Introdução à voz sobre IP e Asterisk José Alexandre

Introdução à voz sobre IP e Asterisk
José Alexandre Ferreira
[email protected]
Coordenador Setorial de Gestão da Informática – CSGI
Secretaria do Estado da Saúde – SES/AL
(82) 3315.1101 / 1128 / 4122
Sumário
Telefonia Convencional;
✗ O que é VoIP;
✗ O que é Telefonia IP;
✗ Aspectos importantes da Telefonia IP;
✗ Estratégias para adoção da Telefonia IP;
✗ Equipamentos para implantação;
✗ H.323 e SIP;
✗ Wireshark e o SIP;
✗
Telefonia Convencional
É sistema que interliga dois pontos utilizando
comunicação de voz;
✗ Ponto A (emissor) e ponto B (receptor);
✗ A comunicação com troca de circuito e envio por
pacotes é conhecido como PSTN ou RTPC;
✗ Rede de Telefonia Pública Comutada;
✗
Essa troca de circuitos nada mais é que
roteamentos entre centrais telefônicas;
✗
Alexander Graham Bell
Final século XIX
Telefonia Convencional
Telefonia Convencional
Antonio Santi Giuseppe Meucci;
✗ 1808 (Itália) a 1889 (Nova Iorque);
✗
1856
Meucci
construiu
um
telefone
eletromagnético que conectava seu escritório
com seu quarto em outro andar de sua casa;
✗ Motivação foi a doença de sua esposa;
✗ Dificuldades financeiras fez com que Meucci
adquirisse apenas a patente provisória de sua
invenção;
✗
Telefonia Convencional
Meucci vendeu seu protótipo de telefone para
Alexander Graham Bell que 1876 o patenteou;
✗ Meucci o processou, porém faleceu durante o
julgamento;
✗ Em 2002 o Congresso Americano através da
resolução de N. 269 reconheceu que o inventor
do telefone foi, na realidade, Meucci e não
Graham Bell;
✗
Telefonia Convencional
No início da telefonia, a rede pública tinha
tráfego predominantemente de voz e poucos
dados. Basicamente sinalização e controle;
✗ 1999 o número de bits de dados se igualou ao
de voz;
✗ Em 2002 o volume do tráfego de dados era dez
vezes maior que o tráfego de voz. E ainda
continua crescendo;
✗ Como o consumidor médio paga mais em sua
conta de voz do que sua conta Internet, as
operadoras viram um novo filão de mercado;
✗
VoIP
✗
O que é VoIP ?
✗ Transmissão de voz em pacotes IPs;
✗ Além da transmissão da voz, são necessários
sinalizações que implementam o controle das
chamadas e outros serviços;
✗ É necessário também a inter-conexão com a
rede pública comutada e móvel;
Telefonia IP
Telefonia IP consiste no fornecimento de
serviços, como:
✗ URA - Unidade de Resposta Audível;
✗ Rota de menor custo;
✗ Chamada em espera;
✗ Interoperabilidade entre dados e voz;
✗ Conferência;
✗ Identificador de chamadas;
✗ FAX, correio de voz e etc;
✗
Telefonia IP
Então, perceba que VoIP e Telefonia IP são
coisas diferentes;
✗ Motivação para Telefonia IP:
✗ Padrão aberto;
✗ Redução de custos;
✗ Interoperabilidade
entre
fabricantes
de
soluções;
✗ Serviços e aplicações avançadas – Unificação
da comunicação;
✗ Dados e voz em rede integrada;
✗
Telefonia Convencional x Telefonia IP
✗
✗
✗
✗
Rede Hierárquica;
Baseada em grandes
centrais que detém a
inteligência da solução;
Terminal desprovido
inteligência;
Abrangência da rede
depende da geografia
✗
✗
✗
✗
Rede sem hierarquia;
Permite roteamento
inteligente;
Terminais
inteligentes;
Independe de
localização
geográfica;
Aspectos importantes na adoção
Telefonia IP
VoIP não funciona em rede ruim;
✗ Latência inferior 200ms (ida e volta);
✗ Oscilação de latência (variância ou jitter);
✗ Perda de pacotes;
✗ CODECS (COdificadores/DECodificadoreS);
✗ Inter-conexão com PSTN e rede móvel;
✗ Provedores VoIP e Operadoras VoIP;
✗ Centrais telefônicas IP;
✗
Aspectos importantes na adoção
Telefonia IP
Padrão
G.711
G.726
G.728
GSM
G.729
G.723
CODEC
Taxa (kbps) Atraso (ms) Processamento (P4)
64
0.125
5 ns
32, 24 e 16
1
10 ms
16
3­5
10 ms
13.2
20
1 ms
8
10
5 ms
6.3 e 5.3
30
37 ms
Aspectos importantes na adoção
Telefonia IP
✗
✗
Operadoras VoIP
✗ Infra-estrutura de rede própria (POP);
✗ Oferecem
terminações VoIP e números
virtuais;
✗ Vendem créditos para os provedores VoIP;
✗ Possuem licença Anatel (SCM e STFC);
Provedores VoIP
✗ Revendem tecnologia VoIP para clientes finais;
✗ Projetam
e ofertam a manutenção das
soluções;
Operadora Tellfree
Operadora VONO
Aspectos importantes na adoção
Telefonia IP
Anatel classifica o VoIP como:
✗ Comunicação PC a PC;
✗ Comunicação de forma restrita e irrestrita;
✗ PC a PC é considerado serviço de valor agregado e
não há necessidade de autorização;
✗ Comunicação restrita e irrestrita exige autorização,
pois possuem terminação na rede de telefonia fixa ou
móvel;
✗ Licença SCM (Serviço de Comunicação Multimídea) é
para provedores Internet e esta licença permite que
provedores Internet possam oferecer VoIP para seus
clientes;
✗
Aspectos importantes na adoção
Telefonia IP
Licença STFC é para operadores de telefonia
convencional e de valor agregado (operadores VoIP);
✗ Artigos 61 da lei geral das telecomunicações (lei n.
9.472 de 1997);
✗ O ICMS é devido com base no art. 155, inciso II, da
Constituição Federal;
✗
No caso do ICMS é devido mesmo que a
comunicação tenha sido iniciada no exterior. Conselho
Nacional de Política Fazendária – CONFAZ 55/05;
✗ Há controvérsias a respeito desse mérito;
✗
Aspectos importantes na adoção
Telefonia IP
✗
Asterisk
✗ Software livre criado por Mark Spencer (Digium) que
implementa via software PBX IP;
✗ PBX – Private Branch eXchange ou centrais privadas de
comutação telefônica;
✗ Oferece
os principais serviços compatível com as
grandes centrais telefônicas modernas;
✗ URA,
correio de voz, chamada em espera,
recepcionais digital, filas, conferência, BINA, siga-me,
DDR, rota de menor custo, integração com telefonia
convencional e móvel e etc;
✗ Integração com placas fabricadas livremente;
✗ Faz de um softphone um ramal completo;
A Digium e o Asterisk
A Digium distribui o Asterisk em três tipos de
licenciamento, que são:
✗ GNU Public License/GPL;
✗ Business Edition – Para desenvolvedores que
não desejam abrir o código fonte de seus
produtos (sem recursos adicionais);
✗ OEM – Para fabricantes de centrais que não
desejam mostrar que é uma central Asterisk;
✗
A Digium e o Asterisk
A Digium fabrica também outros produtos,
inclusive placas de interfaceamento com PSTN.
Alguns exemplo:
✗ TE120P–Placa T1 (24 canais), E1 (30 Canais);
✗ TDM410 – Placa 4 portas analógicas;
✗ AA50 – Asterisk Appliance 50
✗ Codec G.729
✗ E outros ...
✗
A Digium e o Asterisk
Estratégias adoção Telefonia IP
Operadoras VoIP, tipo VONO e Tellfree não
oferecem terminações para números de
emergência (192), números especiais (0300,
0400) e para alguns países;
✗ Ainda não é possível fazer e receber ligações à
cobrar;
✗ O sistema depende de energia elétrica para
funcionar (diferente da PSTN);
✗ As ligações não são identificadas quando se
possui um número remoto das operadoras VoIP.
O receptor não sabe que é você;
✗
Estratégias adoção Telefonia IP
VoIP não compensa em ligações locais;
✗ Em ligações interurbanas e internacionais entre 30 e
70 p/ cento de economia;
✗ Interligar matriz e filiais a custos convidativos;
✗ Ligações de clientes em outros Estados ou países
como ligações locais (número virtual);
✗ Aplicações avançadas como auto-atendimento e
integração com ERP da organização;
✗ Dados e voz na mesma estrutura física;
✗ Padrão aberto e interoperabilidade entre fabricantes;
✗
Questão preço na Telefonia IP
Estratégias adoção Telefonia IP
Estratégias adoção Telefonia IP
Estratégias adoção Telefonia IP
Equipamentos para implantação
Equipamentos para implantação
Software para implantação
H.323
1996 ITU recomendou “Visual Telephone
System and Equipment for Local Area Networks
Which Provide a Non-Guaranteed Quality of
Service”;
✗ Sistema e equipamentos de telefonia visual para
redes locais que oferecem uma qualidade de
serviço não garantida;
✗
Faz referência a um grande número de
protocolos para codificação de voz, configuração
de chamadas, sinalização, transporte de dados e
outras áreas, em vez de especificar propriamente
cada um desses elementos;
✗
H.323
O modelo arquitetônico do H.323 para telefonia
Internet suporte a figura do gatekeeper (guardião)
que controla os pontos terminais em uma rede
local, denominada zona;
✗ É descrito o CODEC G.711 (PCM) que codifica
um único canal realizando amostragem 8000
vezes por segundo. Cada amostra contendo 1
byte. Tal compactação exige um largura de banda
de 64kbps;
✗ Além do G.711 pode-se encontrar muitos outros
CODECs com maior qualidade na compactação e
menor taxa de transferência;
✗
H.323
H.245 é protocolo responsável pela negociação
necessária entre dois sistemas (terminais) antes
de se comunicarem;
✗ Existem outros protocolos que não apenas os
CODECs e o H.245. É necessário protocolo para
estabelecer a comunicação entre gatekeeper e os
terminais (H.225), o protocolo para gerenciar as
conexões, gerenciar os tons de discagem,
ocupado e outros (ITU Q.931), além do protocolo
para transmissão dos dados (RTP e RTCP);
✗
SIP
IETF estabeleceu um comitê para projetar de
forma mais simples e mais modular um protocolo
para transmitir voz sobre IP;
✗
Surgiu o SIP – Session Initiation Protocol,
descrito na RFC 3261 e outros;
✗
Este protocolo descreve como realizar
chamadas
telefônicas
pela
Internet,
videoconferências
e
outras
conexões
multimídeas;
✗
Diferente do H.323 (conjunto completo de
protocolos), o SIP é um único módulo;
✗ Um único modulo, mas com capacidade de
interoperar com aplicações Internet existentes;
✗
SIP
O SIP cuida da configuração, do gerenciamento
e do encerramento de sessões;
✗ Os protocolos, dão suporte ao SIP, como o RTP/
RTCP que são utilizados para o transporte dos
dados;
✗ SIP é um protocolo da camada de aplicação e
pode funcionar sobre TCP ou UDP;
✗ No caso mais simples, o SIP configura uma
sessão entre o computador emissor e receptor;
✗
SIP
✗
Estabelecimento de uma sessão SIP:
✗ Remetente cria uma conexão TCP/UDP com o
destinatário e envia uma mensagem INVITE.
Nesta mensagem podem ser passados os
recursos do remetente, como CODEC;
✗ Se destinatário aceitar ele responde ao INVITE
com uma mensagem do tipo HTTP com código
de aceitação. Nesta mensagem também pode
ser enviado os recursos do destinatário;
✗ Em seguida o remetente envia um ACK que
confirma que a sessão foi estabelecida;
SIP
SIP
O SIP possui uma grande variadade de outros
recursos que não foram citados aqui, como:
✗ Espera em chamada;
✗ Triagem de chamadas;
✗ Criptografia;
✗ Autenticação;
✗ Conferência e outros;
✗
SIP
Wireshark – antigo Ethereal
Registrando um ramal SIP
Problema com senha
Fazendo uma ligação
Bibliografia
http://www.digivoice.com.br
http://www.falevono.com.br
http://www.voipcenter.com.br
http://www.innovus.com.br
http://www.meucci.org
http://www.ipv6.com/articles/voip/Session-Initiation-Protocol.htm
http://www.tellfree.com.br
http://www.voip-info.org/wiki-Asterisk+CLI
Estudo e implantação de solução de voz sobre IP baseadas em Software
Livre, Felipe Nogaroto Gonzales, Instituto Superior Tupy/SC, 2007
Redes de computadores; Andrew Tanenbaum; Ed. Campus; 2003