dos usuários ✔  Normalmente, está localizado no mesmo servidor que o Proxy Server ✔ Servidor de Redirecionamento (Redirect Server) ✔ Redireciona as mensagens para um outro servidor ✔ Servidor de Localização (Location Server) ✔ É usado pelo redirect server ou pelo proxy server para identificar as possíveis localizações dos destinos chamados.
  10. 10. Requisições Método Funcionalidades INVITE Mensagem usada para iniciar uma chamada ACK Mensagem de Confirmação Final BYE Libera uma chamada CANCEL Cancela uma requisição pendente. Não possui efeito em uma chamada já estabelecida OPTIONS Consulta as funcionalidades suportadas REGISTER Mensagem usada para registrar um usuário em um servidor sip
  11. 11. Exemplo de Requisição SIP INVITE sip:55551234@audiocodes.com SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP audiocodes.com:5060 From: Ronen <sip:44441234@audiocodes.com> To: Trainee <sip:55551234@audiocodes.com.> Call-ID: 123456789@audiocodes.com CSeq: 1 INVITE Subject: SIP Training Contact: Ronen <sip:44441234@training.org>; Content-Type: application/sdp Content-Length: 147
  12. 12. Resposta Cód Respostas Principais Mensagems 3xx Redirecionamento 300 Multiple Choices 301 Moved Perm 302 Moved Temp 380 Alternative Serv 4xx Falhas de 400 Bad Request requisições 401 Unauthorized 403 Forbidden 404 Not Found 405 Bad Method 415 Unsupp Content 420 Bad Extensions Cód Respostas Principais Mensagems 486 Busy Here 1xx Informativas 100 Trying 5xx Falhas no Servidor 504 Timeout 180 Ringing 503 Unavailable 181 Call forwarded 501 Not Implemented 182 Queued 500 Server Error 183 Session Progress 6xx Falhas Globais 600 Busy Everywhere (Early Media) 603 Decline 2xx Sucesso 200 OK 604 Doesn’t Exist 202 Accepted 606 Not Acceptable
  13. 13. Exemplo de Resposta SIP SIP/2.0 200 OK Via: SIP/2.0/UDP audiocodes.com:5060 From: Ronen <sip:44441234@training.org>;tag=76341 To: trainee <sip:55551234@audiocodes.com> Call-ID: 123456789@audiocodes.com CSeq: 1 INVITE Subject: SIP Training Contact: Ronen <sip:44441234@training.org>; Content-Type: application/sdp Content-Length: 134
  14. 14. Exemplo de Resposta SIP – Mapeamento na Aplicação ✔ Retirado do site: http://www.mhspot.com/sts/siptosis_config_issues. html I'm trying to make a skype call and sometimes I get some strange SIP response messages? Here's the default possible call failure response codes. Your PBX/Asterisk Server will need to handle these statuses. * 603 Skype User refused the call * 404 Skype invalid user or Number * 408 Skype Call Failed (possibly no skype credit) * 600 Skype user is busy * 480 Over Usage Limit (as of version 20090526) * 403 Anything else (possibly no skype credit)
  15. 15. SIP Call Flow
  16. 16. SIP Call Flow - Wireshark UA - 1 Proxy UA - 2
  17. 17. SDP (Session Description Protocol) ➔ Descrito pela RFC 4566 ➔ Protocolo responsável por carregar as informações relativas à mídia. ➔ Durante a inicialização da sessão, o SDP informa: – quais os codecs suportados, – qual a porta esperada, – qual o padrão de DTMF usado e – demais informações necessárias para a transferência de dados multimídia ➔ Transportado no payload do SIP
  18. 18. SDP (Session Description Protocol)
  19. 19. IAX – Inter-Asterisk eXchange Protocol ✔ Atualmente na versão 2, descrito na RFC5456 ✔ Protocolo de mídia e sinalização peer-to-peer. ✔ Assemelha-se ao Sip; ✔ Pode registrar localizações, criar, modificar, terminar sessões multimídias e carregar a sessão de mídia. ✔ Multipelxa a sinalização e múltiplos fluxos sobre uma única associação UDP entre dois hosts. ✔ Protocolo de sinalização ✔ Protocolo para transporte de fluxos de mídia
  20. 20. IAX – Inter-Asterisk eXchange Protocol
  21. 21. IAX – Inter-Asterisk eXchange Protocol Objetivos ✔ Diminuir a utilização de banda por transmissões de mídia e de sinalização. ✔ Utiliza protocolo binário ao invés de protocolo em texto como o SIP (Maior eficiência no consumo de banda) ✔ Evitar problemas de NAT ✔ Tx/Rx dos fluxos de sinalização e mídia na mesma porta ✔ Possibilidade de transmissão do plano de discagem
  22. 22. IAX – Inter-Asterisk eXchange Protocol Comandos – Control Frames ➔ Carrega dados de controle de sessão ➔ Refere-se a controle de uma conexão com um endpoint IAX Subclass Value Description (Type Frame =0x04) 0x01 Hangup 0x02 Ring 0x03 Ringing (ringback) 0x04 Answer 0x05 Busy Condition Congestion 0x08 Condition 0x0e Call Progress
  23. 23. IAX – Inter-Asterisk eXchange Protocol Comandos – IAX Frames (subclass 0x06) ➔ Provê gerenciamento sobre os endpoints IAX. ➔ Lidam com sinalização (call setup,manutenção e desconexão). Subclass Value (Type Description Details Frame =0x06) 0x01 NEW Initiate a new call 0x02 PING Ping request 0x03 PONG Ping reply 0x04 ACK Acknowledgement 0x05 HANGUP Initiate call teardown 0x06 REJECT Reject 0x07 ACCEPT Accepted 0x08 AUTHREQ Authentication request 0x09 AUTHREP Authentication reply 0x0a INVAL Invalid call 0x0b LAGRQ Lag request 0x0c LAGRP Lag reply 0x0d REGREQ Registration request 0x0e REGAUTH Registration authenticate Registration 0x0f REGACK acknowledgement
  24. 24. IAX – Inter-Asterisk eXchange Protocol Comandos – IAX Subclass Description Details Value 0x10 REGREJ Registration reject 0x11 REGREL Registration release 0x12 VNAK Video/Voice retransmit request 0x13 DPREQ Dialplan request 0x14 DPREP Dialplan response 0x15 DIAL Dial 0x16 TXREQ Transfer request 0x17 TXCNT Transfer connect 0x18 TXACC Transfer accept 0x19 TXREADY Transfer ready 0x1a TXREL Transfer release 0x1b TXREJ Transfer reject 0x1c QUELCH Halt audio/video transmission 0x1d UNQUELCH Resume audio/video transmission 0x20 MWI Message waiting indication 0x21 UNSUPPORT Unsupported message
  25. 25. IAX – Inter-Asterisk eXchange Protocol Call Flow – Fluxo da Chamada
  26. 26. MeGaCo (IETF) / H.248 (ITU) ✔ Descrito na RFC 3525 ✔ Protocolo de controle de Media Gateways (MG) ✔ Pouco utilizado em relação ao SIP (mais recente) ✔ MeGaCo é a nova evolução do padrão MGCP ✔ Semelhante ao MGCP em muitas formas ✔ Oferece várias melhorias e funcionalidades que o MGCP não oferece ✔ Mestre/Escravo onde o MGC é o meste e os MG são os escravos.
  27. 27. MeGaCo (IETF) / H.248 (ITU)
  28. 28. MeGaCo (IETF) / H.248 (ITU) - Elementos ✔ Terminação ✔ Fontes de um ou mais fluxo de mídia. ✔ Contexto ✔ Associação entre uma coleção de terminações ✔ Comandos ✔ Manipular terminações e contextos.
  29. 29. MeGaCo (IETF) / H.248 (ITU) - Comandos ✔ Add ✔ Adiciona uma terminação a um contexto ✔ Subtract ✔ Remove uma terminação a um contexto ✔ Move ✔ Move uma terminação de um contexto para outro ✔ Modify ✔ Muda estado da terminação
  30. 30. MeGaCo (IETF) / H.248 (ITU) – Call Flow
  31. 31. MeGaCo (IETF) / H.248 (ITU)
  32. 32. MeGaCo (IETF) / H.248 (ITU)
  33. 33. VoIP e NGN Protocolos de Convergência Frederico Madeira <fred@madeira.eng.br> www.madeira.eng.br

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