Τηλεφωνία πάνω από το Διαδίκτυο
Μίνα Αγγελοπούλου
Κέντρο Λειτουργίας και Διαχείρισης Δικτύου
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Ε.Κ.Π.Α
1
Στόχοι Σεμιναρίου
• Ενημέρωση των τεχνικών των Ακαδημαϊκών Ιδρυμάτων για την
τεχνολογία Voice Over IP και τις δυνατότητές της
• Ενημέρωση των τεχνικών των Ακαδημαϊκών Ιδρυμάτων για την
ανάπτυξη, διαχείριση και υποστήριξη της υπηρεσίας Voice Over IP
του GUnet
• Προώθηση της χρήσης της υπηρεσίας Voice Over IP του GUnet στο
σύνολο των τελικών χρηστών των Ακαδημαϊκών Ιδρυμάτων
Ε.Κ.Π.Α
2
Κύριοι Άξονες Σεμιναρίου
• Τεχνολογία Voice Over IP
• Υπηρεσία Voice Over IP GUnet
• Διαμόρφωση Δικτυακών Συσκευών VoIP
• Αξιοποίηση της Υπηρεσίας VoIP GUnet
• Παροχή Μηχανισμών QoS στην Υπηρεσία VoIP GUnet
• Στατιστικά της Υπηρεσίας VoIP GUnet
• Παράδειγμα ολοκλήρωσης υπηρεσιών Η.323 και SIP στο παραδοσιακό
δίκτυο φωνής του Ε.Κ.Π.Α
Ε.Κ.Π.Α
3
Τεχνολογία Voice Over IP
Ε.Κ.Π.Α
4
Tεχνολογία Voice Over IP
• Mεταφορά φωνής και fax πάνω από δίκτυα μεταγωγής πακέτων IP
• Τηλεφωνία IP
9 Τηλεφωνία Διαδικτύου (Internet Protocol Telephony) ή Voice-ontheNet (VON) ή Net telephony: Τηλεφωνία IP στην οποία το κύριο δίκτυο
μετάδοσης είναι το Internet
9 Voice over IP (VoIP): Τηλεφωνία IP στην οποία το κύριο δίκτυο ή τα δίκτυα
μετάδοσης είναι ιδιωτικά δίκτυα IP
Ε.Κ.Π.Α
5
Χαρακτηριστικά τεχνολογίας VoIP
• Καθυστέρηση (Delay)
¾ Καθυστέρηση Διάδοσης
¾ Καθυστέρηση Επεξεργασίας
¾ Καθυστέρηση Αναμονής στην ουρά
• Μεταβλητότητα στην καθυστέρηση (Jitter)
• Ηχώ (Echo)
• Voice Activity Detection (VAD)
• Codec
Ε.Κ.Π.Α
6
Κωδικοποίηση-Αποκωδικοποίηση φωνής
Ρυθμός
Βαθμός Καθυστέρηση Οφ έλιμο
Απαιτούμενο εύρος ζώ νης
μέγεθος
ψηφιοποίησης MOS(*)
(ms)
σε
με cRTP με VAD με cRTP
πακέτου Ethernet (kbps) (kbps) και VAD
(kbps)
(Bytes)
(kbps)
(kbps)
64
4.1
0.75
160
87
72
64
53
G.711 PCM
32
3.85
1
80
55
40
40
30
G.726 ADPCM
16
3.61
3 έως 5
40
39
24
29
18
G.728 LD-CELP
8
3.92
10
20
31
16
23
12
G.729 CS-ACELP
6.3
3.9
30
24
20
11
15
8
G.723.1 MP-MLQ
5.3
3.65
30
20
19
10
14
7
G.723.1 ACELP
Αλγόριθμος
ψηφιοποίησης
(*) MOS - Mean Opinion Score
Ε.Κ.Π.Α
7
Πρωτόκολλα Υλοποίησης
• Πρότυπο Η.323 - ITU-T
ƒ Aναφέρεται στις τεχνικές απαιτήσεις για την παροχή υπηρεσιών φωνής, κινούμενης
εικόνας και δεδομένων σε δίκτυα IP, συμπεριλαμβανομένου και του Internet
ƒ Σηματοδοτεί κλήσεις και ελέγχει τη μεταφορά πολυμέσων αλλά και το εύρος ζώνης
(bandwidth) για συνδιασκέψεις σημείου προς σημείο και σημείου προς πολλά σημεία
• Πρωτόκολλο SIP (Session Initiation Protocol) – IETF RFC 2543
ƒ Πρωτόκολλο ελέγχου σηματοδοσίας επιπέδου εφαρμογής που χρησιμοποιείται για
δημιουργία, διατήρηση και τερματισμό συνόδων πολυμέσων (εφαρμογές φωνής,
κινούμενης εικόνας κτλ)
• Πρωτόκολλο MGCP (Media Gateway Control Protocol) – IETF RFC 2705
ƒ Πρωτόκολλο που βασίζεται στο έλεγχο των gateways τηλεφωνίας από εξωτερικά
στοιχεία ελέγχου κλήσης που ονομάζονται media gateway controllers ή call agents
Ε.Κ.Π.Α
8
Αρχιτεκτονική Η.323
H.323 zone
Gatekeeper
H.323
MCU
H.323
LAN
Gateway
H.320
(Over ISDN)
PSTN
H.324
(Over POTs)
Speech Only
(Telephone)
Ε.Κ.Π.Α
9
Πρωτόκολλα Προτύπου Η.323
•
Media
H.261 and H.263 – Video codecs
G.711, G.723, G.729 – Audio
codecs
RTP/RTCP – Media Streams
Media
Έλεγχος κλήσης και Σηματοδοσία
H.245 – Ανταλλαγή δυνατοτήτων,
εγκαθίδρυση καναλιού, έλεγχος
συνδιάσκεψης
H.225
Q.931 - σηματοδοσία κλήσης και
εγκαθίδρυση κλήσης
RAS – εγγραφή, αποδοχή,
περιγραφή κατάστασης
Ε.Κ.Π.Α
Call Control and
Signaling
Audio
•
Data/Fax
Codec
G.711
G.723
G.729
Video
Codec
H.261
H.263
RTCP
T.120 T.38
H.225 H.225
Q.931
RAS
TCP
UDP
H.245
RTP
UDP
TCP
TCP
IP
10
Οντότητες Η.323 και Σηματοδοσία
H.225/RAS messages
over RAS channel
H.225/Q.931
H.225/RAS messages
over RAS channel
Gatekeeper
H.225/Q.931
H.245 messages
H.245 messages
H.225/Q.931 messages over
call signaling channel
Terminal
Ε.Κ.Π.Α
H.245 messages over
call control channel
PSTN
Gateway
11
Σηματοδοσία RAS
Μήνυμα
Gatekeeper Request (GRQ)
RegistrationRequest (RRQ)
LocationRequest (LRQ)
AdmissionRequest (ARQ)
BandwidthRequest (BRQ)
DisengageRequest (DRQ)
InfoRequest (IRQ)
InfoRequestResponse (IRR)
Ε.Κ.Π.Α
Λειτουργία
Αίτηση αναζήτησης gatekeeper από ένα τερματικό. Ο Gatekeeper είτε αποδέχεται
την αίτηση είτε την απορρίπτει (GCF or GRJ).
Αίτηση από ένα τερματικό ή ένα gateway για εγγραφή στον gatekeeper. Ο Gatekeeper είτε αποδέχεται
την αίτηση είτε την απορρίπτει (RCF or RRJ).
Αίτηση δρομολόγησης για ένα τερματικό ή έναν gatekeeper. Ο Gatekeeper είτε αποδέχεται
την αίτηση είτε την απορρίπτει (LCF or LRJ).
Αίτηση από το τερματικό στον gatekeeper για πρόσβαση στο δίκτυο πακέτων. Ο Gatekeeper είτε αποδέχεται
την αίτηση είτε την απορρίπτει (ACF or ARJ).
Αίτηση από το τερματικό στον gatekeeper για ρύθμιση του bandwidth. Ο Gatekeeper είτε αποδέχεται
την αίτηση είτε την απορρίπτει (BCF or BRJ).
Αν αποστέλλεται από το τερματικό στον gatekeeper, το DRQ ενημερώνει τον gatekeeper ότι το τερματικό
έχει αποσυνδεθεί. Αν αποστέλλεται από τον gatekeeper στο τερματικό, το DRQ οδηγεί σε τερματισμό της
κλήσης. Ο Gatekeeper είτε αποδέχεται την αίτηση είτε την απορρίπτει (DCF or DRJ). Αν το DRQ
αποστέλλεται από τον gatekeeper, το τερματικό μπορεί να απαντήσει με DCF.
Αίτηση για πληροφορία κατάστασης από τον gatekeeper στο τερματικό.
Απάντηση στο IRQ.
12
Παράδειγμα Κλήσης Η.323
•
•
Επικοινωνία τερματικού με τον
gatekeeper (RAS: ARQ, ACF)
Μηνύματα σηματοδοσίας κλήσης
(Q931: SETUP, Call Proceeding,
Alerting, Connect)
•
Έλεγχος κλήσης (Η.245)
•
Εγκαθίδρυση RTP media paths
Terminal A
Gatekeeper
Terminal B
1. ARQ
2. ACF
3. SETUP
4. Call Proceeding
5. ARQ
6. ACF
7.Alerting
8.Connect
H.245 Messages
RTP Media Path
RAS messages
Call Signaling Messages
Ε.Κ.Π.Α
13
Εκδόσεις του προτύπου Η.323
Έκδοση
Ημερομηνία
Αναφορές
H.323 Version 1
Μαϊος 1996
http://www.packetizer.com/iptel/h323/
H.323 Version 2
Ιανουάριος 1998
http://www.packetizer.com/iptel/h323/whatsnew
_v2.html
H.323 Version 3
Σεπτέμβριος1999 http://www.packetizer.com/iptel/h323/whatsnew
_v3.html
H.323 Version 4
Νοέμβριος 2000
http://www.packetizer.com/iptel/h323/whatsnew
_v4.html
H.323 Version 5
Ιούλιος 2003
http://www.packetizer.com/iptel/h323/whatsnew
_v5.html
Ε.Κ.Π.Α
14
Αρχιτεκτονική SIP
SIP Components
Location
Server
Redirect
Server
Registrar
Server
PSTN
User Agent
Gateway
Proxy
Server
Ε.Κ.Π.Α
Proxy
Server
15
User Agents
• Μία εφαρμογή που αρχικοποιεί, λαμβάνει και τερματίζει κλήσεις
9 User Agent Client (UAC) – Η οντότητα που εκκινεί μία κλήση
9 User Agent Server (UAS) – Η οντότητα που λαμβάνει μία κλήση
• Τόσο το UAC όσο και το UAS μπορούν να τερματίσουν μία κλήση
• Εφαρμογές SIP Clients: SJPhone, X-Lite, eyeBeam, Gizmo project
http://www.sjlabs.com/sip.html
http://www.xten.com/
http://www.gizmoproject.com/
Ε.Κ.Π.Α
16
Proxy Server
•
Eφαρμογές που λαμβάνουν αιτήσεις SIP από τους clients και δημιουργούν νέες αιτήσεις εκ μέρους των
clients προς τους user agents του προορισμού
•
Μπορεί να θεωρηθούν ως SIP routers που προωθούν τα μηνύματα σηματοδοσίας της κλήσης στον
προορισμό
•
Αυτή η συμπεριφορά είναι ανάλογη με τη δρομολόγηση σηματοδοσίας που εκτελείται από τον
gatekeeper (Gatekeeper Routed Signaling - GKRS) στο πρότυπο Η.323
•
Οι SIP proxy servers έχουν τη δυνατότητα να γνωρίζουν τους user agents από έναν SIP registrar. Οι
απαντήσεις SIP μπορεί να φτάνουν στους proxy servers, ή μπορεί να φτάνουν κατευθείαν στον
αποστολέα του SIP Invite message.
•
Υλοποίηση Proxy Server: Asterisk, SIP Express Router (SER), OpenSER, SipX
http://www.asterisk.org
http://developer.berlios.de/projects/ser/
http://www.iptel.org/ser/
http://openser.org
http://www.sipfoundry.org
Ε.Κ.Π.Α
17
Redirect Server
• Δέχεται τις αιτήσεις SIP και στέλνει μία απάντηση πίσω
στον client που περιέχει τη διεύθυνση του επόμενου
server
• Δε δέχεται κλήσεις, δεν επεξεργάζεται και δεν προωθεί
αιτήσεις SIP
• Υλοποίηση Redirect Server: SIP Express Router
(SER), OpenSER, sipXpbx
Ε.Κ.Π.Α
18
Registrar Server
• Ένας server που δέχεται μηνύματα εγγραφής
(registrations) από τους User Agents
• Κατόπιν στέλνουν πίσω στους User Agents μία
απάντηση
• Είναι δυνατόν να συνεργάζονται με τους proxy ή
redirect servers για να επανακατευθύνουν κλήσεις
στη θέση του καλούντα παρέχοντας έτσι την
υπηρεσία κινητικότητας (mobility) του χρήστη
Ε.Κ.Π.Α
19
Location Server
• Xρησιμοποιείται από τον SIP redirect ή proxy server για
να λάβει πληροφορία σχετικά με την πιθανή θέση του
καλούμενου χρήστη
• Αντλεί την πληροφορία για τη θέση του καλούμενου
χρήστη από τους registrars
Ε.Κ.Π.Α
20
Μηνύματα SIP
•
Οι οντότητες του SIP επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω ανταλλαγής SIP methods
και responses:
SIP Methods
INVITE – Αρχικοποιεί μία κλήση προσκαλώντας
έναν χρήστη να συμμετέχει σε μία σύνοδο
ACK – Επιβεβαιώνει ότι ένα client έχει λάβει μία
απάντηση σε μία αίτηση INVITE
BYE – Τερματισμός συνόδου
CANCEL – Ακυρώνει μία αίτηση
REGISTER – Εγγράφει τον user agent
OPTIONS – Χρησιμοποιούνται για να ρωτηθεί
κάποιος server για τις δυνατότητες που έχει
INFO – Χρησιμοποιείται για να μεταφέρει
πληροφορίες μέσω του μονοπατιού σηματοδοσίας
του SIP, όπως είναι τα ψηφία DTMF
PRACK – Oι UA clients κάνουν αίτηση για αξιόπιστη
διανομή informational responses (1xx)
SUBSCRIBE – Οι UA clients επιθυμούν να
ενημερωθούν για την παρουσία/διαθεσιμότητα
άλλων χρηστών από ένα SIP registrar, όταν
υπάρχει αλλαγή του χρήστη σχετικά με την εγγραφή
NOTIFY – Ενημέρωση ενός UA client από το
registrar για χρήστες όπου εμφανίζεται αλλαγή
σχετικά με την εγγραφή
Ε.Κ.Π.Α
SIP Responses
1xx - Informational Messages
2xx - Successful Responses
3xx - Redirection Responses
4xx - Request Failure Responses
5xx - Server Failure Responses
6xx - Global Failures Responses
21
Δομή μηνύματος SIP
•
SIP Method
INVITE sip:5672@noc.uoa.gr SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP 195.134.100.9:5060
From:5450<sip:5450@noc.uoa.gr>
To: <sip:5672@noc.uoa.gr>
Contact: <sip:5450@195.134.100.9:5060>
Call-ID: 79F5D5FF-B8AE-4649-A239B4AFD998AC46@195.134.100.9
CSeq: 58910 INVITE
Content-Type: application/sdp
User-Agent: X-Lite release 1105x
Content-Length: 309
Ε.Κ.Π.Α
•
SIP Response
SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/UDP 195.134.100.9:5060
From: 5450 <sip:5450@noc.uoa.gr>
To: <sip:5672@noc.uoa.gr>
Call-ID: 79F5D5FF-B8AE-4649-A239B4AFD998AC46@195.134.100.9
CSeq: 58910 INVITE
User-Agent: Asterisk PBX
Contact: <sip:5672@195.134.100.62>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 493
22
Διευθυνσιοδότηση SIP
• Μία SIP address προσδιορίζεται από ένα SIP URL με format: user@host
• Παραδείγματα SIP URLs:
sip:hostname@vovida.org
sip:hostname@192.168.10.1
• Παραδείγματα SIP E.164
sip:2101234567@voip-gw.company.com
sip:2101234567@192.168.1.1:5060
Ε.Κ.Π.Α
23
Εγγραφή SIP
•
•
•
•
Κάθε φορά που ο χρήστης
εκκινεί τον SIP user client, ο
client εγγράφεται στον
proxy/registration server
Η εγγραφή γίνεται επίσης όταν
ο SIP user client επιθυμεί να
πληροφορήσει τον
proxy/registration server για τη
θέση του
Η πληροφορία της εγγραφής
ανανεώνεται περιοδικά και
κάθε user client πρέπει να
εγγραφεί πάλι στον
proxy/registration server
Τυπικά ο proxy/registration
server θα προωθήσει αυτή την
πληροφορία στον
location/redirect server
Ε.Κ.Π.Α
Proxy/
Registration
Server
SIP Phone
User
Location/
Redirect
Server
REGISTER
REGISTER
200
200
24
Εγκαθίδρυση και τερματισμός κλήσης SIP
S
S
Proxy Server
INVITE
INVITE
Call
Setup
180 (Ringing)
180 (Ringing)
200 (OK)
200 (OK)
ACK
Media
Path
Call
Teardown
Ε.Κ.Π.Α
RTP MEDIA PATH
BYE
200 (OK)
25
Σύγκριση Η.323 και SIP
Χαρακτηριστικά
SIP
H.323
Προτυποποίηση
IETF
ITU
Κωδικοποίηση
Text (ASCII)
ASN.1
Προσέγγιση
μηνύματος
Internet based and web centric. HTTP-like
Telephony based.
Client
user agents
ISDN-like/Q.931
H.323 terminals
Core servers
SIP proxy, redirect, location, and registration
servers
Endpoint discovery
and admission
SIP REGISTER methods
Call setup and
teardown
SIP INVITE methods
H.225 Protocol
Capabilities
negotiation, codec
selection, media
session port selection
Session Definition Protocol
H.245 Protocol
Ε.Κ.Π.Α
H.323 Gatekeeper
RAS Protocol
26
Υπηρεσία Voice Over IP GUnet
Ε.Κ.Π.Α
27
Περιγραφή Υπηρεσίας VoIP
(1/3)
•
Η υπηρεσία Voice Over IP αποτελεί μια από τις κύριες δραστηριότητες του
Ακαδημαϊκού Διαδικτύου GUnet
•
Προσφέρει τη δυνατότητα στους τελικούς χρήστες των τηλεφωνικών δικτύων των
Ακαδημαϊκών Ιδρυμάτων να επικοινωνούν τηλεφωνικά χωρίς χρέωση
•
Η υλοποίηση της υπηρεσίας βασίστηκε στο διεθνές πρότυπο Η.323
•
Ένας κεντρικός gatekeeper (εθνικός gatekeeper), ο οποίος υποστηρίζει τα εθνικά και
τα διεθνή προθέματα των Ακαδημαϊκών Ιδρυμάτων και της εταιρίας ΕΔΕΤ Α.Ε.,
υλοποιεί το Η.323 δίκτυο κορμού
•
Η υψηλή διαθεσιμότητα της υπηρεσίας εξασφαλίζεται με έναν εφεδρικό κεντρικό
gatekeeper o οποίος έχει ως σκοπό να δέχεται τα αιτήματα των gatekeepers των
Ιδρυμάτων όταν ο πρωτεύων directory gatekeeper τεθεί εκτός λειτουργίας ή καταστεί
μη προσβάσιμος
Ε.Κ.Π.Α
28
Περιγραφή Υπηρεσίας VoIP
•
(2/3)
Κάθε ίδρυμα διαθέτει το δικό του εξοπλισμό:
ƒ έναν Η.323 Gatekeeper (π.χ. CISCO δρομολογητές, RADvision, H/Y με
λογισμικό ανοιχτού κώδικα)
ƒ έναν ή περισσότερους H.323 Gateway
ƒ το τηλεφωνικό του κέντρο που εξυπηρετεί την παραδοσιακή ή/και την IP τηλεφωνία του
Ιδρύματος
ƒ συσκευές παραδοσιακής ή/και IP τηλεφωνίας
ƒ τερματικούς σταθμούς Η.323, δηλαδή Η/Υ με λογισμικό Netmeeting, Openphone κλπ. και
κατάλληλο υλικό (π.χ. μικρόφωνο, ακουστικά)
•
Ο gatekeeper κάθε Ιδρύματος επικοινωνεί με τον κεντρικό gatekeeper ο οποίος εξυπηρετεί
τις ζώνες gunet.gr και grnet.gr.
•
Χρήση εθνικού σχήματος αριθμοδότησης (δεκαψήφια αριθμοδότηση)
•
Χρήση διεθνούς αριθμοδότησης (πρότυπο Ε.164) για τις κλήσεις προς/από διεθνή
εκπαιδευτικά και ερευνητικά ιδρύματα συνδεδεμένα στο ViDeNet (Διεθνές VoIP δίκτυο)
Ε.Κ.Π.Α
29
Περιγραφή Υπηρεσίας VoIP
•
Η υπηρεσία παρέχεται σε συνεργασία του GUnet με το ΕΔΕΤ
•
To GUnet είναι υπεύθυνο για:
9
9
9
9
9
•
(3/3)
τη διασύνδεση των φορέων στην υπηρεσία Voice Over IP
τη συντήρηση της αριθμοδότησης
την τεχνική υποστήριξη
τη διαθεσιμότητα της υπηρεσίας
την παροχή διασύνδεσης προς την αστική τηλεφωνία στην Αθήνα
για τα Ιδρύματα που το επιθυμούν
Το ΕΔΕΤ είναι υπεύθυνο για:
9 τη διασύνδεση με το δίκτυο ViDeNet
9 την ποιότητα της υπηρεσίας VoIP που παρέχεται σε όλους τους φορείς του
ΕΔΕΤ
Ε.Κ.Π.Α
30
Στόχοι - Oφέλη
• Μείωση του κόστους των κλήσεων
• Aνεξαρτητοποίηση από τηλεπικοινωνιακούς φορείς για τις
κλήσεις μεταξύ των ιδρυμάτων
• Αξιοποίηση των διαθέσιμων δικτυακών πόρων
• Ολοκλήρωση δεδομένων και υπηρεσιών φωνής – Δυνατότητα
πραγματοποίησης τηλεφωνικών κλήσεων από τον Η/Υ του
χρήστη που διαθέτει κατάλληλο λογισμικό (π.χ. Netmeeting,
Openphone κτλ)
• Ενίσχυση της συνεργασίας μεταξύ των ιδρυμάτων
Ε.Κ.Π.Α
31
Τεχνικές Δυνατότητες
•
Πραγματοποίηση κλήσεων είτε από παραδοσιακές τηλεφωνικές συσκευές είτε από
συσκευές IP Τηλεφωνίας είτε από τερματικούς σταθμούς Η.323
•
Πραγματοποίηση κλήσεων προς Ακαδημαϊκά Ιδρύματα της Ευρώπης και των Η.Π.Α που
συμμετέχουν στο δίκτυο ViDeNet (http://www.vide.net/)
ƒ Το δίκτυο ViDeNet είναι ένα διεθνές VoIP δίκτυο, το οποίο ακολουθεί ιεραρχικό μοντέλο με
«παγκόσμιους», «εθνικούς», και «ιδρυματικούς» gatekeepers
ƒ Η αριθμοδότηση που ακολουθείται είναι η ίδια με την τηλεφωνική (Ε.164) με τη διεθνή
μορφή: 00-κωδικός χώρας-κωδικός περιοχής-αριθμός.
ƒ Ο εθνικός gatekeeper εξυπηρετεί τις κλήσεις με πρόθεμα «0030» και προωθεί
τις κλήσεις των gatekeepers των Ακαδημαϊκών Ιδρυμάτων της χώρας σε
παγκόσμιους gatekeepers του ViDeNet
Ε.Κ.Π.Α
32
Τοπολογία Δικτύου VoIP
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο
Θεσσαλονίκης
Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο
Αθηνών
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο
Ερευνητικό Ακαδημαϊκό Ινστιτούτο
Τεχνολογίας Υπολογιστών
Οικονομικό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Πανεπιστήμιο Αιγαίου
Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων
Πανεπιστήμιο Κρήτης
Πανεπιστήμιο Πατρών
Πανεπιστήμιο Πελοποννήσου
Πολυτεχνείο Κρήτης
•
ΕΔΕΤ Α.Ε.
•
•
•
•
Ε.Κ.Π.Α
33
Παράδειγμα Κλήσης Η.323
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Βήμα 1: Το τηλέφωνο Α καλεί τον αριθμό 2310-999500 του
τηλεφώνου Β
Βήμα 2: Ο GW1 στέλνει στον GK1 ARQ, για να ζητήσει άδεια
για να καλέσει το Β.
Βήμα3:Ο GK1 κάνοντας αναζήτηση δε βρίσκει το Β
εγγεγραμμένο. Κατόπιν κάνει αναζήτηση και βάσει
προθέματος βρίσκει ότι πρέπει να απευθυνθεί στον Dir-GK. Ο
GK1 στέλνει ένα LRQ στον Dir-GK και επιστρέφει ένα
“Request in Progress” (RIP) στον GW1.
Βήμα 4: Ο Dir-GK βάσει προθέματος βρίσκει ότι ο
καλούμενος αριθμός ανήκει στη ζώνη 2 για την οποία
υπεύθυνος είναι ο GK2. Προωθεί λοιπόν το LRQ στον GK2.
Βήμα 5: Ο GK2 κάνοντας αναζήτηση βρίσκει το Β
εγγεγραμμένο και επιστρέφει στον GK1 ένα LCF με την IP
διεύθυνση του GW2.
Βήμα 6: Ο GK1 στέλνει ένα ACF στον GW1 με την IP
διεύθυνση του GW2.
Βήμα 7: O GW1 στέλνει ένα μήνυμα Q.931 call-setup στο
GW2 με τον αριθμό τηλεφώνου του Β.
Βήμα 8: Ο GW2 στέλνει ένα ARQ στον GK2 ζητώντας άδεια
να δεχθεί την κλήση.
Βήμα 9: Ο GK2 επιστρέφει ένα ACF με την IP διεύθυνση του
GW1.
Βήμα 10: O GW2 κάνει μια POTS κλήση προς το τηλέφωνο Β.
Βήμα 11: Όταν απαντήσει το τηλέφωνο Β, ο GW2 στέλνει
στον GW1 μήνυμα Q.931 connect.
Οι GW1 και GW2 στέλνουν στους GK1 και GK2 αντιστοίχως
“Information Request Re-sponse” (IRR), αφού εγκατασταθεί η
κλήση για να ενημερώσουν για την κατάστασή τους.
Ε.Κ.Π.Α
34
Ένταξη ενός Ιδρύματος στην υπηρεσία VoIP
•
http://voip.gunet.gr/form.htm
•
Εγγραφή στο portal του GUnet (http://portal.gunet.gr/)
•
Συμπλήρωση της Φόρμα-Αίτηση (http://portal.gunet.gr/VoIP_custom/edit.php)
•
Τα στοιχεία του νέου ιδρύματος επιβεβαιώνονται και ενημερώνεται ο Πίνακας
(http://portal.gunet.gr/VoIP_custom/list.php) σύμφωνα με τα πεδία τα οποία έχουν
συμπληρωθεί αντίστοιχα στη φόρμα-αίτηση
•
Ενημέρωση του κεντρικού gatekeeper για την νέα «ζώνη» που πρόκειται να
εισαχθεί στην υπηρεσία καθώς και του VoIP εξοπλισμού του Ιδρύματος
σύμφωνα με τα Παραδείγματα Υλοποίησης (http://voip.gunet.gr/examples.htm)
•
Αποστέλλεται αυτόματα e-mail στην λίστα voip@gunet.gr έτσι ώστε οι
διαχειριστές των ιδρυμάτων που ανήκουν στην υπηρεσία VoIP να
ενημερωθούν
Ε.Κ.Π.Α
35
Διαμόρφωση Δικτυακών Συσκευών
VoIP
Ε.Κ.Π.Α
36
Παραδείγματα Υλοποίησης
• CISCO Gatekeeper (http://voip.gunet.gr/cisco_gk.htm)
• CISCO Gateway (http://voip.gunet.gr/cisco_gw.htm)
• OpenH323 Gatekeeper (http://voip.gunet.gr/openh323_gk.htm)
• RADVision Gateway & Gatekeeper
(http://voip.gunet.gr/radvision_gk_gw.htm)
• CISCO CallManager (http://voip.gunet.gr/callmanager.htm)
Ε.Κ.Π.Α
37
Διαμόρφωση CISCO Gatekeeper
gatekeeper
zone local gk.uoa.gr uoa.gr 195.134.68.195
zone remote gk.gunet.gr gunet.gr 194.177.210.39 1719
no zone subnet gk.uoa.gr default enable
zone subnet gk.uoa.gr 195.134.68.192/28 enable
zone subnet gk.uoa.gr 195.134.100.128/26 enable
zone subnet gk.uoa.gr 195.134.100.0/26 enable
zone prefix gk.uoa.gr 00302103688...
zone prefix gk.uoa.gr 00302103689...
zone prefix gk.uoa.gr 00302107274...
zone prefix gk.uoa.gr 00302107275...
zone prefix gk.uoa.gr 00302107276...
zone prefix gk.uoa.gr 00302107277...
zone prefix gk.uoa.gr 00302107461...
zone prefix gk.uoa.gr 00302107462...
zone prefix gk.gunet.gr 00*
Ε.Κ.Π.Α
zone prefix gk.uoa.gr 2103688...
zone prefix gk.uoa.gr 2103689...
zone prefix gk.uoa.gr 2107274...
zone prefix gk.uoa.gr 2107275...
zone prefix gk.uoa.gr 2107276...
zone prefix gk.uoa.gr 2107277...
zone prefix gk.uoa.gr 2107461...
zone prefix gk.uoa.gr 2107462...
zone prefix gk.gunet.gr 2.........
gw-type-prefix 1#* default-technology
lrq forward-queries
no use-proxy gk.uoa.gr default inbound-to terminal
no use-proxy gk.uoa.gr default outbound-from terminal
no shutdown
38
Διαμόρφωση CISCO Gateway
•
Δημιουργία κλάσης από codecs
voice class codec 1
codec preference 1 g729r8
codec preference 2 g711alaw
codec preference 3 g711ulaw
•
•
(1/2)
Ενεργοποίηση VoIP gateway σε ένα interface
interface FastEthernet0/0.1
ip address 195.134.68.194 255.255.255.224
no ip redirects
h323-gateway voip interface
h323-gateway voip id gk.uoa.gr ipaddr 195.134.68.195 1718
h323-gateway voip h323-id gw-3660
h323-gateway voip tech-prefix 1#
h323-gateway voip bind srcaddr 195.134.68.194
Δημιουργία κανόνα δεκαψήφιας αριθμοδότησης
translation-rule 1
Rule 1 ^1 2107461
Rule 2 ^2 2107462
Rule 3 ^4 2107274
Rule 4 ^5 2107275
Rule 5 ^6 2107276
Rule 6 ^7 2107277
Rule 7 ^8 2103688
Rule 8 ^9 2103689
Ε.Κ.Π.Α
39
Διαμόρφωση CISCO Gateway
•
Ενεργοποίηση POTS dial-peer
dial-peer voice 1 pots
destination-pattern 2107461...
direct-inward-dial
port 4/0:15
prefix 1
•
Ενεργοποίηση VoIP dial-peer – Κλήσεις
προς VoIP
dial-peer voice 200 voip
destination-pattern 2.........
translate-outgoing calling 1
voice-class codec 1
session target ras
no vad
•
(2/2)
Ενεργοποίηση VoIP dial-peer – Κλήσεις
προς ViDeNet
dial-peer voice 1000 voip
destination-pattern 00............
translate-outgoing calling 1
voice-class codec 1
session target ras
no vad
•
Μετάφραση του προθέματος του
ιδρύματος
num-exp 00302107461... 2107461...
num-exp 00302107462... 2107462...
....
•
Ενεργοποίηση gateway
gateway
Ε.Κ.Π.Α
40
Διαμόρφωση Open H.323 Gatekeeper
(1/2)
• Διαδικασία εγκατάστασης σε πλατφόρμα x86 και λειτουργικό
σύστημα Linux (http://www.openh323.org/build.html)
• Κατεβάζουμε τα αρχεία pwlib_min_x.xx.tar.gz και
openh323_1.xx.tar.gz από την διεύθυνση του OpenH323
(http://www.openh323.org/code.html)
• Κατεβάζουμε από τη διεύθυνση
http://www.gnugk.org/h323download.html τον πηγαίο κώδικα (αρχείο
gk-x.x.tgz)
• Configuration file /etc/gnugk-2.2.3/gatekeeper.ini
Ε.Κ.Π.Α
41
Διαμόρφωση Open H.323 Gatekeeper
[Gatekeeper::Main]
Fourtytwo=42
Name=open-gk
[RasSvr::Neighbors]
#Καθορίζονται οι γειτονικοί gatekeepers και τα
αντίστοιχα προθέματα με βάση τα οποία οι
κλήσεις προωθούνται προς άλλες ζώνες
[GkStatus::Auth]
#Καθορίζει από ποια ΙΡ επιτρέπεται η σύνδεση στο
monitor port (7000) του gatekeeper
GK1=CiscoGK
rule=explicit
1.2.3.4=1
#Κλήσεις με τα ακόλουθα προθέματα προωθούνται στον
gateway που έχει εγγραφεί στον gatekeeper με το
όνομα gway
GatekeeperIdentifier=GUNetGK
Host=194.177.210.39
SendPrefixes=*
AcceptPrefixes=*
ForwardHopCount=4
AcceptForwardedLRQ=1
ForwardResponse=0
ForwardLRQ=depends
gway=2101234
[RasSvr::LRQFeatures]
[RasSvr::RewriteE164]
#Οι καλούμενοι αριθμοί ξαναγράφονται μεταβάλλοντας
το πρόθεμά τους (π.χ. το 00302101234xxx γίνεται
2101234xxx κλπ)
#IncludeDestinationInfoInLCF: Ρυθμίζει αν το LCF
περιλαμβάνει τα πεδία destinationInfo και
destinationType. Σε περίπτωση προβλημάτων
διαλειτουργικότητας με άλλους gatekeepers
προτείνεται η απενεργοποίησή του
[RasSvr::GWPrefixes]
00302101234=2101234
(2/2)
[Neighbor::GK1]
IncludeDestinationInfoInLCF=0
Ε.Κ.Π.Α
42
Διαμόρφωση CISCO CallManager
Ε.Κ.Π.Α
(1/2)
43
Διαμόρφωση CISCO CallManager
Ε.Κ.Π.Α
(2/2)
44
Εντολές ελέγχου καλής λειτουργίας/επίλυσης προβλημάτων
• Gatekeeper
Show gatekeeper status
Show gatekeeper zone status
Show gatekeeper zone prefix
Show gatekeeper gw-type-prefix
Show gatekeeper endpoints
debug ras
debug h225 asn1
Ε.Κ.Π.Α
• Gateway
show gateway
show call active voice
show dial-peer voice
show dialplan number
show num-exp
show voice port
debug isdn q931
debug voip ccapi inout
45
Αξιοποίηση της Υπηρεσίας VoIP
Ε.Κ.Π.Α
46
Δυνατότητες της υπηρεσίας VoIP
•
Πραγματοποίηση κλήσεων από παραδοσιακές
τηλεφωνικές συσκευές
•
9 Aδιαφανής τρόπος: Πραγματοποίηση VoIP
κλήσεων με χρήση προθέματος
9 Διαφανής τρόπος: Πραγματοποίηση VoIP
κλήσεων χωρίς χρήση προθέματος
•
Πραγματοποίηση κλήσεων από τερματικούς
σταθμούς Η.323
9 IP διεύθυνση του gatekeeper
9 αριθμός κλήσης του τερματικού και τον
κωδικό (authentication)
9 κατάλληλες ρυθμίσεις του ήχου και του
κωδικοποιητή
•
Πραγματοποίηση διεθνών κλήσεων μέσω
Videnet
9 Κλήση προς έναν χρήστη Ακαδημαϊκού
Ιδρύματος που ανήκει στο δίκτυο ViDeNet
σύμφωνα με την αριθμοδότηση διεθνούς
μορφής
9http://www.unc.edu/video/freelove/quick_start.html
Ε.Κ.Π.Α
Ασφάλεια και καταγραφή των κλήσεων
9 RADIUS Server
9 Gatekeeper
aaa new-model
aaa authentication login h323 group radius
aaa accounting connection h323 start-stop
group radius
!
radius-server host [radius.mydomain.org]
auth-port 1645 acct-port 1646
radius-server key [radius-server-key]
!
gatekeeper
accounting
security e164 ή security h323-id
security password separator /
47
Αστικές Κλήσεις προς Αθήνα μέσω τεχνολογίας VoIP
http://voip.gunet.gr/local_calls.htm
Ε.Κ.Π.Α
48
Παροχή Μηχανισμών QoS στην
Υπηρεσία VoIP GUnet
Ε.Κ.Π.Α
49
Παροχή μηχανισμών QoS
•
Xρωματισμός πακέτων με τη
χρήση ειδικών τιμών του πεδίου
DSCP στις επικεφαλίδες των
πακέτων IP
ƒ τιμή 47 στο πεδίο DSCP
•
Χρωματισμός κίνησης τηλεφωνίας
από το voice gateway
•
Ρυθμίσεις σε CallManager και IP
Phones
•
Ρυθμίσεις στον Gatekeeper
•
Υποβολή αιτήματος
(http://anstool.grnet.gr)
Ε.Κ.Π.Α
(1/4
(1/4)
50
Παροχή μηχανισμών QoS
•
(2/4)
Χρωματισμός κίνησης τηλεφωνίας από το voice gateway
dial-peer voice <tag> voip
ip qos dscp 47 media
ip qos dscp 47 signaling
class-map match-all VoIP
match any
ή
policy-map set-voip-dscp
class VoIP
set ip dscp 47
interface XYZ
service-policy output set-voip-dscp
Ε.Κ.Π.Α
51
Παροχή μηχανισμών QoS
•
(3/4)
Ρυθμίσεις σε CallManager και IP Phones – Διέλευση μόνο της επιτρεπτής
χρωματισμένης κίνησης
access-list 111 permit 10.10.20.0 0.0.0.255 any
access-list 111 deny any any
class-map match-all permitted47
match ip access-list 111
match ip dscp 47
class-map match-all illegal47
match ip dscp 47
policy-map re-mark-illegal-ingress-47
class permitted47
class illegal47
set ip dscp 0
interface GigabitEthernetX/1
service-policy input re-mark-illegal-ingress-47
Ε.Κ.Π.Α
52
Παροχή μηχανισμών QoS
•
(4/4)
Ρυθμίσεις στον Gatekeeper
9 ρύθμιση του bandwidth στον gatekeeper με βάση την
κωδικοποίηση των codecs συν την επιπλέον
κίνηση που προστίθεται από τους headers των
πακέτων (RTP, IP)
9 υπολογισμός του bandwidth για έναν συγκεκριμένο
αριθμό κλήσεων VoIP μπορεί να υπολογιστεί
με τη βοήθεια του εργαλείου Voice Codec Bandwidth
Calculator
(http://tools.cisco.com/Support/VBC/do/CodecCalc1.do)
Codec: G.711_All_Variants
Voice Protocol: VoIP
Αριθμός κλήσεων: 5
Voice Payload size (bytes): 160
RTP Header Compression: Disabled
Media Access: Ethernet
Tunnel/Security/Misc: None
9 ρύθμιση του συνολικού bandwidth που απαιτείται Σύνολο: 458 Kbps
για την κίνηση Η.323 μεταξύ gatekeepers
gatekeeper
bandwidth remote <bandwidth>
Ε.Κ.Π.Α
53
Στατιστικά της υπηρεσίας Voice
Over IP GUnet
Ε.Κ.Π.Α
54
Στατιστικά Διαθεσιμότητας της υπηρεσίας VoIP
•
Επιτρέπουν στους υπεύθυνους
διαχειριστές της υπηρεσίας Voice over IP
των Ακαδημαϊκών Ιδρυμάτων να
ελέγχουν την VoIP επικοινωνία τους με
τα υπόλοιπα Ιδρύματα που συμμετέχουν
στην υπηρεσία
•
http://voip-availability.gunet.gr/index.php
Ε.Κ.Π.Α
55
Στατιστικά Χρήσης της υπηρεσίας VoIP
•
Τα στατιστικά χρήσης της Υπηρεσίας Voice
over IP παρέχονται από το Κέντρο
Λειτουργίας και Διαχείρισης του Εθνικού και
Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών και
αφορούν τον αριθμό και τη διάρκεια των
κλήσεων ανά μήνα και ανά ημέρα
9Αριθμός και Διάρκεια Κλήσεων ανά Έτος
9 Αριθμός και Διάρκεια Κλήσεων ανά Μήνα
9 Αριθμός Κλήσεων προς/από άλλα
Ακαδημαϊκά Ιδρύματα
http://voip.noc.uoa.gr/voipstat/index.php?v=1
Ε.Κ.Π.Α
56
Επίδειξη ολοκλήρωσης υπηρεσιών
Η.323/SIP
Ε.Κ.Π.Α
57
Παράδειγμα Ολοκλήρωσης υπηρεσιών Η.323/SIP
στο παραδοσιακό δίκτυο φωνής του Ε.Κ.Π.Α
Χρήσιμο url: http://www.voip-info.org
Ε.Κ.Π.Α
58
Ερωτήσεις - Συζήτηση
Ε.Κ.Π.Α
59
Ευχαριστώ για την προσοχή σας
Μίνα Αγγελοπούλου
mina@noc.uoa.gr
2107275672
Ε.Κ.Π.Α
60

ρ η