Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

IP telefonie Informační technologie - praxe SPŠE V úžlabině Jan Klepal, Mgr. Radka Müllerová Verze 2.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "IP telefonie Informační technologie - praxe SPŠE V úžlabině Jan Klepal, Mgr. Radka Müllerová Verze 2."— Transkript prezentace:

1 IP telefonie Informační technologie - praxe SPŠE V úžlabině Jan Klepal, Mgr. Radka Müllerová Verze 2

2 Obsah Klasická telefonie Voice over IP IP telefonie Telefonní rozhraní A/D a D/A převody, kodeky Signalizační a transportní protokoly SIP Protokol Asterisk Ostatní VoIP a IP telefonní software

3 Klasická telefonie Původní analogová telefonie přenášela hlasovou komunikaci jako analogové signály v rozsahu 300 až 3400Hz. Začátkem 19. století hovory spojovaly operátorky v telefonních ústřednách. Automatické telefonní ústředny se začaly nasazovat v období kolem světových válek. Nejdříve elektromechanické (s reléovými voliči) později plně elektronické (procesorově řízené). Signalizace (např. volba telefonního čísla) se přenáší v hovorovém kanálu (tzv. In-Band). Signalizace (např. volba telefonního čísla) se přenáší v hovorovém kanálu (tzv. In-Band). Tento systém je označován jako POTS (původně Post Office Telephone Service, nyní Plain Old Telephone Service). Tento systém je označován jako POTS (původně Post Office Telephone Service, nyní Plain Old Telephone Service). S nástupem plně elektronických ústředen přichází standard ISDN (Integrated Services Digital Network), který přenáší hovory digitálně. Hovor je digitalizován pomocí PCM (Pulse Code Modulation) a telefonní sítí přenášen digitálně. Hovor je digitalizován pomocí PCM (Pulse Code Modulation) a telefonní sítí přenášen digitálně. Signalizace je přenášena odděleně od hovoru ve vyhrazeném komunikačním kanálu. Signalizace je přenášena odděleně od hovoru ve vyhrazeném komunikačním kanálu. Digitální telefonní síť nabízí širší okruh služeb než POTS, např. identifikaci volajícího, přesměrování a blokování hovorů, atd. Digitální telefonní síť nabízí širší okruh služeb než POTS, např. identifikaci volajícího, přesměrování a blokování hovorů, atd. Veřejná telefonní síť je označována jako PSTN (Public Switched Telephone Network), v Česku někdy označována také jako JTS (Jednotná Telefonní Síť). K adresaci používá telefonní čísla (standard ITU-T E.164) K adresaci používá telefonní čísla (standard ITU-T E.164) Ústředna podnikové telefonní sítě se nazývá PBX (Private Branch Exchange).

4 Klasická telefonie (POTS)

5 Klasická telefonie (ISDN)

6 Klasická telefonie PSTN ISDN telefon POTS telefon NTBA digitální PBX analogová linka digitální linka TDM TA analogová PBX NTBA POTS telefon

7 Voice over IP S rozmachem IP sítí koncem 20. století se začalo uvažovat o přenosu telefonních hovorů pomocí těchto sítí pro snížení nákladů za hovorné. Začaly se propojovat firemní pobočkové ústředny pomocí hlasových bran, které převádějí analogové nebo digitální linky na IP datagramy. VoIP vychází z konceptu digitálního přenosu hovoru, především z ISDN. Hlas je digitalizován, pomocí kodeku převeden do UDP datagramu a odeslán IP sítí k protější bráně. Signalizace o zahájení, sestavení a ukončení hovoru je přenášena odděleně signalizačním protokolem. Přenos hlasu klade na IP sítě vysoké nároky. Pro kvalitní přenos hlasu musí být garantováno: minimální šířka přenosového pásma – podle požadavků vybraného kodeku minimální šířka přenosového pásma – podle požadavků vybraného kodeku konstantní zpoždění – aby hlas „nekoktal“ konstantní zpoždění – aby hlas „nekoktal“ malé zpoždění – do 200ms nepostřehnutelné, nad 500ms nepříjemné malé zpoždění – do 200ms nepostřehnutelné, nad 500ms nepříjemné

8 Voice over IP

9 ISDN telefon POTS telefon NTBA digitální PBX analogová linka digitální linka VoIP TA analogová PBX NTBA POTS telefon Internet PSTN

10 IP telefonie Pro přenos hlasu používá VoIP protokoly (SIP, H.323, MGCP, IAX) Nabízí však rozšířené funkce jako jsou konference, hlasové schránky (Voic ), hlasovou nabídku (IVR) atd. Řízení hovorů zabezpečuje centrální prvek (IP PBX, SIP proxy, Soft-switch atd.), ke kterému jsou připojeny hlasové brány a IP telefony. Jedná se o čistě softwarové řešení (ke své funkci nepotřebuje žádný telekomunikační HW). Nejpoužívanější software pro PBX Cisco CallManager – Proprietální řešení, Windows Cisco CallManager – Proprietální řešení, Windows Asterisk – OpenSource řešení, Linux Asterisk – OpenSource řešení, Linux

11 IP telefonie

12 ISDN telefon IP telefon NTBA IP PBX analogová linka digitální linka VoIP TA IP PBX NTBA POTS telefon Internet PSTN

13 Telefonní rozhraní Analogové FXO (Foreign Exchange Office) FXO (Foreign Exchange Office) Přijímá telefonní linku (očekává napájení, indikuje vyvěšení a zavěšení) Na pobočkové ústředně je to port, do kterého se připojují státní linky V IP telefonii jsou těmito porty vybaveny hlasové brány pro připojení na státní linku FXS (Foreign Exchange Station) FXS (Foreign Exchange Station) Generuje linku (poskytuje napájení, signalizuje vyzvánění, generuje oznamovací tón) Na pobočkové ústředně je to port, do kterého se připojují telefony V IP telefonii jsou těmito porty vybaveny hlasové brány pro připojení klasických telefonů nebo simulaci státních linek pro telefonní ústřednu E&M (česky E plus M) E&M (česky E plus M) Dříve používané rozhraní a signalizace k propojení PBX Digitální ISDN (Integrated Services Digital Network) ISDN (Integrated Services Digital Network) B kanál pro přenos hlasu PCM 64 kbit/s a D kanál pro přenos signalizace Rozhraní BRI (Basic Rate Interface) BRI (Basic Rate Interface) Obsahuje 2 B kanály a D kanál 2B+D PRI (Primary Rate Interface) PRI (Primary Rate Interface) Americká varianta T1 (1,554 Mbit) obsahuje 23 B kanálů a 1 D kanál 23B+1D Evropská varianta E1 (2,048 Mbit) obsahuje 30 B kanálů a 1 D kanál 30B+1D

14 Telefonní rozhraní: FXO a FXS PBX PSTN FXO port FXS port státní linka pobočková linka

15 Telefonní rozhraní: ISDN místní ústředna tel. operátora terminace místní smyčky zákaznickýrozbočovač LE NT1NT2 TE1 ISDN telefon STU TA R klasický telefon terminaladapter

16 Telefonní rozhraní: ISDN B D B BRI (160kbit) B B B B B B B B B B B B B B B B BB B B B B B B B B B B B B D PRI (E1 2048kbit) 2B+D2*64kbit+16kbit 30B+1D30*64kbit+64kbit

17 A/D

18 D/A

19 VoIP kodeky KodekMetoda Počet paketů za sekundu Šířka pásma Šířka pásma Ethernetu G.711PCM50 64 Kbit/s 87,2 kbit/s GSM RPE-LP50 13 Kbit/s 35,4 kbit/s G.729ACS-ACELP50 8 Kbit/s 31,2 kbit/s G.723.1ACELP34 5,3 Kbit/s 20,8 kbit/s G.711 a G.729 Rozlišení: 8 bitů Vzorkování: vzorků / sekundu Šířka pásma: bit / s Počet paketů: 50 / s (velikost vzorku 20 ms) Payload paketu: bitů = 160 bajtů

20 VoIP signalizační protokoly H.323 Rodina protokolů pro přenos audio-video relací po paketových sítích, která se začala používat pro VoIP Rodina protokolů pro přenos audio-video relací po paketových sítích, která se začala používat pro VoIP H.225 (Call Control) řídí sestavení, průběh a ukončení hovorů H.225 (Call Control) řídí sestavení, průběh a ukončení hovorů H.245 (Media Control) řídí výběr kodeku a sestavení RTP (Realtime Transport Protocol) cesty H.245 (Media Control) řídí výběr kodeku a sestavení RTP (Realtime Transport Protocol) cesty Pro komunikaci používá port 1720/tcp Pro komunikaci používá port 1720/tcp SIP (Session Initiation Protocol) Novější protokol, který byl definován přímo pro potřeby IP sítí Novější protokol, který byl definován přímo pro potřeby IP sítí Protokol je textový, stejně jako např. HTTP Protokol je textový, stejně jako např. HTTP Je definován jako IETF RFC3261 Je definován jako IETF RFC3261 Pro komunikaci používá port 5060/tcp nebo 5060/udp Pro komunikaci používá port 5060/tcp nebo 5060/udp SIP je nestavový protokol SIP je nestavový protokolIAX Protokol vznikl jako snaha odstranit nedostatky protokolů H.323 a SIP Protokol vznikl jako snaha odstranit nedostatky protokolů H.323 a SIP Řeší problémy NAT, overheadu při trunkingu a zabezpečení Řeší problémy NAT, overheadu při trunkingu a zabezpečení

21 RTP (Real-time Transport Protocol) Transportní protokol, který přenáší hlasovou komunikaci (digitalizovaný hlas) Využívá jej H.323 i SIP Pro komunikaci používá rozsah portů UDP Problémy s NAT – porty jsou vybírány dynamicky signalizačním protokolem Problémy s NAT – porty jsou vybírány dynamicky signalizačním protokolem Problém řeší STUN protokol – je ovšem nutné nainstalovat STUN server všude tam, kde je použito NAT Problém řeší STUN protokol – je ovšem nutné nainstalovat STUN server všude tam, kde je použito NAT Existuje varianta SRTP, která přenáší hlasovou komunikaci šifrovaně

22 Signalizační a transportní protokol IP telefon SIP proxy RTP stream SIP signalizace

23 SIP protokol Protokol nabízí tyto metody: REGISTER – telefon se registruje k SIP proxy REGISTER – telefon se registruje k SIP proxy INVITE – sestavení hovoru INVITE – sestavení hovoru CANCEL – zrušení právě probíhající metody CANCEL – zrušení právě probíhající metody ACK – potvrzení o sestavení hovoru ACK – potvrzení o sestavení hovoru BYE – ukončení hovoru BYE – ukončení hovoru OPTIONS – informace o stavu vzdálené strany OPTIONS – informace o stavu vzdálené strany INFO – výměna informací během hovoru INFO – výměna informací během hovoru SUBSCRIBE – vyžádání událostí během hovoru SUBSCRIBE – vyžádání událostí během hovoru NOTIFY – událost která nastala během hovoru NOTIFY – událost která nastala během hovoru REFER – přepojení hovoru REFER – přepojení hovoru

24 SIP protokol Protokol rozlišuje tyto stavové kódy: 100: Trying – požadavek byl přijat proxy serverem 100: Trying – požadavek byl přijat proxy serverem 180: Ringing – volaný telefon vyzvání 180: Ringing – volaný telefon vyzvání 181: Forward – přepojení hovoru na jinou linku 181: Forward – přepojení hovoru na jinou linku 183: Progress – informace o sestavovaném hovoru 183: Progress – informace o sestavovaném hovoru 200: OK – požadavek vyřízen (hovor spojený) 200: OK – požadavek vyřízen (hovor spojený) 302: Moved – volání bylo přesměrováno 302: Moved – volání bylo přesměrováno 400: Bad request – chybný požadavek 400: Bad request – chybný požadavek 401: Unauthorized – volající není autorizován 401: Unauthorized – volající není autorizován 404: Not Found – volaný neexistuje 404: Not Found – volaný neexistuje 408: Timeout – volaný neodpovídá 408: Timeout – volaný neodpovídá 486: Busy – volaný má obsazeno 486: Busy – volaný má obsazeno 5xx: Server Failure – chyba proxy serveru 5xx: Server Failure – chyba proxy serveru 6xx: Global Failure – chyba sítě 6xx: Global Failure – chyba sítě

25 SIP protokol INVITE: INVITE: ACK: 100 Trying ACK: 180 Ringing ACK: 200 OK Media Session (RTP stream) BYE ACK: 200 OK volající vytočil linku 246 volaný telefon vyzvání volaný vyvěsil sluchátko hovor volaný zavěsil sluchátko hovor

26 SIP protokol INVITE SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP proxy.uzlabina.cz:5600 From: Jan Klepal From: Jan Klepal To: Radka Mullerova To: Radka Mullerova Call-ID: Max-Forwards: 70 CSeq: 1 INVITE Contact: Jan Klepal Contact: Jan Klepal Content-Type: application/sdp v=0 o=Jan Klepal IN IP4 uzlabina.cz s=Session SDP c=IN IP t=0 0 m=audio RTP/AVP0 a=rtpmap: 8 PCMA/8000 a=rtpmap: 0 PCMU/8000 a=rtpmap: 18 G729/8000

27 Asterisk Asterisk je OpenSource IP PBX ústředna Podporuje protokoly SIP, H.323, IAX, MGCP a SCCP Poskytuje širokou škálu služeb, např. přepojování hovorů, konference, hlasové schránky, IVR, čekací fronty, parkování hovorů, napojení na databáze atd. Konfiguruje se pomocí textových konfiguračních souborů nebo webového rozhraní Jsou podporovány PCI karty s rozhraním FXO, FXS, ISDN BRI a PRI + brány pomocí protokolů SIP, H.323, IAX, MGCP a SCCP Existují verze pro „embed hardware“ např. OpenWRT

28 Asterisk Nejdůležitější konfigurační soubory modules.conf – moduly které se mají zavést (protokoly, kodeky, aplikace, funkcionalita) modules.conf – moduly které se mají zavést (protokoly, kodeky, aplikace, funkcionalita) extensions.conf – definice pobočkových linek, volacích filtrů, IVR atd. extensions.conf – definice pobočkových linek, volacích filtrů, IVR atd. sip.conf – konfigurace SIPových bran a IP telefonů sip.conf – konfigurace SIPových bran a IP telefonů zapata.conf – konfigurace PCI karet zapata.conf – konfigurace PCI karet voic .conf – konfigurace hlasových schránek voic .conf – konfigurace hlasových schránek

29 Asterisk: modules.conf [modules]autoload=no noload => chan_oss.so load => res_features.so load => res_musiconhold.so load => chan_sip.so load => app_dial.so load => app_voic .so load => codec_alaw.so load => codec_ulaw.so load => codec_adpcm.so load => codec_a_mu.so load => format_pcm.so load => format_pcm_alaw.so

30 Asterisk: extensions.conf [interni] exten => 123,1,Dial(SIP/jan.klepal,15) exten => 123,2,Voic (9123) exten => 123,3,Hangup() exten => 246,1,Dial(SIP/radka.mullerova,15) exten => 246,n,Voic (9246) exten => 246,n,Hangup() [statni] exten => _1XX,1,Dial(SIP/sipy) exten => _[2-7]XX.,1,Dial(SIP/sipy) exten => _800.,1,Dial(SIP/sipy) exten => s,1,Congestion() [odchozi-hovory] include => interni include => statni [prichzi-hovory] include => interni

31 Asterisk: sip.conf [general]disallow=allallow=alawallow=ulawallow=g729 register => [sipy]type=peerhost=sipy.czcontext=prichozi-hovory[jan.klepal]type=userhost=dynamicpass=heslocontext=odchozi-hovory[radka.mullerova]type=userhost=dynamicpass=heslocontext=odchozi-hovory

32 IP telefonní systémy Cisco CallManager (CCM) Profesionální řešení postavené na Windows 2000 Profesionální řešení postavené na Windows 2000 Vlastní protokol SCCP (Skinny) Vlastní protokol SCCP (Skinny) Podpora protokolů H.323, MGCP a SIP Podpora protokolů H.323, MGCP a SIP Pro: vyzkoušené krabicové řešení, dobrá podpora Pro: vyzkoušené krabicové řešení, dobrá podpora Proti: velice drahé řešení – hardware, licence CallManageru a licence za každý telefon Proti: velice drahé řešení – hardware, licence CallManageru a licence za každý telefon SER (Sip Express Router) SIP proxy pro poskytovatele SIP proxy pro poskytovatele Pro: vynikající škálovatelnost – tisíce hovorů na jeden server Pro: vynikající škálovatelnost – tisíce hovorů na jeden server Proti: omezená funkcionalita, podpora pouze protokolu SIP Proti: omezená funkcionalita, podpora pouze protokolu SIP Ostatní embed zařízení Většinou založené na Asterisku nebo SERu Většinou založené na Asterisku nebo SERu Pro: nízká cena oproti CCM, malé PBX = spolehlivé HW zařízení a jednoduchá konfigurace Pro: nízká cena oproti CCM, malé PBX = spolehlivé HW zařízení a jednoduchá konfigurace Proti: většinou hotové řešení, které není možné upravovat Proti: většinou hotové řešení, které není možné upravovat

33 Internetová telefonie Skype Volání po Internetu zdarma Volání po Internetu zdarma Levné volání do PSTN Levné volání do PSTN Používá WideBand kodek Používá WideBand kodek Využívá klienty s veřejnou IP adresou pro hovory klientů „schovaných“ za NAT Využívá klienty s veřejnou IP adresou pro hovory klientů „schovaných“ za NAT SIPY, VOIPEX, VOX.802, VIPHONE atd. Poskytovatelé „Internetové telefonie“ pomocí protokolů SIP, H.323 nebo IAX Poskytovatelé „Internetové telefonie“ pomocí protokolů SIP, H.323 nebo IAX Levné volání do PSTN pomocí IP telefonů (SW i HW) Levné volání do PSTN pomocí IP telefonů (SW i HW) Výběr ovlivňuje: Výběr ovlivňuje: Cena – paušál, ceny hovornéno a tarifikace (1+1, , 60+1 atd.) Peering – má příslušný operátor peering s vaším poskytovatelem internetu? Zda operátor poskytuje veřejné telefonní číslo Doplňkové služby – záznamík hovorů, služby PBX atd. Podporované kodeky – G.711, G.723, GSM, T38


Stáhnout ppt "IP telefonie Informační technologie - praxe SPŠE V úžlabině Jan Klepal, Mgr. Radka Müllerová Verze 2."

Podobné prezentace


Reklamy Google