74
IP-телефония, Интернет - телефония, Web-телефония

IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

  • Upload
    others

  • View
    13

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

IP-телефония, Интернет-телефония, Web-телефония

Page 2: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

Вопросы, которые будут рассмотрены

1) Введение. Общие вопросы IP-телефонии2) Передача речи по IP-сети3) Протокол Н.3234) Протокол инициирования сеансов связи (SIP)5) Качество обслуживания в сетях IP-телефонии6) Информационная безопасность в IP-сетях телефонии7) Web-телефония

Page 3: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

1. Введение. Общие вопросы IP-телефонии

Содержание1.1. Терминология1.2. Особенности IP-телефонии1.3. Принципы пакетной передачи1.4. Виды соединений, взаимодействие с компьютерной сетью

Page 4: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

1.1. Терминология

IP-телефония (или VoIP - Voice over Internetprotocol) - технология, которая использует сеть с пакетной коммутацией сообщений на базе протокола IP для передачи голоса в режиме реального времени.

При разговоре голосовые сигналы преобразуются в пакеты данных, которые затем сжимаются. Далее эти пакеты данных посылаются через Интернет приемной стороне. Когда пакеты данных достигают адресата, они декодируются в аналоговый голосовой сигнал.

Page 5: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

1.2. Особенности IP-телефонии

lМеньшие затраты на традиционные телефонные разговоры (особенно междугородние и международные)

l Намного меньше затраты на инвестиции в оборудование

l Выше эффективность использования существующих телефонных линий (передача более одного телефонного звонка в рамках высокоскоростного телефонного подключения).

l Дополнительные возможности совмещенного доступа в Интернет (голосовая информация и обычные данные могут передаваться по одной и той же сети)

l Независимость от месторасположенияl Дополнительные телефонные свойства

(конференция, переадресация звонка, автоматический перенабор, внедрение IVR) легче и

Page 6: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

Общий вид сети IP-телефонии

Page 7: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

1.3. Принципы пакетной передачи

lСхема сети с пакетной коммутацией

Page 8: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

1.3. Принципы пакетной передачи

Соединение с сетевым шлюзомГолосовое сообщение абонента А с помощью микрофона преобразуется в электрический аналоговый сигнал, который претерпевает ряд преобразований (кодируется)

Оцифровка голосового сигналаВнутри шлюза происходит оцифровка голосового сигнала

Сжатие цифрового сигналаЦифровой сигнал, занимающий изначально, как и речь, канал в 64 кбит/с, сжимается в соответствии с выбранным кодеком

Page 9: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

1.3. Принципы пакетной передачи

Разбиение сигнала на пакетыСжатый цифровой сигнал разбивается на пакеты сигналов в соответствии с выбранным типом кодирующего устройства (кодеком)

Отправка сжатых данных в сетьДалее сжатые данные отправляются в сеть. На приемной стороне имеется аналогичный набор устройств абонента Б производящих преобразования в обратном порядке.

Page 10: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

1.4. Виды соединений, взаимодействие с компьютерной сетью

Можно выделить три наиболее часто используемых сценария IP-телефонии:lКомпьютер-компьютер;lТелефон-компьютер;lТелефон-телефон.

Page 11: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

1.4. Виды соединений, взаимодействие с компьютерной сетью

lКомпьютер-компьютер

Page 12: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

1.4. Виды соединений, взаимодействие с компьютерной сетью

lКомпьютер-компьютер

Page 13: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

1.4. Виды соединений, взаимодействие с компьютерной сетью

lТелефон-компьютерlКомпьютер-телефон

Page 14: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

1.4. Виды соединений, взаимодействие с компьютерной сетью

lТелефон-телефон

Page 15: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2. Передача речи по IP-сети

Содержание2.1. Взаимодействие протоколов VoIP2.2. Качество передачи речевой информации по IP-сети2.3. Задержка и меры по уменьшению ее влияния2.4. Явление джиттера, меры уменьшения его влияния2.5. Эхо, устройства ограничения его влияния2.6. Требования к алгоритмам кодирования сигнала2.7. Кодеки IP-телефонии2.8. Оценка качества воспринимаемой информации

Page 16: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.1. Взаимодействие протоколов VoIP

Стек протоколов VoIPПрикладной уровень Skype, xLiteУровень представлений G.729/G.711Сеансовый уровень H.323/SIP/SDPТранспортный уровень RTP/UDP/RSVPСетевой уровень IP/ LLQ (Low-Latency queuing)Канальный уровень MPPP, FR, ATMФизический уровень

Page 17: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

lФизический уровень - технология VoIP может работать в любой физической среде, которая может использоваться обычным протоколом IP.

l Канальный уровень - указывает, что протокол IP для создания фреймов может использовать различные форматы.

l Сетевой уровень - используется протокол IP в качестве способа передачи голоса, однако обычный IP должен быть дополнен специальными средствами (на маршрутизаторах должна быть использована очередность с малой задержкой (Low-Latency queuing -LLQ), должны использоваться схемы маркировки (marking) с заданием приоритетов (coloring), называемые IP-приоритетами.)

2.1. Взаимодействие протоколов VoIP

Page 18: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

l Транспортный уровень - для передачи голоса используется протокол UDP. Для установки очередности пакетов используется транспортный протокол реального времени (Real-Time TransportProtocol - RTP).Также может использоваться протокол резервирования (Resource Reservation Protocol - RSVP) для резервирования полосы пропускания вдоль пути следования голоса по IP-сети.

l Сеансовый уровень - на сегодняшний день сети VoIP переходят со стандарта H.323 на другой протокол инициирования сеанса (Session Initiation Protocol - SIP) и протокол описания сеанса (Session Description Protocol - SDP).

l Уровень представлений - В терминах передачи голоса уровень представлений обеспечивает методы кодирования и сжатия, используемые для передачи

2.1. Взаимодействие протоколов VoIP

Page 19: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.2. Качество передачи речевой информации по IP-сети

Факторы, влияющие на качество IP-телефонии, могут быть разделены на две категории:lФакторы качества IP-сети:n максимальная пропускная способность -максимальное количество данных, которое она передает;

n задержка - промежуток времени, требуемый для передачи пакета через сеть;

n джиттер - задержка между двумя последовательными пакетами;

n потеря пакета - пакеты или данные, потерянные при передаче через сеть.

Page 20: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.2. Качество передачи речевой информации по IP-сети

lФакторы качества шлюза:n требуемая полоса частот пропускания;n задержка - время, необходимое сигнальному процессору DSP для кодирования и декодирования речевого сигнала;

n объем буфера джиттера для сохранения пакетов данных до тех пор, пока все пакеты не будут получены; затем можно будет передать часть речевой информации в требуемой последовательности и таким образом минимизировать джиттер;

n возможность потери пакетов - потеря пакетов при сжатии и/или передаче в оборудовании IP-телефонии;

n наличие функции подавления эха, возникающего при передаче речи по сети.

Page 21: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.3. Задержка и меры по уменьшению ее влияния

v Задержка накопления (иногда называется алгоритмической задержкой): эта задержка обусловлена

необходимостью сбора кадра речевых отсчетов, выполняемая в речевом кодере. Величина задержки

определяется типом речевого кодера и изменяется от небольших величин (0,125 мкс) до единиц миллисекунд.v Задержка обработки: процесс кодирования и сбора закодированных отсчетов в пакеты для передачи через

пакетную сеть создает определенные задержки. Задержка кодирования или обработки зависит от скорости работы процессора и используемого типа алгоритма обработки.v Сетевая задержка: задержка обусловлена физической

средой и протоколами, применяемыми для передачи речевых данных, а также буферами, используемыми для

удаления джиттера пакетов на приемном конце.

Page 22: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.3. Задержка и меры по уменьшению ее влияния

Общая задержка:

Page 23: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.3. Задержка и меры по уменьшению ее влияния

1234

Обработка на узлеОжидание в очереди на передачуПередачаРаспространение

5 Сетевая задержка

Маршрутизатор N

1 2 3 4

5

Маршрутизатор 1

Сетевая задержка:

Page 24: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.3. Задержка и меры по уменьшению ее влияния

D < 200 мс D < 400 мс D < 700 мс

Отличное качество связи, сравнимое с ТфОП (150 – 200 мс)

Хорошее качество связи, не

рекомендуется использовать для

деловых переговоров

Приемлемое качество связи для ведения неделовых

переговоров

Page 25: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.4. Явление джиттера, меры уменьшения его влияния

Джиттер - разброс времени доставки пакетов (пакеты часто прибывают в пункт назначения в различное время и в разной последовательности). Различают три формы джиттера:l Джиттер, зависимый от данных (Data Dependent

Jitter - DDJ) - происходит в случае ограниченной полосы пропускания или при нарушениях в сетевых компонентах.

l Искажение рабочего цикла (Duty Cycle Distortion - DCD) - обусловлено задержкой распространения между передачей снизу вверх и сверху вниз.

l Случайный джиттер (Random Jitter - RJ) - является результатом теплового шума.

Page 26: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.4. Явление джиттера, меры уменьшения его влияния

Причины появления джиттера:l Влияние сети. Неустойчиво и плохо предсказуемовремя прохождения пакета через сеть.

l Влияние операционной системы. Задержка впродвижении данных между сетевым интерфейсом ивнешним устройством речевого вывода составляет,независимо от используемого алгоритма кодированияречи, величину в несколько десятков миллисекунд илидаже больше.

l Влияние джиттер-буфера. Слишком короткий буфербудет приводить к слишком частым потерям"опоздавших" пакетов, а слишком длинный - кнеприемлемо большой дополнительной задержке.Обычно предусматривается динамическая подстройкадлины буфера.

Page 27: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.4. Явление джиттера, меры уменьшения его влияния

Причины появления джиттера:l Влияние кодека и количества передаваемых в пакете кадров. В течение времени, определяемого длиной кадра кодека, должна накапливаться определенной длины последовательность цифровых представлений отсчетов. Кроме того, некоторым кодекам необходим предварительный анализ большего количества речевой информации, чем должно содержаться в кадре.

Page 28: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.5. Эхо, устройства ограничения его влияния

Феномен эха вызывает затруднения при разговоре и у говорящего, и у слушающего.В телефонных сетях существуют два вида эха:l Эхо говорящего - когда абонент говорит по телефону и слышит собственный голос.

l Эхо слушающего - когда абонент слышит голос собеседника дважды.

Эхо представляет собой проблему в том случае, когда интервал между моментом, когда абонент говорит, и моментом появления отраженного сигнала становится достаточно большим.

Page 29: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.5. Эхо, устройства ограничения его влияния

Существуют два типа устройств, предназначенных для ограничения вредных эффектов эха: l Эхозаградители – принцип работы состоит в отключении канала передачи, когда в канале приема присутствует речевой сигнал.

l Эхокомпенсаторы - более сложное устройство, которое моделирует эхо-сигнал для последующего его вычитания из принимаемого сигнала. После вычитания синтезированной копии эхо-сигнала из сигнала обратного направления полученный сигнал подвергается нелинейной обработке для увеличения степени подавления эха (подавление очень слабых сигналов).

Page 30: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.5. Эхо, устройства ограничения его влияния

На сегодняшний день, имеет место использование более сложных алгоритмов эхокомпенсации, что позволяет подавлять эхо, представляющее собой не только задержанный, но и сдвинутый по частоте сигнал (что часто происходит из-за наличия в ТфОПустаревших частотных систем передачи).

Все чаще применяют алгоритмы эхокомпенсации в оборудовании IP-телефонии на базе, например, интеллектуальной платформы.

Page 31: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.6. Требования к алгоритмам кодирования сигнала

l Использование полосы пропускания канала. Скорость передачи, которую предусматривают имеющиеся сегодня узкополосные кодеки, лежит в пределах 1.2-64 кбит/с. Естественно, что от этого параметра прямо зависит качество воспроизводимой речи.

l Подавление периодов молчания. Если применить алгоритмы, которые позволяют уменьшить объем информации, передаваемой в периоды молчания, то можно значительно сузить необходимую полосу пропускания.

l Генератор комфортного шума (Comfort Noise Generator- CNG) служит для генерации фонового шума.

l Размер кадра. Определяет минимальную теоретически достижимую задержку передачи информации (алгоритмическую задержку).

Page 32: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.6. Требования к алгоритмам кодирования сигнала

l Чувствительность к потерям кадров. Кодеры типа G.723.1 разработаны так, что они функционируют без существенного ухудшения качества в условиях некоррелированных потерь до 3 % кадров, однако при превышении этого порога качество ухудшается катастрофически.

Page 33: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.7. Кодеки IP-телефонии

l Кодек G.711 - один из первых цифровых кодеков речевых сигналов, который является минимально необходимым.

l Кодек G.723.1 является базовым для приложений IP-телефонии, предусматривает две скорости передачи: 6.3 кбит/с и 5.3 кбит/с. Режим работы может меняться динамически от кадра к кадру.

l Кодек G.726 обеспечивает кодирование цифрового потока со скоростью 40, 32, 24 или 16 кбит/с. Однако в приложениях IP-телефонии этот кодек практически не используется, так как он не обеспечивает достаточной устойчивости к потерям информации.

Page 34: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.7. Кодеки IP-телефонии

l Кодек G.728 специально разрабатывался дляоборудования уплотнения телефонных каналов, приэтом было необходимо обеспечить возможно малуювеличину задержки (менее 5 мс), чтобы исключитьнеобходимость применения эхокомпенсаторов.

l Кодек G.729 очень популярен в приложениях передачиречи по сетям Frame Relay. Кодек использует кадрдлительностью 10 мс и обеспечивает скоростьпередачи 8 кбит/с. Однако для кодера необходимпредварительный анализ сигналапродолжительностью 5 мс.

Существуют две разновидности кодека:• G.729;• Упрощенный вариант G.729A.

Page 35: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.7. Кодеки IP-телефонии

Кодек Метод компрессии

Скорость кодирования

Сложность реализации Качество Задержка

G.726 ADPCM 32/24/16 кбит/с

Низкая(8 MIPS)

Хорошее(32 К), плохое (16 К)

Очень низкая

(0,125 мс)

G.729 CS-ACELP 8 кбит/с Высокая(30 MIPS) Хорошее Низкая

(10 мс)

G.729A CA-ACELP 8 кбит/с Умеренная(20 MIPS) Среднее Низкая

(10 мс)

G.723.1 MP-MLQ 6.4/5.3 кбит/с Умеренная(16 MIPS)

Хорошее (6,4), среднее (5,3)

Высокая(37 мс)

G.728 LD-CELP 16 кбит/сОченьвысокая

(40 MIPS)Хорошее

Оченьнизкая(3-5 мс)

Page 36: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.7. Кодеки IP-телефонии

Количественными характеристиками ухудшения качества речи являются единицы QDU (Quantization Distortion Units):

1 QDU соответствует ухудшению качества при оцифровке с использованием стандартной процедуры ИКМ

Согласно рекомендациям МСЭ-Т, для международных вызовов величина QDU не должна превышать 14.

Метод компрессии QDUADPCM 32 кбит/с 3,5

ADPCM 24 кбит/с 7

LD-CELP 16 кбит/с 3,5

CS-CELP 8 кбит/с 3,5

Page 37: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.8. Оценка качества воспринимаемой информации

Искажения оценивают путем опроса разных групп людей по пятибалльной шкале единицами субъективной оценкиMOS (Mean Opinion Score). Оценки интерпретируют следующим образом:l 4-5 - высокое качество; аналогично качеству передачи речи в ISDN, или еще выше;

l 3,5-4 - качество ТфОП (toll quality); Такое качество обычно обеспечивается в большинстве телефонных разговоров. Мобильные сети обеспечивают качество чуть ниже toll quality;

l 3-3,5 - качество речи по-прежнему удовлетворительно, однако его ухудшение явно заметно на слух;

Page 38: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

2.8. Оценка качества воспринимаемой информации

l 2,5-3 - речь разборчива, однако требует концентрации внимания для понимания. Такое качество обычно обеспечивается в системах связи специального применения (например, в вооруженных силах).

Кодек Скорость передачи, кбит/с MOS Размер кадра, мс

G.711 РСМ 64 4,3 0,125

G.726 Multi-rate ADPCM 16-40 2-4,3 0,125

G.723 MP-MLQ ACELP 5.3; 6.3 3,7; 3,8 30

G.728 LD-CELP 16 4,1 0,625

G.729 CS-ACELP 8 4,0 10

G.729A CA-ACELP 8 3,4 10

GSM RPE-LPC 13 3,9 30

Page 39: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

3. Протокол Н.323

Содержание3.1. Архитектура стандарта H.3233.2. Стек протоколов H.3233.3. Установление соединения по Н.323

Page 40: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

3.1. Архитектура стандарта H.323

l H.323 – это группа стандартов ITU-T, которые определяют набор протоколов передачи звуковых и видеоданных по IP сети.

l H.323 – стек специализированных протоколов кодирования речи, установки соединения, передачи сигналов, данных и т.п.

l Рекомендации H.323 предусматривают:n управление полосой пропускания;n возможность взаимодействия сетей;n платформенную независимость;n поддержку многоточечных конференций;n поддержку многоадресной передачи;n стандарты для кодеков;n поддержку групповой адресации.

Page 41: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

3.1. Архитектура стандарта H.323

lВ рекомендации H.323 устанавливаются такие основных компоненты VoIP- соединения:n терминал;n контроллер зоны (вратарь);n шлюз (gateway);

Page 42: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

3.1. Архитектура стандарта H.323

lТерминал (Terminal) - оконечное мультимедийное(голос, видео, данные) устройство, долженобеспечивать поддержку следующих протоколов:n H.245 для установления возможностей терминалов и создания канала обмена аудиоинформацией.

n H.225 для сигнализации вызова и установки параметров связи.

n RAS для регистрации терминала пользователя и установки дополнительных параметров управления контроллером зоны.

n RTP/RTCP для упорядочивания звуковых и видеопакетов.

Page 43: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

3.1. Архитектура стандарта H.323

Протоколы H.225 и RAS используются между H.323-оконечными точками (терминалами и шлюзами) и контроллером зоны для обеспечения:n обнаружения контроллера зоны (GRQ);n регистрации оконечной точки;n определения расположения оконечной точки;n управления аутентификацией;n задания маркера доступа.

RAS-сообщения передаются через ненадежные RAS-каналы, поэтому при обмене сообщениями возможны потери, задержки и повторные передачи.

Page 44: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

3.1. Архитектура стандарта H.323

l Контроллер зоны/вратарь (Gatekeeper) -рекомендуемое, но не обязательное устройство, обеспечивающее сетевое управление и исполняющее роль виртуальной телефонной станции.

l Контроллер зоны обеспечивает услуги управления вызовами для H.323-оконечных точек, типа трансляции адреса и управления шириной полосы пропускания в соответствии с протоколом RAS.

lФакультативной возможностью контроллера зоны является маршрутизация сигналов вызова.

Page 45: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

3.1. Архитектура стандарта H.323

lШлюз - устройство, основными функциями которого являются

По исполнению шлюзы могут быть:• Автономные• Маршрутизаторы-шлюзы• Шлюзы-модули для УПАТС• Учрежденческие АТС на базе шлюзов• Сетевые платы с функциями телефонии• Автономные IP-телефоны

• преобразование двунаправленной аналоговой речи в цифровую форму внутри кодирующего/декодирующего устройства (кодека)

• упаковка цифровых данных в пакеты для передачи по IP-сети.

Page 46: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

3.2. Стек протоколов H.323

Речь Управление

G.7xx RTCP H.225(RAS)

Q.931(сигналы при

вызове)

H.245(управлениевызовами)RTP

UDP TCP

Протокол уровня передачи данных

Протокол физического уровня

G.7xx – протоколы кодирования и декодирования речи

RTP – протокол передачи данныхH.225 (RAS) – Регистрация/Доступ/Статус – протокол

для ведения разговоров с машиной-вратарем

Page 47: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

3.3. Установление соединения по Н.323

Page 48: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

4. Протокол инициирования сеансов связи (SIP)

Содержание4.1. Принципы построения протокола SIP4.2. Адресация4.3. Архитектура сети SIP4.4. Сравнение H.323 и SIP

Page 49: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

4.1. Принципы построения протокола SIP

Протокол инициирования сеансов (Session InitiationProtocol - SIP) является протоколом прикладного уровня и предназначается для организации, модификации и завершения сеансов связи (например, мультимедийных конференций, телефонных соединений).lSIP – протокол прикладного уровня, работающий поверх TCP или UDPlSIP занимается только установкой, управлением и разрывом соединенийlSIP является текстовым, построен на модели

HTTP

Page 50: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

4.1. Принципы построения протокола SIP

В основу протокола заложены следующие принципы:l Персональная мобильность пользователей. Пользователи могут перемещаться без ограничений в пределах сети.

lМасштабируемость сети. l Расширяемость протокола. Возможность дополнения протокола новыми функциями при введении новых услуг и его адаптация к работе с различными приложениями.

l Интеграция в стек существующих протоколов Интернета, разработанных IETF.

l Взаимодействие с другими протоколами сигнализации. Протокол SIP может быть использован совместно с протоколом Н.323.

Page 51: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

4.2. Адресация

Для организации взаимодействия с существующими приложениями IP-сетей и для обеспечения мобильности пользователей протокол SIP использует адрес, подобный адресу электронной почты.SIP-адреса бывают четырех типов:n имя@домен;n имя@хост;n имя@IР-адрес;n №телефона@шлюз.

Первая часть - это имя пользователя, зарегистрированного в домене или на рабочей станции.Вторая часть- имя домена, рабочей станции или шлюза.

n sip: [email protected] n sip: [email protected] n sip: [email protected]

Page 52: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

4.3. Архитектура сети SIP

В протоколе SIP определены два вида сигнальных сообщений - запрос и ответ. В запросе – процедуры для выполненияВ ответе - результаты их выполнения. Определены шесть процедур:

n INVITE - приглашает пользователя принять участие в сеансе связи;

n BYE - завершает соединение между двумя пользователями;n OPTIONS - используется для передачи информации о поддерживаемых характеристиках;

n АСК - используется для подтверждения получения сообщения или для положительного ответа на команду INVITE;

n CANCEL - прекращает поиск пользователя;n REGISTER - передает информацию о местоположении пользователя на сервер SIP, который может транслировать ее на сервер адресов (Location Server).

Page 53: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

4.3. Архитектура сети SIP

Page 54: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

4.4. Сравнение H.323 и SIP

Аспект H.323 SIP

Разработчик ITU IETF

Совместимость с телефонной системой Полная В большой мере

Совместимость с Интернетом Отсутствует Присутствует

Архитектура Монолитная Модульная

Завершенность Полный стек протоколов

Обеспечивает лишь установку соединения

Сигналы при вызове Q.931 поверх TCP SIP поверх TCP или UDP

Page 55: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

4.4. Сравнение H.323 и SIP

Аспект H.323 SIP

Формат сообщений Двоичный ASCII

Передача мультимедийных данных

RTP/RTCP RTP/RTCP

Многосторонняя связь Есть Есть

Шифрование данных Есть Есть

Реализация Громоздкая и сложная

Умеренная по объему

Page 56: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

5. Качество обслуживания в сетях IP-телефонии

l Транспортные протоколы стека TCP/IP, функционирующие поверх протокола IP, не обеспечивают высокого качества обслуживания трафика, чувствительного к задержкам.

l Необходимо обеспечить механизмы, по которым в периоды перегрузки пакеты с информацией, чувствительной к задержкам (например, речь), не будут простаивать в очередях или получат более высокий приоритет, чем пакеты с информацией, не чувствительной к задержкам.

l В сети должны быть реализованы механизмы, гарантирующие нужное качество обслуживания (Quality ofService - QoS).

Page 57: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

5. Качество обслуживания в сетях IP-телефонии

Меры обеспечения QoS, применяемые в IP- сетях:l Резервирование ресурсов (на время соединениязапрашиваются и резервируются необходимые длявыполнения приложения ресурсы).

l Приоритезация трафика (разделение трафика в сети наклассы с приоритетным порядком обслуживаниянекоторых из них).

l Перемаршрутизация (позволяет при перегрузке в сетиперевести трафик на резервный маршрут).

В современных IP-сетях перечисленные меры реализуются с помощью технологий IntServ, DiffServ и MPLS с использованием протокола RSVP.

Page 58: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

6. Информационная безопасность всетях IP- телефонии

Содержание6.1. Типы угроз в сетях IP-телефонии6.2. Особенности системы безопасности в IP-телефонии

Page 59: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

6.1. Типы угроз в сетях IP-телефонии

l Прослушивание. В момент передачи конфиденциальной информации о пользователях (идентификаторов, паролей) или конфиденциальных данных по незащищенным каналам существует возможность прослушивания и злоупотребления ими в корыстных целях злоумышленником.

lМанипулирование данными. Данные, которые передаются по каналам связи, можно изменить.

l Подмена данных о пользователе происходит в случае попытки выдачи одного пользователя сети за другого. При этом возникает вероятность несанкционированного доступа к важным функциям системы.

Page 60: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

6.1. Типы угроз в сетях IP-телефонии

l Отказ в обслуживании (denial of service -DoS) является одной из разновидностей атак нарушителей, в результате которой происходит вывод из строя некоторых узлов или всей сети. n Она осуществляется путем переполнения системы ненужным трафиком, на обработку которого уходят все системные ресурсы.

n Для предотвращения данной угрозы необходимо использовать средство для распознавания подобных атак и ограничения их воздействия на сеть.

Page 61: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

6.2. Особенности системы безопасности в IP-телефонии

Базовыми элементами в области безопасности являются:l аутентификация;lцелостность;l активная проверка.

Page 62: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

6.2. Особенности системы безопасности в IP-телефонии

Под аутентификацией понимается процедура идентификации пользователя или конечного устройства (клиента, сервера, коммутатора, маршрутизатора, межсетевого экрана и т. д.). Использование паролейn Механизм аутентификации по протоколу Point-to-Point

Protocol (PPP) часто применяется в среде модемного доступа и включает использование протоколов Password Authentication Protocol (PAP), Challenge Handshake Protocol (CHAP) и Extensible Authentication Protocol (EAP).

n TACACS+ и Remote Access Dial-In User Service (RADIUS) -это протоколы, которые поддерживают масштабируемые решения в области аутентификации.

n Протокол Kerberos (Цербер) используется в ограниченных областях для поддержки единой точки входа в сеть.

Page 63: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

6.2. Особенности системы безопасности в IP-телефонии

l Целостность информации - это способность средства вычислительной техники или автоматизированной системы обеспечивать неизменность информации в условиях случайного и (или) преднамеренного искажения (разрушения).

l Активная проверка означает проверку правильности реализации элементов технологии безопасности и помогает обнаруживать несанкционированное проникновение в сеть и атаки типа DоS. Активная проверка данных действует как система раннего оповещения о различных типах неполадок и, следовательно, позволяет принять упреждающие меры, пока не нанесен серьезный ущерб.

Page 64: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

Web-телефонияКраткий обзор

Page 65: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

Что это такое

lЭто процесс совершения звонков с использованием только браузера хотя бы на одной стороне.

Page 66: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

Возможные сценарии

lБраузер – телефон (в т.ч. SIP-softphone)

lБраузер - браузер

Page 67: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

Браузер - браузер

lЧерез медиа-сервер

lPeer-to-peer

Page 68: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

Особенность использования Медиа-сервера (протокол RTMP)

lМедиа-сервер:n Adobe Flash Media Server (min $950)n Red5: Open Source Flash Server (free)

lПреймущества:n Хорошая проходимость трафик (NAT, Firewall)

lНедостатки:n нагрузка на серверn большее время откликаn возможность использовать только протокол TCP

Page 69: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

Особенность использования p2p(протокол RTMFP)

lСоединение устанавливается через Stratus

lПреимущества:n построен на базе протокола UDPn хорошее качество связиn нет нагрузки на сервер

lНедостатки:n плохая проходимость через firewall и NATn требуется Flash Player 10 версии

Page 70: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

Браузер - телефон

lТребуется SIP-шлюз

Page 71: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

Способы внедрения

l«Легкий путь»n С использованием сервиса Flaphone (Flash-софтфон, совместимый с SIP):− Звонки и мгновенные сообщения по протоколу

SIP− Передача DTMF-сигналов− Голосовые кодеки Speex wideband, G.711 и G.729− Видео-кодеки H.263, H.263+ и H.264− CallMe виджет

Page 72: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

Способы внедрения

l «Сложный путь»n Cобственный Медиа-сервер (Red5) + проект Red5phone

Page 73: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

Пример интеграции

Page 74: IP-телефония Интернет телефония, Web-телефония

Сфера примененияlИнтернет-магазиныlOn-line поддержкаlКорпоративные решенияlРешения для ISPlРекламные сервисыlИнтернет-сервисы