Introdução à voz sobre IP e Asterisk José Alexandre Ferreira jaf@saude.al.gov.br 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 3 5 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