Tutto quello che devi sapere su VoIP

VoIP è l’acronimo di Voice over IP e può essere definito come l’insieme dei protocolli che rende possibile il trasporto attraverso una rete IP del segnale della voce.

Questo significa per esempio chiamate telefoniche lunga distanza a costo basso o gratuite se si sfrutta una connessione internet di qualità accettabile. In quest’articolo vedremmo in dettaglio che cos’è e come funziona VoIP dopo averne elencati svantaggi e vantaggi.

                   

Vantaggi di VoIP

Basso costo

Le chiamate telefoniche fate via VoIP costano meno anche se di lunga distanza. Possiamo addirittura dire che non costano niente, infatti, basta pensare che le chiamate VoIP abbiano bisogno di una connessione a una rete (internet) che l’utente sta già pagando. I servizi VoIP sono visti come aggiuntivi a quelli che già ne offre una.

Liberta

VoIP rende possibile una maggiore libertà che non c’è con la rete telefonica tradizionale.

Mobilità fisica.

Si può trasportare il suo telefono IP e in qualsiasi luogo lo connettiamo a una rete, possiamo ricevere le telefonate.

Lavoro flessibile

Questo permette quindi ad agenti di call center di lavorare da casa se hanno una buona connessione internet.

Manutenzione inesistente o quasi

Non c’è bisogno di avere sempre il supporto di una compagnia telefonica per sistemare I guasti. Di solito i guasti si riassumono alla perdita del servizio dovuta all’abbassamento della qualità del servizio della rete. In questo caso basterà riavviare il suo impianto VoIP e la sua connessione. 

Integrazione con la rete tradizionale

Esiste anche un’integrazione del VoIP con la rete telefonica tradizione. Il che significa che ora ci può chiamare un PC o un telephono IP sul nostro telephono normale e vice versa.

Questo è un bel vantaggio e significa che ognuno può fare il passaggio al VoIP oppure usare entrambi i servizi senza perdere il contatto con la rete telefonica tradizionale.

Servizi Aggiuntivi

Usando le chiamate telefoniche via VoIP, abbiamo la possibilità di avere servizi aggiuntivi senza costo aggiuntivo: FAX, SMS, Applicazione per i messaggi vocali o video chiamate.

Durante una chiamata, c’è la possibilità di trasmettere altri tipi di dati come video, audio, file.

Risparmio per le aziende

All’interno di un’azienda, si può usare la stessa rete per il trasporto della voce e dei dati.

Infatti, telefonate interni e altre comunicazioni useranno la stessa e sola rete IP.

L’azienda paga una volta e usufruisce di video conferenze, chiamate o video chiamate e trasmissione d’informazioni.

Svantaggi di VoIP

Qualità vocale non perfetta

E’ normale pensare che se si usi la stessa rete IP per le nostre chiamate e per la trasmissione di dati (pagine internet, download e upload di file, streaming di contenuto online), alla fine la qualità della voce non sarà alta visto che le risorse de la rete sono condivise

Banda insufficiente

Sappiamo che l’orecchio ha una certa tolleranza per quanto riguarda pezzi mancanti (perdita pacchetti nella rete) oppure ritardi in un messaggio vocale da capire.

Per avere una qualità di VoIP accettabile, serve una banda di 128 Kbit/sec bidirezionali minimi, e una latenza di 150 ms. 

A volte la nostra connessione internet non celo permette.

 

VoIP in dettaglio

Ora vediamo come funziona VoIP in dettaglio.

La tecnologia converte il segnale della voce in un segnale digitale. 
Questo ultimo può viaggiare compresso in "pacchetti" sulla nostra rete dati, utilizzando un protocollo IP e subendo poi, il processo inverso per riconvertirlo in segnale vocale analogico.

Ci sono due tipi di conversione: ADC (analog to digital converter) per digitalizzare l’analogico e DAC (digital to analog converter) che fa la conversione inversa.

Funzionamento

Ci sono vari modi di usare VoIP.

VOIP via ATA

Prendere un telefono normale e trasformarlo in telefono IP usando ATA (Analog Telephone Adaptator) che premette di connettere un telefono normale a internet occupandosi della conversione da analogico a digitale e vice versa. 

 

VOIP via telefono IP

In questo caso non c’è bisogno di adattatore (ADA).

VOIP connessione diretta

In questo caso la connessione non passa per un Service provider ma va direttamente al destinatario.

L’IP Phone ha un costo, ADA ha un costo e i servizi del VOIP Service Provider hanno un costo. Per usare il VOIP con il computer, ci servono una connessione internet, un software VoIP, delle cuffie e un microfono.

Un elemento importante al funzionamento del VoIP è la Compressione/Decompressione della voce digitalizzata che permette di occupare uno spazio più ridotto durante la trasmissione. Per farlo si usa i CODEC.

Un CODEC è un algoritmo di Compressione/Decompressione che premette di ridurre la banda necessaria per trasmettere il suono.

I protocolli VoIP

Quali protocolli utilizza il VoIP?

Ci sono due principali protocolli che permettono il funzionamento del VOIP e che lavorano in parallelo.

Il primo si occupa del trasporto dei pacchetti di voce digitalizzata. Per questo scopo è usato RTP (Real-Time Transport Protocol).

Il secondo si occupa della “segnalazione” della comunicazione (ricostruzione del frame audio, sincronizzazione, identificazione del chiamante, …)

In questo caso ci sono più protocolli standard tra cui scegliere:

SIP (Session Initiation Protocol) della IETF;
H.323 dell’ITU;
Skinny Client Control Protocol, protocollo proprietario della Cisco;
Megaco (conosciuto anche come H.248);
MGCP;
MiNET, protocollo proprietario della Mitel;

RTP (Real Time Transport Protocol

E' un protocollo usato per il trasferimento dei dati in real time come audio e video. Inoltre permette di incapsulare I pacchetti nello stack TCP/IP.

Questa è la struttura

Abbiamo I pacchetti VoIP che sono incapsulati all’interno dei pacchetti RTP che a loro volta sono incapsulati nei pacchetti UDP-IP.

Non si usa TCP, perché sarebbe troppo pesante per applicazioni di tipo Real time, invece si usa UDP che ci va bene perché butta i pacchetti invece di aspettare quelli in ritardo (opzione di lusso in condizione real time).

RTP si occupa dell’ordine del trasporto dei pacchetti in particolare un flusso per sessione.

• Ver. (Version): (2bit) indica la versione del protocollo.
• P (Padding): (1 bit) indica se è presente un byte di padding alla fine del pacchetto.
• X (Extension): (1 bit) indica la presenza di un Extension header tra l’header standard e il payload.
• CC (CSRC Count): (4 bit) contiene il numero di CSRC
• M (Marker): (1 bit) Usato dal livello applicativo . Se è settato, significa che il pacchetto ha una qualche speciale rilevanza per il livello applicativo.
• PT (Payload Type): (7 bit) indica il formato del payload .
• Sequence Number: (16 bit) il sequence number è incrementato di uno per ogni pacchetto RTP inviato e permette al ricevente di identificare perdite di pacchetti e ripristinare l’ordine corretto.
• Timestamp: (32 bit) utilizzato per permettere al ricevente di riprodurre il media ricevuto nell’intervallo appropriato.
• SSRC: (32 bit) il synchronization source identifier identifica in modo univoco la fonte dello stream all’interno della sessione RTP.
•       CSRC: (da 0 a 15, 32 bit ciascuno) gli identificatori contributing source enumerano le fonti di uno stream generato da più fonti. Il numero d’identificatori CSRC è dato dal valore del campo CC

H.323 e SIP

H.323

È un protocollo standard che contiene requisiti per consegnare audio tramite rete e include I codec della voce.

SIP (Session Initiation Protocol)

È un protocollo per organizzare , cambiare e finire una connessione di conversazione (Conferenze multimedia, connessione fra telefoni e connessione fra diverse applicazioni)

Per capire meglio come funzionano H.323 e SIP , leggete i miei prossimi articoli.

Terminiamo quest’articolo precisando che per quelli che non sanno se passare al VoIP, ho una notizia interessante per loro: Il mondo è già passato a VoIP e forse anche voi. Ecco la prova:

Applicazioni che usano VoIP:

Skype, Justvoip …

Fonti e Approfondimenti:

http://speedflow.com/index.php/voip-faq

http://www.voipproducts.org/pstn-vs-voip/

http://www.voip-sip.org/

www.mondovoip.com

Wikipedia

http://tldp.org/HOWTO/VoIP-HOWTO-4.html

http://www.howstuffworks.com/ip-telephony.htm

Tutto quello che devi sapere su IPv6

IPV6 è semplicemente la nuova versione dell’IP (internet Protocol) successore della version 4.

E’ un protocollo molto importante della pila OSI. Infatti, si occupa dell’indirizzamento, del routing, della frammentazione e del riassemblaggio dei dati da un host all’altro all’interno di una rete (Internet, Intranet, reti private …). E’ il protocollo più usato per trasmettere qualsiasi tipo d’informazione usando le tecnologie esistenti.

In quest’articolo, analizzeremo in profondità L’IPV6 e faremmo anche delle correlazioni con il suo predecessore IPv4.

Vantaggi dell’IPv6

Ci sono molti cambiamenti in questa nuova versione dell’IP.

Numero di bit dell’indirizzo

Il numero di bit usato per l’indirizzo è passato da 32 bit a 128. Questo significa un maggiore numero d’indirizzi IP il che risolve il problema imminente di esaurimento del numero d’indirizzi IPV4. In sostanza nella versione 4, c’erano 2^32 (circa 4,3 miliardi d’indirizzi). Ora con la nuova versione , abbiamo 2^128 ( circa 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.45 indirizzi ) cioè un numero talmente grande che non si può pronunciare.

La Frammentazione dei pacchetti. 

Nella versione 4, c’èra la possibilità per i router di frammentare i pacchetti quando erano troppo grandi (superiore alla MTU) per determinate sotto reti. Nella versione attuale i router non lo possono più fare, cosi da alleggerire il loro lavoro.Solo gli Host sono in grado di frammentare e poi assembrare i pacchetti.

BroadCast e Multicast

Il broadcast usato nella versione 4 era molto costoso perche si usava tante risorse per mandare pacchetti a un’intera rete anche quando non era necessario. In questa Versione Il Broadcast non si usa più. Invece abbiamo il Multicast integrato e obbligatorio.

Configurazione StateFull o stateless

Con informazioni sullo stato (ad esempio da un server DHCP), IPv6 configura gli indirizzi di rete. Senza Informazioni IPv6 configura lo stesso automaticamente gli indirizzi aiutandosi con i prefissi annunciati dai router presenti nella rete.

Sicurezza

IPv6 è stato implementato con IPSec come elemento nativo. Qualsiasi rete anche non sicura usando IPv6 come protocollo di trasmissione può essere sicuro dell’integrità la confidenzialità e la provenienza dei pacchetti trasmessi. 

Qualità del servizio

La qualità del servizio qui è gestita meglio con l’apparizione dei nuovi campi nell’IP il Flow Label e Traffic Class. Cosi Si può gestire in modo appropriato ogni tipologia di traffico. 

Estensibilità

L’IPV4 usava il campo Opzione variabile per specificare gli opzioni. Ora con L’IPV6 abbiamo un’intestazione fissa che poi è seguita da una concatenazione d’intestazioni che definiscono e impostano ciascuna un’opzione. Questo rende la dimensione dell’intestazione dell’IPv6 fissa. 

Un'altra vantaggio è la mobilità che garantisce la possibilità di mantenere l'indirizzo IP anche nel caso in cui si cambi l'interfaccia fisica di rete. 

IPV6 in dettaglio

Architettura

ICMPv6

ICMPv6 sostituisce ICMPv4 ed è responsabile di fornire analisi e appuntare errori dovuti all’insuccesso nella ricezione dei pacchetti IPv6.

Neighbor Discovery (ND)

Neighbor Discovery si occupa dell’interazione fra nodi adiacenti e include scambio di messaggi per segnalare indirizzi, scoprire doppi indirizzi, segnalare Router e cambio di direzione. Sostituisce il protocollo (ARP), ICMPv4 Router Discovery, e ICMPv4 Redirect message.

Multicast Listener Discovery (MLD)

Multicast Listener Discovery è una serie di 3 messaggi che sostituisce IGMP (Internet Group Management Protocol) per la gestione dell’appartenenza a una sotto rette Multicast.

Il pacchetto IPV6

Il pacchetto IPv6 è composto dall’intestazione seguito di una serie di Intestazioni da estensione (opzioni) e finalmente il carico utile.

Il Campo Next Header esiste in ogni intestazione e permette quindi di avere una struttura a catena.

Abbiamo sei tipi di intestazione corrispondendo a un opzione (Hop By Hop Option Header, Routing Header Fragment ,  Header,Authentication Header,Encrypted Security Payload Header, Destination Option Header)

architettura indirizzamento

formato indirizzi

L’indirizzo è di 128 bit. Per poterlo scrivere, usiamo 8 gruppi di 4 numeri in base esadecimale separati da “: “.

Concludiamo quest’articolo specificando che per rendere il processo di migrazione progressivo esistono delle tecnologie di compatibilità fra IPv6 e IPv4 fra cui possiamo citare il Dual Stack, il Tunelling e L’Header Translation.

Riferimenti:

Slide del Prof Ciminiera

Tesi di Laurea di Irene Bonta’ http://www.scribd.com/doc/36853683/Il-protocollo-IPv6-e-progetto-di-una-rete-aziendale

WikiPedia http://it.wikipedia.org/wiki/IPv6

Technet http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc781672%28WS.10%29.aspx

Ipv6.com http://ipv6.com/articles/general/ipv6-the-next-generation-internet.htm

Cosa sono i Trouble ticket?

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I  trouble ticket sono un insieme di documenti che riportino tutte le informazioni utili relative a ciascun guasto verificatosi in una rete:  apparato, tipo di guasto, persona che lo ha gestito, soluzione adottata.

Più imprese oggi usano dei servizi internet collegati  al cliente per riportare i guasti nei Trouble ticket.  Questi ticket quando non sono risolti entrano in una coda con priorità che viaggia nel sistema finche non viene assegnato ad un operatore abbastanza esperto per risolverlo.

Nel RFC 1297 delL’IETF il  trouble ticket viene paragonato alla scheda del paziente in un ospedale. Infatti tutti e due definiscono un problema e aiuta a coordinare il lavoro di piu persone che ci lavoreranno sopra in tempi diversi.

 

Organizzazione delle aree di management ISO/OSI

.Lo scopo principale del Network management ISO/OSI è riuscire a gestire oggetti che rappresentano i sette strati del modello di riferimento OSI e i servizi di comunicazione forniti dalla rete che si basi su tale famiglia di protocolli.Nell’ambito della standardizzazione OSI sulla gestione di rete sono descritte cinque aree funzionali. Tali settori riassumono le principali attività in cui  si esplicitano le funzionalità di Network Management.In alternativa ci sono standard di gestione proprietari oppure il protocollo di gestione SNMP, definito nell’ambito della famiglia di protocolli TCP/IP.

 

1.Fault Management

Tra i principali compiti della gestione di rete centralizzata c’è certamente la rapida ed efficace individuazione dei guasti, e tale è l’obiettivo della funzionalità di gestione dei guasti. E’ di fondamentale importanza in proposito “localizzare” il guasto identificando con esattezza l’elemento di rete che ha generato il problema. La principale difficoltà nell’effettuare questa operazione è legata, come si è già detto, alla grande quantità di “sintomi” generati da un singolo problema. I guasti vengono normalmente segnalati sotto la forma di allarmi sulla console d'operatore. Una volta identificato l’elemento guasto, la rete deve essere riconfigurata, sfruttando la presenza di eventuali ridondanze, per consentire il recupero della propria funzionalità. La riconfigurazione conseguente ad un guasto è spesso un’operazione molto critica. E’ infatti abbastanza frequente che nell’effettuare modifiche di configurazione ad un dispositivo tali modifiche non siano riportate anche su quello di riserva la cui messa in servizio potrebbe generare quindi altri problemi sulla rete.

Fa parte delle funzionalità di gestione dei guasti anche la produzione di documenti (trouble ticket) che riportino tutte le informazioni utili relative a ciascun guasto verificatosi:  apparato, tipo di guasto, persona che lo ha gestito, soluzione adottata.

Tali dati possono essere utilizzati sia per motivi statistici e sia per essere di ausilio nella soluzione di problemi futuri.

2.Configuration management:

Le funzionalità di gestione della configurazione forniscono all'operatore una conoscenza in tempo reale della rete e dei parametri operativi degli elementi che la compongono. Tale conoscenza può essere acquisita attraverso l'uso di strumenti di apprendimento automatico della struttura della rete e della configurazione dei suoi apparati (Auto discovery) e di disegno automatico della mappa corrispondente (Auto topology ).

La gestione della configurazione consiste inoltre nel fornire gli strumenti per modificare i parametri operativi di ciascuna risorsa gestibile nella rete: lo stato di un’interfaccia di un router (up/down), un indirizzo di una porta, i percorsi dei flussi di traffico sulla rete, etc..

3.Accounting Management

La gestione dell’ “accounting” consiste fondamentalmente nel misurare l’impegno delle risorse di rete da parte dei diversi utilizzatori. Questo è fondamentale sia per un eventuale tariffazione degli utenti, nel caso di rete pubblica, sia per ripartire i costi di rete sui diversi settori di un’azienda, nel caso di rete privata.

4.Performance Management

Lo scopo della gestione delle prestazioni è quello di poter valutare il comportamento e l’efficienza della rete e dei suoi singoli componenti. Ciò si ottiene attraverso il controllo di parametri indicatori (traffico sulle interfacce, tassi di errore, tempi di ritardo, etc.), i quali, registrati in opportuni archivi (log), costituiscono un utile mezzo per valutare la qualità del servizio fornito dalla rete e per identificare potenziali situazioni critiche (ad esempio la congestione di nodi o di rami di rete.)

Il monitoring delle prestazioni è anche essenziale per ottimizzare l’utilizzo delle risorse di rete attraverso una loro riallocazione dinamica in funzione delle reali esigenze di traffico.

5.Security Management

La gestione della sicurezza è senza dubbio di importanza fondamentale: attraverso un sistema di gestione l'operatore è infatti in grado di effettuare operazioni che possono avere un impatto enorme sull’efficienza di un’azienda, ed in caso di errori o di manovre fraudolente, è addirittura possibile, in molti casi, paralizzare completamente l’intera attività aziendale. E' quindi indispensabile proteggere l'accesso alle funzionalità più “delicate” del sistema di gestione mediante la definizione di differenti “viste” della rete e l’impiego di password differenti per accedere alle diverse viste avendo quindi diversi livelli di accesso alle informazioni. Oltre a tutti gli aspetti legati all’accesso del sistema di gestione, le funzionalità di gestione della sicurezza consistono anche, più in generale, nel gestire i diritti di accesso alla rete dall’esterno, controllando la distribuzione delle password e monitorando i tentativi di ingresso nella rete, e nel controllare i meccanismi di protezione delle informazioni (distribuzione e verifica delle chiavi di crittografazione, etc.).

PS: articolo ispirato da Wikipedia e dai slide  del Prof Peccorella