IP Voice Over : Internet Protokolü Üzerinden Ses İletimi CEREN KÜÇÜK BIL 342 Programming Laboratory Experiment I CEREN KÜÇÜK Hazırlayan : 9820514 Danışman : Kerem ERZURUMLU 1 Nisan 2002, Hacettepe Üniversitesi/ Ankara

İÇERİK Genel Bakış VOIP Tarihçesi Devre Anahtarlamalı Telefon Ağı ( PSTN ) Internet Protokol Ağı ( IP Network ) VOIP Senaryoları VOIP Protokolleri RTP / RTCP H. 323 SIP (Session Initiation Protocol) VOIP Uygulamaları Maliyet Analizleri

GENEL BAKIŞ Ses ve veri ağları yakın gelecekte tamamıyla birleşme eğilimi göstermektedirler. Bu sunum Voice Over IP olarak adlandırılan, ses ve veri ağlarının birleşme teknolojisini anlatmakta , teknolojinin kapasitesini , sınırlarını ve geleceğini tartışmaktadır. 3

* VOIP TARİHÇESİ * * Modem hızı İşlemci kapasitesi Kod Çözücüler 4 Teknik açıdan üç temel alandaki gelişme VOIP tarihi açısından önemli olmuştur. * Modem hızı * İşlemci kapasitesi * Kod Çözücüler 4

DEVRE ANAHTARLAMA AĞI (Circuit Switching Network) Devre anahtarlama ağında herbir aramada üç farklı evre meydana gelmektedir: Yol kurulması (path set-up) : Sinyalleme mekanizması kullanılarak 64 kbps’lik sabit bir yol kurulur. İletişim (communication): Yol bir kere kurulduktan sonra iletişim başlar. Yolun serbest bırakılması (path release): İletişim tamamlandıktan sonra yol ve kullanılan tüm kaynaklar serbest bırakılır. 5

Paket Anahtarlama Devre anahtarlamada bağlantı açık ve sabit tutulurken, paket anahtarlamda bağlantı sadece bir parça veri gönderilecek şekilde açık kalır ve bu miktar paket olarak isimlendirilir. Veri paketler halinde ve nereye gideceği bilgisiyle birlikte gönderilir. 2. 1. 3. PBX 6

IP AĞI (Ip network ) Voice Over IP’de ses verileri PSTN’in geleneksel devre tabanlı protokollerinden farklı olarak ayrık paketler halinde taşınırlar. sayısallaştırma 32kbps daha aza sıkıştırma Protokoller kullanılarak Router’lar ve LAN’lar üzerinden transfer etme 7

Ses IP / IP Ses Analog Ses Sayısal Analog Sayısal Ses 8 CODEC: Başlığı işle Sıkıştırma Tekar sırala Create Voice Datagram Aç Header ekleme (RTP, UDP, IP, etc) CODEC: Sayısal Analog Analog Sayısal Ses 8

SORUNLAR Şekilde bir ses mesajı 20 IP paketi halinde hedefine gönderilmekte, 5 numaralı paket ise kaybolmuş bir paketi göstermektedir. 9

John Riordan, Heinz Gnehm, CIT-CT-ITA VOIP SENARYOLARI c k c 1.Bilgisayardan Bilgisayara 2. Bilgisayardan Telefona / Telefondan Bilgisayara 3. Telefondan Telefona John Riordan, Heinz Gnehm, CIT-CT-ITA 10

SENARYO 1 : Telefondan Telefona Herhangi bir telefon abonesinin diğer bir telefon abonesini internet üzerinden araması anlamını taşır. Bu tip bağlantı uzun mesafe aramalarında ve milletler arası görüşmelerde oldukça uygundur. 11

SENARYO 2 : Telefondan PC’ye / PC’den Telefona Bilgisayardan telefona senaryosu genelde surf and talk ya da click to dial olarak anılır. Bir son kullanıcının web sayfalarını gezerken bir yandan da internet servis sağlayıcısı ile görüşmesi ve sorularına cevap almasına olanak sağlar. 12

SENARYO 3 : Bilgisayardan Bilgisayara Bu senaryoda VOIP bir IP ağı üzerinden birbirine bağlanmış IP terminalleri arasında gerçekleştirilir. Microsoft’s Netmeeting 13

Bir VOIP Senaryosu Örneği İnternet sitesindeki bedava arama butonu Telefon Abonesi Internet kullanıcısı Internet sağlayıcı freecall Online Telephone/PABX Additional service feature Multimedia-capable PC Internet provider dial-in INTERNET TELECOM IP telephony gateway 0312 PSTN „123456“ İnternet sitesindeki bedava arama butonu freecall Additional access via freecall 0800 possible (800-“123456“) Telefon hattı Internt hattı John Riordan, Heinz Gnehm, CIT-CT-ITA . 14

VOIP PROTOKOLLERİ H 323 SIP RTP RTCP Telefonların birbirleriyle ve diğer cihazlarla, bilgisayarlar gibi, iletişim kurabilmeleri için ortak bir dille konuşmaları gerekir. Bu ortak dil de protokollerdir. Kontrol Alanı Protokolleri : Arama sinyalleme ve arama kontrolünü kapsarlar. Konuşmayı hazırlamak ve bitirmek için gereklidirler H 323 SIP Veri Alanı Protokolleri : Görüşme sırasında IP paketlerinin iletimini yöneten protokolleri kapsarlar. RTP RTCP 15

RTP (Real Time Transport Protocol) IP ağı üzerinden eş zamanlıveri iletimi nasıl yaplabilir? TCP/IP: Hernekadar TCP/IP sira numaralndirma ve paket kayiplarin önleyici bir mekanizmaya sahip olsa da gerçek zamanli uygulamalar için uygun bir protokol degildir. TCP/IP ya da UDP/IP gibi bilinen iletim mekanizmaları çözüm sağlayabilir mi? UDP/IP : Bu mekanizma gerçek zamanli uygulamalar için uygundur.Fakat UDP sıra numaralandirma ve zaman damgalama gibi hizmetler sağlamaz. RTP UDPye bu fonksiyonlari eklemek için tasarlanmistir. RTCP:(Real Time Control Protocol). RTCP paketlerinde bulunan en önemli bilgi ağ iletiminin kalitesidir. Oturumdaki tüm paylasimcilar birbirine RTCP paketleri gönderirler RTC ve RTCP'nin sundugu hizmetler: -Tasinan datanin türün tanimlanmasi (ses/görüntü) -Sira numaralandirma -Zaman damgalama (timestamping) -Tasima denetleme 16

H.323 ITU (International Telecommunication Union) tarafından iki ya da daha fazla taraf arasında IP benzeri, kalite servis desteği olmayan bir ağ üzerinde ses ya da görüntü trafiği taşımak için geliştirilen bir standarttır H323 sesle beraber tüm çoklu ortam uygulamalarını da desteklemektedir. Temel güvenlik Ağ ve platformdan bağımsızdır Bir standarttır !!! 17

H.323 Bileşenleri 1. Terminaller: 2. Gatekeeper : Bir IP ağına doğrudan bağlı gerçek zamanlı iki yönlü iletişim sağlayabilen istemci uç noktalardır. PC, telefon, IP telefon 2. Gatekeeper : Gatekeeper H323 zone’u içindeki aramalarda uç noktalara kontrol hizmeti sağlayan merkezi bir birimdir. Bir gatekeeper şu temel görevleri yerine getirir Adres dönüşümü : LAN -> IP , VOIP <-> PSTN Giriş kontrolü : Bant genişliği yönetimi Zone yönetimi 18

H.323 Bileşenleri (devam) 3. Gateway : H323 konferans uç noktaları ile diğer uç nokta türleri arasında çevirim yapan bir arayüzdür. Bu çevirim format çevirimi ya da iletişim protokolü çevirimi olabilir. 4. Çok uçlu kontrol birimi (MCU - Multi Point Control Unit) Ağ üzerinde ikiden fazla terminalin ya da gatewayin çoklu bir konferansa katılmalarını destekleyen bir cihazdır. Bir çok uçlu kontrol birimi iki bileşenden oluşur: MC (Multipoint Controller) Çoklu uç denetleyici MP (Multipoint Processor) Çoklu uç işleyici 19

(Session İnitiation Protocol ) SIP internet üzerinde çoklu ortam oturumlarını kurmak, değiştirmek ve kaldırmak için IETF (Internet Engineering Task Force) tarafından geliştirilmiş bir sinyalleme protokolüdür. H323 e alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Özelleşmiş, Basit, Küçük, Etkili !! SIP Bileşenleri: SIP Kullanıcı Aracı (SIP User Agents) : SIP’i destekleyen uç aygıtlara SIP kullanıcı aracıları adı verilir. SIP’in temel amacı kullanıcı aracıları arasında medya oturumları açmaya olanak sağlamaktır. SIP Gateway : SIP’den farklı bir sinyal protokolü kullanan bir ağ ile SIP kullanan ağ rasında arayüz görevi yapan bir uygulamadır. SIP Server : SIP isteklerini alır ve cevaplarını gönderir. 20

Bir Senaryosu 21 5.) Deniyorum SIP Server #2 SIP Sever #1 4.) Davet 1.) Kayıt IP Terminal #1 IP Terminal #2 14.) ACK 11.) OK 8.) Çalıyor 15.) ACK 10.) OK 9.) Çalıyor 7.) Çalıyor 12.) OK 13.) ACK 16.) Media Transfer RTP 21

VOIP Uygulamaları - Elektronik İmza Gönderimi (E-Signature) Birden Fazla Hedefl(Several Destinations): - Telefon Defteri (phonebook): - Beklemede kişisel Müzik(Personalized Music on-hold): Önemli Konuşmaları Saklama(Saving Important Speeches) Çoklu Ortam Tabanlı Aygıtların Telefonla Bütünleştirilmesi: 22

SONUÇ : IP IP SORULAR ??? SORULAR ??? 23