O documento resume a tecnologia VoIP, definindo sua história desde a transmissão analógica de voz até o desenvolvimento de padrões para a digitalização e transmissão da voz pela Internet. Aborda conceitos como codec, protocolos H.323 e SIP e problemas relacionados à qualidade e segurança na implementação de redes VoIP.

1. Marcelo Dieder

2.  Introdução
 História
 Digitalização da voz
 Codec
 Principais Protocolos
 Protocolo H.323
 QoS
 Principais problemas
 Segurança
 Implementação
 Dúvidas

3.  Voz sobre IP, ou VoIP Voice over Internet Protocol, é uma
tecnologia que permite a digitalização da voz humana para
transmissão em uma rede de dados IP.
 Elimina as tarifas de longa distância ocasionadas através de
chamadas PSTNs.
 Grandes investimentos e pesquisas por parte de grandes
empresas para homologar a tecnologia.
 Promessa de redução de custos.
 Segundo IDC, é uma das tecnologias que mais cresce no setor
de telecomunicações.
 Custo de voz é mais caro que custo de dados.

4.  Crescimento Dados vs Voz – IDC 2007

5.  A primeira transmissão de voz foi realizada em 1876 por
Alexander Graham Bell, através de conexão física de fios entre
dois dispositivos.
 Na década de 90, as redes de dados começaram a trafegar sobre
circuitos que até então eram exclusivos para a telefonia.
 Surgiu a necessidade de trafegar a voz sobre a rede de dados,
iniciando o desenvolvimento de uma nova tecnologia, o VoIP.
 Em 1995, uma empresa de Israel efetuou primeiros testes com
VOIP.
 Deu início ao desenvolvimento de vários padrões

7.  Tudo o que escutamos está na forma analógica.
 A rede telefônica até alguns anos atrás também
trabalhava de forma analógica.
 Passou a trabalhar em redes digitais que garantiam
uma maior confiabilidade e qualidade.
 A transformação de um sinal analógico para um sinal
digital é realizado através da modulação por código
de pulso, PCM.
 Voip utiliza voz digitalizada para envio em pacotes de
dados

8. Sinal analógico/ Sinal digital

9.  Codifica e descodifica sinais de voz e ou vídeo para
transmissão em uma rede de dados digitais.
 Tem o propósito de diminuir o tamanho da informação e
utilizar menos recursos do que sua forma descodificada
utilizaria.
 Economiza banda disponível em uma rede de dados.
 É através do codec que um sistema VoIP se torna viável.

10.  G.711 - A recomendação da ITU-T (Telecommunication
Standardization Sector) - padrão internacional para
codificação de áudio telefônico em um canal de 64Kbps.
 Lei A (G.711A) e a lei µ (G.711U)
 G.723 – A recomendação G.723.1 da ITU-T define
requisitos para codec de baixa velocidade (5,3 e 6,3 Kbps)
 Retardo algorítmico total de 37.5ms
 Custo de licenças.
 G.729 – Padrão ITU-T para transmissões em redes de
dados utilizando uma pequena taxa de largura de banda e
oferecendo uma excelente qualidade de áudio.
 Um dos mais utilizados
 G.729A - 8Kbps
 G.729B - Aplicação de VAD(Voice Activity Detection)
 Retardo algorítmico total de 15ms
 Custo de licenças.

11.  Qualidade de Codecs

12.  H.323, padrão recomendado pelo ITU-T é um dos
protocolos mais utilizados atualmente para a
comunicação, sendo também um dos mais
complexos.
 O SIP, padrão recomendado pelo IETF - protocolo de
sinalização simples.
 Baseado em protocolos de texto com o HTTP e o
SMTP atuando no nível de aplicação.
 Necessita da utilização de protocolos IP para o
encapsulamento da voz - RTP para o transporte de
pacotes de voz
 Algoritmos de codificação e decodificação de voz -
codecs.

14.  Série de protocolos utilizados para o tráfego de voz,
vídeo e dados em uma rede IP.
 Desenvolvido para trabalhar na camada de transporte
 Lista de vários padrões que são aplicados ao H.323
 H.320: Padrão original de vídeo conferência ISDN
 H.323: Extensão do protocolo H.320 para vídeo
conferência por LANs
 H.225: Protocolo de controle de chamada
– Sinalizacao do H.225 é baseada em ISDN(Q.931)
 Protocolo RAS - Registration, Admission and
Status
 Q.931 – Protocolo utilizado para estabelecer
chamadas H.323.
 H.245: Protocolo de controle de mídia
 H.235: Protocolo para autenticação e criptografia

15.  Requisitos para funcionamento entre dois
terminais H.323:
 Suporte H.245 para efetuar a negociação de
capacidades e utilização de canais
 H.225 para controle da sinalização
 RTP/RTCP para troca sequencial de pacotes
de áudio e vídeo.

16.  Requisitos para funcionamento entre dois
terminais H.323:

17.  Terminais
 Os terminais são as extremidades da LAN, que efetuam a
comunicação bidirecional em tempo real.
 Gateways
 São utilizados para efetuar o estabelecimento de
comunicação entre terminais de diferentes tipos de redes.
 H.323 – ISDN – Comunicação com telefonia digital.
 H.323 – FXO(Foreign eXchange Office), interfaces de um
operadora ou central telefônica PABX
 H.323 – FXS(Foreign eXchange Subscriber), Comunicação
com interfaces analógicas
 H.323 – SIP – Interoperabilidade com o protocolo SIP
 MCU
 Componente central que realiza uma conferência de
chamadas possibilitando que 3 ou mais pessoas possam
falar simultaneamente.

18.  Gateways

19.  Gatekeepers oferecem serviços centralizadores de controle de
chamada para extremidades H.323, efetuando o registro, admissão e
controle destes.
 Roteamento, encaminhamento e a tradução de endereço de
chamadas efetuadas por terminais, gateways e outros gatekeepers.

20.  Execução através de fases
 1ª H225(RAS e Q.931)
 2ª H245(Troca de capacidades)
 3ª CODEC/RTP
 4ª Finalização chamada

21.  Realização de redes integradas (rede mesh),
onde todos os pontos podem compartilhar
tráfego de chamada
 Conceito é definido como zonas ou neighbors
 Escalabilidade e redundância para a rede VoIP

22.  Habilidade de prover diferentes prioridades
baseados no tipo de aplicação em uma rede
de dados.
 Tráfego de voz em uma rede é crítico
 Diferentes mecanismos para a implementação
de controle de serviço
 Implementação de VoIP sem a utilização de
QoS não é recomendada

23.  Latência
 Tempo necessário para a origem enviar um pacote
de voz e o destino receber, causando atrasos na
recepção da voz
 Não ultrapassar 150ms
 Jitter
 Tempo de variação de atraso dos pacotes de voz.
 Prejudica qualidade
 Buffer Jitter
 Perda de pacotes
 Prejudica qualidade
 Interoperabilidade
 Protocolo complexo que precisa ter um padrão de
configuração entre todos os equipamentos

24.  Tecnologia relativamente nova.
 Ausência de criptografia de voz
 RTP
 SRTP - AES
 Protocolos para configuração de equipamentos
VoIP
 SNMP e HTTP
 Ataques de negação de serviço
 Proxy entre rede VoIP e a rede PSTN

25.  Componentes
 S.O. Linux Centos 5.5 - Sistema Operacional
Linux
 OpenH323 - Biblioteca do protocolo H.323.
 Gnugk - Gatekeeper para o protocolo H323.
 Ekiga Softphone - Softphone.
 Mediatrix 1102 - Gateway de voz H.323 com
duas portas FXS.
 Wireshark - Analisador de tráfego utilizado
para capturar os pacotes de voz.

26.  Gateway Mediatrix 1102

27.  Player Wireshark

28.  Padrão H.323 é robusto e escalável apesar de
sua grande complexidade
 Possui problemas de segurança que precisam
de estudo e análise

29.  Demonstrar como funciona detalhadamente o
protocolo SIP e quais são as suas vantagens e
desvantagens em relação ao protocolo H.323.