1. VoIP: Un enfoque
práctico
9 Noviembre 2007
Alberto Sagredo Castro
info@voipnovatos.es
sip:100@sip.voipnovatos.es
2. VoIP: Un enfoque práctico
Evolución Telefonía
• “Inventado por Graham Bell” en 1876 ,
aunque atribuído a Antonio Meucci en 2002.
• De conmutación manual (punto a punto) a
SS7.
• De analógico a Digital.
• Tiempo de provisión altos, a horas, o minutos.
• PSTN: Comunicación analógica hasta central.
• ISDN : Digital en origen.
• Recurso ocupado durante toda la llamada. Alberto Sagredo Castro
3. VoIP: Un enfoque práctico
Evolución Telefonía (I)
• Cobro por pasos (tiempo).
• Sensible en distancia a central.
• Cada vez más necesidad de transmisión de datos.
• Datos sobre líneas telefónicas (ADSL).
• Telefonía: Conmutación de circuitos / Internet:
Conmutación de paquetes.
Alberto Sagredo Castro
4. VoIP: Un enfoque práctico
¿Qué es VoIP?
• Diferentes acrónimos: VoIP, VozIP, Voz sobre IP, ToIP.
• Conjunto de protocolos que permiten transmisión
de voz sobre paquetes de datos (RTP).
• Codificación de Voz por medio de códecs
(codificadores-decodificadores).
• Existen varios protocolos. SIP, H.323, IAX2, MGCP,
SKYPE.
• Audio sobre Real Time Protocolo (RTP).
• Tecnología en adolescencia.
Alberto Sagredo Castro
5. VoIP: Un enfoque práctico
Requerimientos VoIP
• Ancho de Banda.
• Latencia. (No más de 150/300 ms, 500 ms en la
práctica). Debido a
codificación,paquetización,retardo de la red, buffer
de Rx, decodificación. Códec ΔBanda
• Jitter
G.711 a/u 95.2 Kbps
G.726-40 71.2 Kbps
• Pérdida de paquetes. G.726-32
G.729
63.2 Kbps
39.2 Kbps
G.723 5.3K 26.1 Kbps
iLBC 46.46 Kbps
Datos en encapsulado 802.3 .Datos sin supresión de
silencio. 20 ms por trama. Ancho de banda por sentido.
Considerado simetría de códecs.
Alberto Sagredo Castro
10. VoIP: Un enfoque práctico
FAX sobre VoIP
• VoIP diseñado para Voz. FAX muestreado y codificado -
> Problemas si no hay corrección de errores.
• No usar LBR codecs (G.72x) . Sólo G.711a/u , sin
cancelador de eco, sin supresión de silencios. Jitter
buffer > 100 ms.
• Usar T.38. Solución apropiada para transmisión de FAX
sobre VoIP. (FoIP)
• ¿Proveedores que soporten T.38? Voztele.Soporte
Asterisk 1.4
• ¿Datáfonos?
Alberto Sagredo Castro
11. VoIP: Un enfoque práctico
Visión protocolos VoIP
• Cómo hemos comentado existen varios:
• H.323
• IAX
• MGCP
• SKYPE
• SIP
Alberto Sagredo Castro
12. VoIP: Un enfoque práctico
H.323
• Desarrollado por el ITU-T.
• Evolución del H.320. Conferencing over ISDN -> a
redes de datos.
• Codificado en ASN.1.
• Implementación más compleja y costosa (necesito
codificador/decodificador ASN.1).
• Longevo y suficientemente probado.
• Control de la llamada más exhustivo.
Alberto Sagredo Castro
13. VoIP: Un enfoque práctico
H.323 (II)
• Conjunto de estándares: H.225 RAS, H.225 Call
Signaling, H.225 Annex G, H.245 Multimedia
Control Protocol. H.235 (seguridad para H.245) y
H.450 (servicios suplementarios).
• Hasta cuatro versiones: 1996 -> v.1 , 1998 -> v.2 ,
1999 -> v.3 (escalabilidad), 2000 -> v.4 (soporte urls)
• Gatekeeper , Gateways.
• Más cerrado y rígido a modificaciones.
• Soporte de video .
Alberto Sagredo Castro
14. VoIP: Un enfoque práctico
H.323 (Pila de protocolos)
Alberto Sagredo Castro
15. VoIP: Un enfoque práctico
H.225 (Call Signalling)
• Derivado de Q.931 (RDSI)
• Setup, Call Proceeding, Alerting...
Alberto Sagredo Castro
16. VoIP: Un enfoque práctico
H.323 Call Flow
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
Alberto Sagredo Castro
17. VoIP: Un enfoque práctico
IAX
• Inter Asterisk Exchange.
• Desarrollado por Digium.
• Ya por la versión 2.
• Más “Óptimo” en cuanto a recursos (Ancho de
Banda).
• Un sólo puerto. Señalización y Audio. (4569 UDP)
• Sin problemas con NAT.
• Abierto y dinámico
• IAX2 soporta trunking(varias conversaciones sobre
el mismo flujo y autenticación “PKI-style” Alberto Sagredo Castro
18. VoIP: Un enfoque práctico
MGCP
• Diseñado por Cisco principalmente.
• Control de PSTN por terminales IP.
• Publicado por el IETF como RFC 2705.
• Esquema Maestro/Esclavo. (Endpoints tontos)
• Puede interoperar con SIP Y H.323 (sólo control de
media).
• Media Gateway (Control llamada) y Gateway (Call
Agent y Media Gateway)
• Primo hermano -> MEGACO/H.248 (ITU-T e IETF) Alberto Sagredo Castro
19. VoIP: Un enfoque práctico
SKYPE
• Desarrollado por Niklas Zennström y Janus Friss
• Protocolo cerrado y propietario.
• API y acuerdos con fabricantes para
implementación.
• ¿Seguridad? ¿Estabilidad?
• Comunicaciones encriptadas con RC4.
• Nodos, login server y supernodos. Red P2P
Alberto Sagredo Castro
20. VoIP: Un enfoque práctico
SKYPE (II)
• ¿Hackeado por ingeniería inversa?
• Traspasa NAT y firewalls.
• ¿Cómo ruta Fring llamadas a Skype?
Alberto Sagredo Castro
21. VoIP: Un enfoque práctico
SIP
• Protocolo de iniciación de sesiones.
• RFC 2543 (v.1) 1999, RFC 3261 (v.2) 2002
• Desarrollado por el IETF para obtener mayor
integración con aplicaciones y servicios internet.
• SIP es un protocolo de aplicación para
creación,modificación y finalización de sesiones
con uno o más participantes.
• Semántica más sencilla. Codificación texto como
HTTP.
• Mayor flexibilidad e implementaciones más simples.
Alberto Sagredo Castro
22. VoIP: Un enfoque práctico
SIP (I)
• SIP apoyado en : RTP (RFC3550) RTCP
(RFC3605),DNS, SDP (RFC4566)
• Existencia de URIs SIP (direcciones “email” para
SIP)
• Numeración ENUM (E.164). Conversión nº a URIs.
• Modelo Solicitud/Respuesta como HTTP. Cabecera/
Cuerpo. y MIME para definir contenido.
• Codificación texto. Facilidad de debugging e
implementación.
• SDP: Definir Media.
Alberto Sagredo Castro
23. VoIP: Un enfoque práctico
SIP (II)
• SIP puede ir por encima de distintos protocolos de
transporte, no tiene porque ser UDP. SIP over TCP.
• Escalabilidad.
• Mobilidad (Presencia y Call Forking).
• Servicios: Call Waiting, Call Forwarding,...
Alberto Sagredo Castro
24. VoIP: Un enfoque práctico
SIP (III)
• Componentes:
• UA: Agentes de usuario: Terminal VoIP.
• UAC: User Agent Client. El que inicia la llamada.
• UAS : User Agent Server: El que recibe la llamada
• Ambos pueden finalizar la llamada.
• Servidores:
• Proxy Server: Actúa en el medio. Hace de
intermediario entre ambos UA. Interpreta y
reescribe.o traduce.
• Registrar Server: Admite REGISTER y tiene control
de dónde está el otro. Alberto Sagredo Castro
25. VoIP: Un enfoque práctico
SIP (IV)
• Servidores:
• Redirect Server: Traduce direcciones.No inicia o
acepta llamadas.
• Location Server: Dice en que proxy está el
destino.
• Métodos: REGISTER,INVITE,
BYE,OPTIONS,ACK,CANCEL, MESSAGE,NOTIFY...
• Respuestas (similares a HTTP): 1xx: Informativas
(180 ringing), 2xx: Fué exitoso (200 OK), 3xx:
Redirección (permanente/temporal), 4xx: Error en
cliente, 500: Error en el servidor, 6xx: Errores
generales. Alberto Sagredo Castro
27. VoIP: Un enfoque práctico
Call Flow: Vía Proxy
Alberto Sagredo Castro
28. VoIP: Un enfoque práctico
Comparativa SIP/H.323
H.323 SIP
Desarrollo ITU-T IETF
Arquitectura Monolítica Modular
Implementación Costosa Más sencilla
Negociación Param. Si. Amplia.H.245 SI. SDP
Señalización Q.931 sobre TCP SIP sobre UDP/TCP
Codificación Binaria (ASN.1) TEXTO (UTF-8)
Media RTP/RTCP RTP/RTCP
Vigencia En declive En auge
Alberto Sagredo Castro
29. VoIP: Un enfoque práctico
Comparativa SIP/H.323
H.323 SIP
Numeración Número teléfono URIs
IM NO SI
Seguridad SI SI
Cantidad de estándars Grande Reducida
QoS Gatekeeper. Externo(RSVP)
Servicios H.450 SIP CGI /CPL
Stacks OpenH323 Varios Stacks (Opal,Vovida)
Alberto Sagredo Castro
30. VoIP: Un enfoque práctico
Soluciones Hardware
• Múltiples fabricantes. Linksys, Cisco, Dlink, Snom,
Grandstream,Polycom.
• Existencia de hardware multiprotocolo : SIP y H.
323), SIP e IAX2.
• Hardware H.323. Marcas taiwanesas.
• Múltiples soluciones: Adaptadores Telefónicos
(ATA), Teléfonos IP, Terminales VoIP GSM/Wifi,
Routers con VoIP Integradas.
• Cisco ofrece firmwares para SIP en sus terminales
Alberto Sagredo Castro
31. VoIP: Un enfoque práctico
Soluciones Hardware (II)
• ATA (FXS,FXO)
• Teléfono IP
• Router con facilidad VoIP
• Terminal WiFi
Alberto Sagredo Castro
32. VoIP: Un enfoque práctico
Soluciones Hardware (III)
• PBX
• Appliance
Alberto Sagredo Castro
33. VoIP: Un enfoque práctico
Soluciones Software
• SoftPhones (X-ten, Zoiper, GizmoProject...)
• Aplicaciones Symbian (Fring, Truphone, Yeigo).
• Aplicaciones Windows Mobile (OIGAA, Telefónica
VoIP, Fring..)
• Centralitas PBX ( Asterisk, 3CX, y derivadas de
Asterisk (Trixbox, AsteriskNow, SwitchBox)
• Centralitas Hosteadas: micentralita.net, OIGAA
Alberto Sagredo Castro
34. VoIP: Un enfoque práctico
Soluciones Software (I)
X-ten (X-lite)
Zoiper
Asterisk
OIGAA
Alberto Sagredo Castro
35. VoIP: Un enfoque práctico
Soluciones Software (II)
Alberto Sagredo Castro
36. VoIP: Un enfoque práctico
Ventajas uso VoIP
• Para Residencial:
• Tarifas planas. Tarifas más económicas.
• Servicios suplementarios.
• Posibilidad de portabilidad de númeración
(Viajantes).
• Líneas adicionales fácilmente incorporables.
• Posibilidad de desconexión, DND.
• Postpago o Prepago.
• Integración con Internet. Voicemail a Email.
Alberto Sagredo Castro
37. VoIP: Un enfoque práctico
Ventajas uso VoIP (I)
• Para Empresas:
• Una sola red. Voz sobre red de datos (QoS).
• Múltitud de DIDs (numeración entrante).
• Llamadas simultáneas limitada por la conexión a
internet, no a nivel físico.
• Centralitas más potentes. Facilidad de gestión.
• Extensiones remotas.
• Integración con CRM.
• Interconexión de subsedes.
Alberto Sagredo Castro
38. VoIP: Un enfoque práctico
Ventajas uso VoIP (II)
• Para Empresas:
• Escalabilidad.
• Mensajería Unificada.
• Desarrollo de nuevos servicios rápidamente.
• Llamadas gratis entre sedes, y extensiones
remotas.
• Ahorro en llamadas internacionales.
• .....
Alberto Sagredo Castro
39. VoIP: Un enfoque práctico
Numeración VoIP
• URIs SIP: 100@sip.voipnovatos.es
• ENUM: E.164. RedIris.
• Numeración Geográfica, Nómada, 51x.
Numeración Inteligente 90x.
• Operadores VoIP con numeración.
• Caller ID saliente.
• Numeración Interna.
• Hasta hace relativamente poco la numeración VoIP
estaba sin regular. CMT.
• ¿Llamadas al 112? Alberto Sagredo Castro
40. VoIP: Un enfoque práctico
NAT
• Por la escasez de direcciones IP v.4 se “crea” NAT.
• A nivel interno ips privadas, y a externo una pública
compartida.
• Problema de puertos. NAT no muy bien
implementado para SIP por algunos fabricantes. (SIP
ALG)
• Tipos:
• Full Cone: Todas las peticiones desde ip/puerto
local mapeadas al mismo ip/puerto externo.
• Restricted Cone: = antes pero si envia paquete a
un puerto hacia fuera, se abre canal hacia dentro.
Alberto Sagredo Castro
41. VoIP: Un enfoque práctico
NAT(II)
• Tipos:
• Restricted Port Cone: Sólo puedes ser contactado
en ese puerto si ha enviado paquete a ese puerto
externo e IP externa.
• Simetric NAT: Todas las peticiones desde mismo
puerto e ip interno a un destino ip/puerto, son
mapeadas con el mismo puerto.
• Realidad: Cada fabricante implementa de una
forma.
• ¿Cuál tengo? . Usar un cliente STUN
• Proveedores: Nat_helpers.RTP Proxy Alberto Sagredo Castro
42. VoIP: Un enfoque práctico
NAT(III)
• STUN: Simple Transversal of UDP throught NATs.
• Protocolo Cliente-Servidor.
• ICE: Añadir múltiples direcciones IP, puerto en SDP.
Está en draft.
Alberto Sagredo Castro
43. VoIP: Un enfoque práctico
Problemas usuales
• Audio en un sólo sentido -> Problema de NAT.
Puertos
• No recepción de llamadas -> Problema NAT. Invites
a direcciones locales.
• No registro. Authentication Challenge.
• Audio entrecortado -> No QoS. Insuficiente ΔB. Eco
• Fallan llamadas. No compatible media (codecs).
• Fallos marcianos: Routers inteligentísimos,
firewalls... etc...
Alberto Sagredo Castro
44. VoIP: Un enfoque práctico
Proveedores
• Varios en España: Azulcom, Carpo, Voztelecom,
Voop,Telefónica VoIP.
• Ofrecen numeración Interna o Externa. (Voxbone)
• Protocolo generalmente soportado SIP. Algunos
IAX2.
• Códecs habituales : G711a/u. G729. GSM
• Modo prepago o postpago. SLA proporcionado.
• Hardware bloqueado o abierto.
• Autoprovisionamiento o no.
• Facilidad de cambio y/o migración. Alberto Sagredo Castro
45. VoIP: Un enfoque práctico
Seguridad
• RTP no cifrado en el 99.9 % de los proveedores.
• Soluciones:
• SRTP (Audio). Snom, Linksys.
• ZRTP (Zimmerman (PGP))
• VPN (Señalización+Audio)
• SIP sobre TLS. (Señalización)
• Autenticación SIP con MD5. Relativamente
vulnerable si contraseñas son cortas. (Fuerza
Bruta)
• Software para “oir” RTP: Cain & Abel, Ethereal, Alberto Sagredo Castro
46. VoIP: Un enfoque práctico
Futuro
• Expansión de VideoConferencia sobre SIP, H.264/H.
263. Equipos Linksys en 2008.
• Mejora en aspectos de seguridad. Implementación
de SIPoTLS en proveedores. Encriptación de RTP.
• Telefonía Wifi Móvil.
Alberto Sagredo Castro
49. VoIP: Un enfoque práctico
Blogs
• www.saghul.net
• www.jerocu.net
• www.sinologic.net
• www.voipnovatos.es
• blog.aliax.net
• www.asterisktron.org
• www.voip-info.org
• Tom Keating, Luca Filigheddu (a.k.a Sitófono),etc..
Alberto Sagredo Castro
50. VoIP: Un enfoque práctico
Voces Asterisk 1.4
• Descargable ya en www.voipnovatos.es
• Usuario: voces1.4
• Password: demoa72007
• Compatibilidad 1.4 en core, próxima versión en
extra.
• Mañana liberadas para toda la comunidad
• Solamente liberados paquetes alaw,ulaw y gsm.
• En breve slin, g729 y g726. Alberto Sagredo Castro