Tarea 7 Teleco2 Voz Sobre Ip

[2009]  Tarea 7: VoIP: Voz sobre  IP

Alumnos: Jorge Faúndez López Ariel Reyes Álvarez Asignatura: Telecomunicaciones II Profesor Cátedra: Sr. Arnaldo Dossi Dossi

Telecomunicaciones II 2do Semestre 2009

Tarea 7 de Telecomunicaciones II Consiste en Investigar los siguientes conceptos pedidos por el profesor: • VoIP: Voz Sobre IP

Desarrollo del trabajo Introducción El crecimiento y fuerte implantación de las redes IP, tanto en el entorno local como en el remoto, el desarrollo de técnicas avanzadas de digitalización de voz, mecanismos de control y priorización de tráfico, protocolos de transmisión en tiempo real, así como el estudio de nuevos estándares que permitan la calidad de servicio en redes IP, han creado un entorno donde es posible transmitir telefonía sobre IP. Si a todo lo anterior, se le suma el fenómeno Internet, junto con el potencial ahorro económico que este tipo de tecnologías puede acarrear, la conclusión es clara: El VoIP (Protocolo de Voz Sobre Internet Voice Over Internet Protocol) es un tema "caliente" y estratégico para las empresas. La telefonía sobre IP abre un espacio muy importante dentro del universo que es Internet. Es la posibilidad de estar comunicados a costos más bajos dentro de las empresas y fuera de ellas, es la puerta de entrada de nuevos servicios apenas imaginados y es la forma de combinar una página de presentación de Web con la atención en vivo y en directo desde un call center, entre muchas otras prestaciones. VOZ SOBRE IP (VoIP) ¿Qué es VoIP? Es un grupo de recursos que hacen posible que la señal de voz viaje a través de Internet empleando un protocolo IP (Internet Protocol). Esto significa que se envía la señal de voz en forma digital en paquetes en lugar de enviarla (en forma digital o analógica) a través de circuitos utilizables solo para telefonía como una compañía telefónica convencional o PSTN (acrónimo de Public Switched Telephone Network, Red Telefónica Pública Conmutada). La Voz sobre IP no es más que el resultado del aprovechamiento de una tecnología diseñada para comunicaciones entre ordenadores, el protocolo IP, que ha sido posible gracias a la evolución de las tecnologías que lo soportan, las infraestructuras de telecomunicaciones y especialmente el acceso a la banda ancha. Este aprovechamiento está logrando que podamos utilizar un mismo canal para hablar, vernos, atender a nuestros clientes, gestionar eventos, controlar portes, mantener reuniones. Casi podemos decir que de todo. Y si a esto le sumamos que el protocolo IP es la base de Internet, pues la jugada parece redonda: el cable o ADSL se convierte en todo lo que necesita una empresa.

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Funcionalidad VoIP puede facilitar tareas que serian más difíciles de realizar usando las redes telefónicas comunes y entre ellas tenemos: • • • •

Las llamadas telefónicas locales pueden ser automáticamente enrutadas a un teléfono VoIP, sin importar donde se esté conectado a la red. Uno podría llevar consigo un teléfono VoIP en un viaje, y en cualquier sitio conectado a Internet, se podría recibir llamadas. Números telefónicos gratuitos para usar con VoIP están disponibles en Estados Unidos, Reino Unido y otros países de organizaciones como Usuario VoIP. Los agentes de Call center usando teléfonos VoIP pueden trabajar en cualquier lugar con conexión a Internet lo suficientemente rápida. Algunos paquetes de VoIP incluyen los servicios extra por los que PSTN (Red Pública Telefónica Conmutada) normalmente cobra un cargo extra, o que no se encuentran disponibles en algunos países, como son las llamadas de 3 a la vez, retorno de llamada, remarcación automática, o identificación de llamadas.

Requerimientos de ancho de banda Hasta hace muy poco tiempo el ancho de banda necesario para la transmisión de voz y vídeo en tiempo real era considerablemente elevado, lo que hacía imposible este tipo de comunicaciones sobre redes de datos que no garantizaran una calidad de servicio, como por ejemplo Internet o redes basadas en protocolo IP. Actualmente la voz que recibe un gateway es digitalizada y comprimida según distintos algoritmos (GSM, G.723.1, G.711, G.729), los cuales se caracterizan por conseguir mayores grados de compresión en detrimento del tiempo de latencia (tiempo necesario para descomprimir la voz para que pueda ser entendida de nuevo). Algunos de estos algoritmos consiguen comprimir los paquetes de voz en 8 Kbps aproximadamente. El protocolo IP añade al paquete de voz digitalizado y comprimido una serie de cabeceras para su correcto transporte a través de la red, lo que hace que el ancho de banda necesario se incremente hasta unos 16 Kbps. Hay que considerar así mismo el parámetro denominado "supresión de silencio". Con este parámetro activado, se consigue que la transmisión de paquetes (uso de ancho de banda) se reduzca a las situaciones en que los agentes están hablando. El resto del tiempo (cuando no existe voz a transmitir) se libera el ancho de banda. Considerando este aspecto, se puede afirmar que el tamaño medio de un paquete de voz durante una conversación es de 8 Kbps. Con todo lo anterior se puede afirmar que con un canal B de cualquier línea RDSI (Red Digital de Servicios Integrados: 2 canales B y 1 canal D), cuyo ancho de banda es de 64 Kbps se puede realizar una comunicación de 8 llamadas simultáneas. Esta situación suele coincidir con las dimensiones de cualquier minicentral de una PYME (Pequeña y Mediana Empresa). Esto demuestra que las necesidades de ancho de banda para este tipo de aplicaciones están al alcance de cualquier empresa.

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Calidad de transmisión 9 Codificadores de Voz: influyen en la digitalización de la voz en paquetes de datos que contienen voz y que serán transmitidos por la red IP, también influyen por el retardo necesario para la descompresión de esos paquetes voz, lo que imputa un retardo añadido a la comunicación. 9 Cancelación de Eco: requerimiento necesario para una comunicación a través de Telefonía IP, que elimina de forma automática y en tiempo real posibles ecos, ya que si no lo hiciera haría ininteligible la comunicación. 9 Latencia: tiempo necesario para que la voz viaje de un extremo al otro, incluyen los tiempos necesarios para la compresión, transmisión y descompresión. Este tiempo tiende a minimizarse pero jamás podrá ser suprimido. Actualmente los tiempos que se están obteniendo de latencia giran alrededor de 120 ms. Protocolos de VoIP El objetivo de VoIP es dividir en paquetes los flujos de audio para transportarlos sobre redes basadas en IP. Los protocolos de las redes IP originalmente no fueron diseñados para el fluido el tiempo real de audio o cualquier otro tipo de medio de comunicación. La PSTN (Red Pública Telefónica Conmutada) está diseñada para la transmisión de voz, sin embargo tiene sus limitaciones tecnológicas. Es por lo anterior que se crean los protocolos para VoIP, cuyo mecanismo de conexión abarca una serie de transacciones de señalización entre terminales que cargan dos flujos de audio para cada dirección de la conversación. A algunos de los protocolos VoIP más importantes y compatibles con Asterisk PBX. Algunos protocolos utilizados para VoIP Protocolo SIP Acrónimo de “Session Initiation Protocol” o Protocolo de Inicio de Sesión y entre las características de este protocolo están: • Este protocolo considera a cada conexión como un par y se encarga de negociar las capacidades entre ellos. • Tiene una sintaxis simple, similar a HTTP Hypertext Transfer Protocol (Protocolo de transferencia de hipertexto) o SMTP Simple Mail Transfer Protocol (Protocolo simple de transferencia de correo). • Posee un sistema de autenticación de pregunta/respuesta.

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• Tiene métodos para minimizar los efectos de DoS (Denial of Service o Denegación de Servicio), que consiste en saturar la red con solicitudes de invitación. • Utiliza un mecanismo seguro de transporte mediante TLS. • No tiene un adecuado direccionamiento de información para el funcionamiento con NAT (Network Address Translation - Traducción de Dirección de Red). Protocolo IAX Acrónimo de “Inter Asterisk eXchange”. En este protocolo, entre sus características tenemos: • Es un protocolo abierto, es decir que se puede descargar y desarrollar libremente. • Aun no es un estándar. • Es un protocolo de transporte, que utiliza el puerto UDP 4569 tanto para señalización de canal como para RTP (Real Time Protocol o Protocolo de Transporte en tiempo Real). • Puede truncar o empaquetar multiples sesiones dentro de un flujo de datos, así requiere de menos ancho de banda y permite mayor número de canales entre terminales. • En seguridad, permite la autenticación, pero no hay cifrado entre terminales. • Según la documentación (Asterisk 1.4) el IAX puede usar cifrado (aes128), siempre sobre canales con autentificación MD5. Protocolo H.323 • • • •

Originalmente fue diseñado para el transporte de video conferencia. Su especificación es compleja. Es un protocolo relativamente seguro, ya que utiliza RTP. Tiene dificultades con NAT, por ejemplo para recibir llamadas se necesita direccionar el puerto TCP 1720 al cliente, además de direccionar los puertos UDP para la media de RTP y los flujos de control de RTCP. • Para más clientes detrás de un dispositivo NAT se necesita gatekeeper en modo proxy. Protocolo MGCP Acrónimo de “Media Gateway Control Protocol” o Protocolo de Control de Dispositivos. Entre sus características tenemos: • • • •

Inicialmente diseñado para simplificar en lo posible la comunicación con terminales como los teléfonos. Utiliza un modelo centralizado (arquitectura cliente * servidor), de tal forma que un teléfono necesita conectarse a un controlador antes de conectarse con otro teléfono, así la comunicación no es directa. Tiene tres componentes un MGC (Media Gateway Controller), uno o varios MG (Media Gateway) y uno o varios SG (Signaling Gateway), el primero también denominado dispositivo maestro controla al segundo también denominado esclavo. No es un protocolo estándar.

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Protocolo SCCP Acrónimo de “Skinny Client Control Protocol” y entre sus características tenemos: 9 Es un protocolo propietario de Cisco. 9 Es el protocolo por defecto para terminales con el servidor Cisco Call Manager PBX que es el similar a Asterisk PBX. 9 El cliente Skinny usa TCP/IP para transmitir y recibir llamadas. 9 Para el audio utiliza RTP, UDP e IP. 9 Los mensajes Skinny son transmitidos sobre TCP y usa el puerto 2000. Otros protocolos que se ocupan para VoIP son: 9 Megaco (También conocido como H.248) y MGCP - Protocolos de control 9 Skinny Client Control Protocol - Protocolo propiedad de Cisco 9 MiNet - Protocolo propiedad de Mitel 9 CorNet-IP - Protocolo propiedad de Siemens 9 Skype - Protocolo propietario peer-to-peer utilizado en la aplicación Skype 9 IAX2 - Protocolo para la comunicación entre PBXs Asterisk en reemplazo de IAX 9 Jingle - Protocolo abierto utilizado en tecnología Jabber 9 WeSIP - Protocolo Open Source de VozTelecom Arquitectura genérica VoIP ● Terminales: Son los sustitutos de los actuales teléfonos. ● Gatekeepers: Son el centro de toda la organización VoIP, y serian el sustituto para las actuales centralitas. ● Gateways: Se trata del enlace con la red telefónica tradicional, actuando de forma transparente para el usuario. Con estos tres elementos, conforman la estructura de la red VoIP podría ser la conexión de dos delegaciones de una misma empresa. La ventaja es inmediata: todas las comunicaciones entre las delegaciones son completamente gratuitas. Este mismo esquema se podría aplicar para proveedores, con el consiguiente ahorro que esto conlleva.

Escenario VoIP

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Aplicaciones Centros de llamadas: Los centros de llamadas pueden usar la Telefonía IP, mejorando la calidad de la información intercambiada en cada sesión. Por ejemplo un usuario podría navegar por información on-line, antes de realizar la consulta a un operador. Una vez en comunicación con el operador, se podría trabajar con un documento compartido a través de la pantalla. De esta forma se consigue sistemas de una gran calidad en el servicio a ofrecer, además de reducir de forma considerable el coste de líneas telefónicas y de Distribuidores Automáticos de Llamadas (ACD). Redes Privadas virtuales de Voz: Esta aplicación consiste en la interconexión de las centrales telefónicas a través de la red IP corporativa, de manera que se puede realizar una llamada desde una extensión de un punto A a otra extensión de un punto B a través de la red de datos de la empresa, produciéndose esta llamada de forma gratuita ya que se aprovecha la infraestructura de datos ya existente. Un ejemplo claro de este servicio serían los bancos y su red de oficinas. Centros de llamadas por el WEB: Si una compañía tiene su información disponible en un Web en Internet, los usuarios que visitan este Web podrían no solo visualizar la información que esta compañía les ofrece, sino que podría establecer una comunicación con una persona del departamento de ventas sin necesidad de cortar la conexión. De esta manera el operador de ventas cuando atienda la llamada tendrá en su pantalla la misma información que está viendo el usuario. Aplicaciones de FAX: Al igual que se hace con la voz, cabe la posibilidad de realizar transmisiones de FAX sobre redes de Telefonía IP, consiguiendo de esta manera reducir de forma significativa los costes de una empresa en transmisión de fax. En este caso no es necesario para el usuario que recibe el fax de disponer de equipos especiales ya que los faxes se seguirán recibiendo a través de una máquina de fax convencional. Una aplicación típica en este tema es el envío masivo de fax, ya que el usuario sólo enviará una copia del fax que desea enviar, así como la lista de números telefónicos de destino y el sistema se encargará de realizar todos los envíos enrutando los faxes al punto desde donde la llamada de destino es más económica. Multiconferencia: La telefonía IP permite la conexión de 3 o más usuarios simultáneamente compartiendo las conversaciones de voz o incluso documentos sobre el que todos los miembros de la multiconferencia pueden participar en la revisión, esto resulta de gran utilidad para empresas que realicen reuniones virtuales, con el consiguiente ahorro de gastos que supone el desplazamiento de personas.

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Ventajas La primera ventaja y la más importante es el costo, una llamada mediante telefonía VoIP es en la mayoría de los casos mucho más barata que su equivalente en telefonía convencional. Esto es básicamente debido a que se utiliza la misma red para la transmisión de datos y voz, la telefonía convencional tiene costos fijos que la telefonía IP no tiene, de ahí que esta es más barata. Usualmente para una llamada entre dos teléfonos IP la llamada es gratuita, cuando se realiza una llamada de un teléfono IP a un teléfono convencional el costo corre a cargo del teléfono IP. • Con VoIP uno puede realizar una llamada desde cualquier lado que exista conectividad a internet. Dado que los teléfonos IP transmiten su información a través de Internet estos pueden ser administrados por su proveedor desde cualquier lugar donde exista una conexión. Esto es una ventaja para las personas que suelen viajar mucho, estas personas pueden llevar su teléfono consigo siempre teniendo acceso a su servicio de telefonía IP. • La mayoría de los proveedores de VoIP entregan características por las cuales las operadoras de telefonía convencional cobran tarifas aparte. Un servicio de VoIP incluye: o Identificación de llamadas. o Servicio de llamadas en espera o Servicio de transferencia de llamadas o Repetir llamada o Devolver llamada o Llamada de 3 líneas (three-way calling). • En base al servicio de identificación de llamadas existen también características avanzadas referentes a la manera en que las llamadas de un teléfono en particular son respondidas. Por ejemplo, con una misma llamada en Telefonía IP puedes: o Desviar la llamada a un teléfono particular o Enviar la llamada directamente al correo de voz o Dar a la llamada una señal de ocupado. o Mostrar un mensaje de fuera de servicio Desventajas Como hemos visto VoIP presenta una gran cantidad de ventajas, tanto para las empresas como para los usuarios comunes. Sin embargo la tecnología de voz sobre IP presenta algunos problemas que a continuación analizaremos. El principal problema que presenta hoy en día la penetración tanto de VoIP como de todas las aplicaciones de IP es garantizar la calidad de servicio sobre una red IP, por medio de retardos y ancho de banda. Actualmente no es posible; por eso, se presentan diversos problemas en cuanto a garantizar la calidad del servicio. 1) Códecs La voz ha de codificarse para poder ser transmitida por la red IP. Para ello se hace uso de Codecs que garanticen la codificación y compresión del audio o del video para su posterior decodificación y descompresión antes de poder generar un sonido o imagen utilizable. Según el Códec utilizado en la

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transmisión, se utilizara más o menos ancho de banda. La cantidad de ancho de banda suele ser directamente proporcional a la calidad de los datos transmitidos. 2) Retardo o latencia Una vez establecidos los retardos de transito y el retardo de procesado la conversación se considera aceptable por debajo de los 120 ms. 3) Calidad del servicio (QoS) La calidad de este servicio se está logrando bajo los siguientes criterios: • La supresión de silencios, otorga más eficiencia a la hora de realizar una transmisión de voz, ya que se aprovecha mejor el ancho de banda al transmitir menos información. • Compresión de cabeceras aplicando los estándares RTP/RTCP. • Priorización de los paquetes que requieran menor latencia. Las tendencias actuales son: o La implantación de IPv6 que proporciona mayor espacio de direccionamiento y la posibilidad de tunneling. Otras desventajas: • • • •

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Transportan la información dividida en paquetes, por lo que una conexión suele consistir en la transmisión de más de un paquete. Estos paquetes pueden perderse, y además no hay una garantía sobre el tiempo que tardaran en llegar de un extremo al otro de la comunicación. El aspecto de seguridad es muy relevante como ya se explico anteriormente. Se cambia confiabilidad por velocidad. Finalmente, tenemos que resaltar que así como PSTN, VoIP no puede prestar servicio a todos sus clientes (por ejemplo, una llamada GSM [Global System for Mobile o Sistema global para comunicaciones móviles] no pude manejar más de algunos cientos o un par de miles de clientes). Por ahora, el servicio está restringido a redes privadas (y en consecuencia a pocos usuarios), ya que en un ambiente como una red pública Internet, los niveles de calidad telefónica son bajos pues tal red no puede proveer anchos de banda reservados ni controlar la dramática fluctuación de carga que se presenta. El control de congestión de TCP hace reducir la ventana de transmisión cuando detecta perdida de paquetes, y el audio y el video son aplicaciones cuya tasa de transferencia no permite disminuciones de este tipo en la ventana de transmisión.

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Riesgos de VoIP A continuación se presentaran algunas de las situaciones de riesgo que puede presentar este tipo de servicio: Robo: un atacante que llegue a tener acceso a un servidor VoIP también puede obtener acceso a los datos de voz almacenados y al propio servicio telefónico para escuchar conversaciones o hacer llamadas gratuitas a cargo de su cuenta. Ataques de virus: si un virus infecta un equipo de un servidor VoIP, el servicio telefónico puede interrumpirse. También pueden verse afectados otros equipos conectados a ese sistema. Tecnología no regulada: aunque se está legislando al respecto, los usuarios están actualmente expuestos a determinadas vulnerabilidades y al riesgo de sufrir ciertas estafas. Por ejemplo, los operadores de telemarketing pueden utilizar VoIP para enviar gran cantidad de mensajes de voz automáticos a los consumidores, lo que en ocasiones puede provocar la interrupción del sistema. Los delincuentes también pueden utilizar un proceso denominado suplantación de identidad del emisor de la llamada (en el que se muestra una firma de identificación de llamada falsa a los destinatarios) para hacerse pasar por empleados de entidades de confianza con el fin de que divulgue información confidencial sobre sus cuentas.

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