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Evento 30 Maggio 2006
Applicazioni Voice Over IP in Ateneo (a cura di AUTC - Ufficio Tecnico e
CESIA)
STORIA DEL VOICE OVER IP
•1995: nasce con l'americana VocalTece il suo InternetPHONE, un sistema di comunicazione audio supportato dal PC.
•1997: la società Net2PHONE attiva PC2Phone, il primo servizio VoIP. Comunicazione da PC a Telefono.
•1999 – 2001: fortissimo sviluppo. Arrivo di molte start-up come DialpUp, PhoneFree, Mediaring, Chocophone, Picus, 4ecalls, Visitalk.
•Giugno 2002: viene reso pubblico il protocollo SIP, specializzato nella inizializzazione, modifica e chiusura di una sessione di comunicazione.
•2004: nascita della Telefonia IP, basata sempre sull'Internet Protocol e il protocollo SIP. Sviluppo dovuto alla diffusione della Banda Larga. Capacità di funzionare in assenza di PC.
ALCUNE DEFINIZIONI (1/3)
DELAY-TIME (RITARDO TRASMISSIVO)
E’ il tempo di propagazione del pacchetto nella rete.
Dipende da diversi fattori:•Meccanismi di accumulo (buffering)•Meccanismi di accodamento dei pacchetti nei router•Tempi di commutazione e instradamento dei pacchetti nei router.
Nel caso di telefonia IP altre sorgenti di notevole ritardo sono:•Sistemi di compressione •Sistemi di transcodifica della voce.
ALCUNE DEFINIZIONI (2/3)
JITTER (distorsione, tremolio)
E’ un fenomeno che causa distorsioni del segnale digitale.
Nella telefonia, il jitter può comportare:•Rumori indesiderati all'interno di un file audio •Perdita di parte dei dati mentre vengono trasmessi nella rete
Nelle chiamate VoIP questo fenomeno implica:• Arrivo in tempi differenti dei pacchetti voce: disturbi e problemi di sincronia durante le telefonate. E' possibile ovviare al problema usando un buffer apposito chiamato “Jitter buffer”
ALCUNE DEFINIZIONI (3/3)
SIP
Session Initiation Protocol (SIP) è uno standard dell’Internet Engineering
Task Force (IETF) per la comunicazione multimediale su IP. Il SIP è un
protocollo di segnalazione (RFC 2543) che può essere usato per stabilire,
effettuare e terminare le chiamate fra due o più punti.
TELEFONIA STANDARD VS VOICE OVER IP
Rete ISDN• Voce digitalizzata e trasportata su un canale ISDN in un flusso continuo di bit• Canale riservato• Delay-time e jitter restano costanti nel tempo
Rete IP• Voce digitalizzata, compressa e trasformata in datagrammi da un encoder• I vari datagrammi sono trasmessi sulla rete IP• Delay-time e Jitter dipendono dal grado di saturazione della rete
TELEFONIA STANDARD VS VOICE OVER IP
LINK INTERNODALI VOIP (1/2)
Le centrali Alcatel 4400 in uso nell’Ateneo sfruttano la tecnologia VoIP per i link internodali (ABC link).
Caratteristiche VoIP delle centrali Alcatel 4400
• Protocollo di comunicazione H323.
• Algoritmo di compressione audio G723.1 ( 6.3 Kb/sec.)
LINK INTERNODALI VOIP (2/2)
Principi di funzionamento delle centrali Alcatel:
•Ogni PBX dichiara un link ibrido, senza il canale di segnalazione. La segnalazione è trasmessa via IP tramite la porta ethernet della CPU.
•I PBX dichiarano un gruppo di link trunk IP utilizzando una scheda dedicata (INTIP)
•Tutto il traffico voce viene veicolato, per mezzo di una tavola di instradamento, sulla rete IP attraverso la porta ethernet della scheda INTIP.
QUALITÀ AUDIO NEL VOIP
La qualità audio è accettabile se vengono rispettate alcune condizioni:
• Perdita di pochi datagrammi (< 3% accettabile; < 1% ottima)• Delay time accettabile (400 ms accettabile; 150 ms ottima)• Jitter non eccessivo (< 50 ms accettabile; 20 ms ottima)
IP PHONELa release software (R 4.2) attualmente installata sulla maggior parte delle macchine dell’Ateneo permette unicamente l’utilizzo di telefoni IP proprietari (Alcatel).
La release software in commercio (R 6.0) permette l’utilizzo di terminali SIP ed H323.
SERVIZI OFFERTI PER PIATTAFORME SIP (RELEASE 6.0)
SIP set SIP gateway SIP gateway SIP set
Effettuare e ricevere chiamate interne ed esterne
Sì (per le chiamate esterne I terminali SIP sono soggetti alle restrizioni della rete ove sono installati).
Sì
Chiamata nominativa Sì Sì
Inoltro Sì Sì
Trattenere chiamata Sì Sì
Trasferta Sì Sì
Conferenza Sì Un terminale SIP può essere chiamato a far parte di una conferenza
Notifica di nuovi messaggi nella Casella Vocale (4635H)
Sì
RESTRIZIONI DELLE PIATTAFORME SIP
I terminali SIP sono considerati dal PBX come parte di una rete remota.
Alcune restrizioni:• Non può essere un terminale di tipo hotel
• Non può usare la porta CTI del PBX
• Non può far parte di un gruppo di telefoni
• Non può far parte di un gruppo di pick-up (631).
• Per un Gateway SIP esterno non è possibile gestire addebiti e discriminazioni e godere dei servizi di voice messaging.
PRO E CONTRO DI IP RISPETTO A ISDN
PRO CONTRO
ECONOMICITA’ DEI LINK DI GIUNZIONE ACCESSIBILITA’ TELEFONICA LEGATA AL CORRETTO FUNZIONAMENTO DELLA RETE TD
POSSIBILITA’ DI INSTALLARE APPARECCHI APPARTENENTI ALLA STESSA RETE TELEFONICA SENZA DOVER INSTALLARE UNA NUOVA CENTRALE
POSSIBILITA’ DI QUALITA’ AUDIO INFERIORE RISPETTO A TELEFONIA TRADIZIONALE
INTEGRAZIONE TOTALE TRA TELEFONIA E TRASMISSIONE DATI
IMPOSSIBILITA’ DI USUFRUIRE DEI SERVIZI OFFERTI DALLA TELEFONIA TRADIZIONALE SE NON CON APPLICATIVI DEDICATI MA DIFFICILMENTE INTEGRABILI TRA LORO
APPLICAZIONI VOIP IN ATENEO
1. La rete Telefonica di Ateneo è su piattaforma Alcatel 4400 (OXE),release 4.2
2. E’ presente in quasi tutte le sedi dell’Ateneo, Poli compresi3. E’ composta da 60 nodi (PABX) con circa 9000 interni attivi e circa 50 ip-
telefoni
4.7885.412
5.9156.502
7.238
9.128
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
2000 2001 2002 2003 2004 2005
Consistenza Interni 1999-2005
2000
2001
2002
2003
2004
2005
• 2003: viene attivata la release 4.2 VoIP compatibile
• Valutazione di tipo economico: tentativo di abbattere i costi di gestione della rete
• Prima fase: attivata una piattaforma IP di link internodali per il collegamento di sedi che non erano in rete (es. Poli Romagnoli) e nuove sedi (es. S.Cristina, clinica neuro, ecc.)
• Seconda fase: - Per le sedi con una esigenza inferiore ai 15 telefoni: ip-telefoni
Alcatel proprietari - Per le sedi con oltre 15 telefoni con utenti disposti ad un livello
di garanzia di funzionamento e qualità voce inferiore: ip telefoni con ripiani remoti (senza CPU)
OSSERVAZIONI SULL’UTILIZZO DEL VOIP IN ATENEO
Cesena
Forlì
Rimini
Ravenna
SINOTTICO DELLA RETE TELEFONICA D’ATENEO
LEGENDA
Collegamenti 2mb su supporti di nostra proprietàCavo multicoppia-fibra
Canali IP voce/dati su rete Almanet (trunk-ip H.323 CODEC G.723)
Collegamenti 2mb su supporti ATMFibra di nostra proprietà
Collegamento di rete virtuale su supporto ISDN
Collegamenti 2mb su supporti CDN Telecom
BolognaBologna
ip-telefoni Ateneo di Bologna (maggio 2006)
Via Brusi 20
Ravennate 957Chiaramonti 46
Tonti 21A
V.Marconi 7
V.Maceri di Malta
San Luigi
S.Stefano 25
Ranzani
Aule Mascarella Zamboni 33
Morassutti
galaxiAlmaWelcome
CCS Urp
Sede_H1
Sede_51
Sede 71
Sede_91
Sede_E
Forli
Cesena
Rimini
• Inizialmente lamentele per la qualità deludente della voce, notevoli anche per i nodi collegati con link internodali IP
• Successivamente sono state realizzate alcune vLan: in alcuni casi i problemi sono diminuiti
SITUAZIONE DOPO L’ATTIVAZIONE DEI COLLEGAMENTI INTERNODALI IP E IP-
TELEFONI
Collegamenti centrali telefoniche e VoIP situazione attuale in Ateneo
ROUTERDORSALE
34 Mb 34 Mb
1 Gb
ROUTER C
34 Mb 34 Mb
622 Mb
ATMSWITCH
ATMSWITCH
100 Mb
ROUTER A
PBX
100 Mb SWITCH ASWITCH B
100 Mb
PBX
100 Mb
ROUTER B
SWITCH B
100 Mb
ROUTER D
Collegamenti centrali telefoniche e Voip Sedi Poli Romagnoli
PBX
100 MbVlan tel
1 GbVlan datiVlan tel
1 GbVlan datiVlan tel
FIREWALL
Vlan dati
PBX
100 MbVlan tel
1 GbVlan datiVlan tel
1 GbVlan datiVlan tel
1 GbVlan datiVlan tel
SWITCH D
SWITCH C SWITCH B
SWITCH A
LEPIDA
1 Gb
1 Gb ROUTERDORSALEBOLOGNA
ROUTERPOLO
ROUTERBACKUP
100 MbVlan datiVlan tel
Collegamenti centrali telefoniche e Voip note riassuntive
Stato attuale
• Indirizzamento IP privato per Centrali Telefoniche e telefoni IP
• Dove possibile, transito del traffico telefonico su vlan dedicata
• Considerate le occupazioni di banda non eccessive, misurate sulla maggior parte dei link di dorsale, non si sono implementate metodologie di QoS (Quality of Service)
Previsioni di implementazione a breve
• Aumento di banda disponibile sui link di dorsale
• Implementazione delle vlan per la telefonia in modo più consistente (miglioramento sicurezza e facilitazione nell’eventuale implementazione di QoS)
• Eliminazione dei link 2mb a canone Telecom e dei 3 link ATM rimasti. Attivazione di canali per i link internodali IP di collegamento tra le sedi
• Attivazione di canali per i link internodali IP tra i rimanenti nodi secondari per uniformare la piattaforma in IP risparmiando sui costi del traffico isdn
• Aggiornamento Release delle centrali (da 4.2 a 7) all’interno della gara che verrà indetta entro fine anno
• Iniziare sperimentazione di server SIP poiché la Rel.7 permette di attivare telefoni SIP e di interfacciarsi con altri sistemi SIP con le limitazioni dovute alla personalizzazione dei servizi che rimangono proprietarie (previsto nel protocollo SIP)
• Prevedere alcune isole SIP sperimentali di altri vendor per arrivare a valutazioni più consapevoli per una eventuale nuova architettura di rete da proporre per una gara
COSA SI PREVEDE PER IL FUTURO
1)STEP da ATM A IP
Rettorato N01sede L
DUPLEX
Fisica N14
sede B
Ingegneria N05
sede Q
Morassuti N13
sede G
DUPLEX
DUPLEX
Sostituzione di link ATM con ip-trunk
Zamboni 32N02
sede HDUPLEX
Rettorato N01
sede LDUPLEX
Belmeloro N03
sede EDUPLEX
Matematica N04
sede DDUPLEX
Lazzaretto N16
sede Z
Ingegneria N05
sede Q
Zamboni n72 N18
sede L1
S.G.in Monte N10
sede S
Caab N20
sede CMorassuti
N13sede G
Bianconcini N12
sede D1
DUPLEX
LEGENDA:TIPO CENTRALI
VOICE-HUB
M3
M2
WM1
Mulino Tamburi
N22sede H5
Ex Bodon. N32
sede G4
2) STEP 2MB TELECOMTot. 117.000,00 €/anno
Zamboni 32N02
sede HDUPLEX
Rettorato N01
sede LDUPLEX
Belmeloro N03
sede EDUPLEX
Matematica N04
sede DDUPLEX
Lazzaretto N16
sede Z
Ingegneria N05
sede Q
Zamboni n72 N18
sede L1
S.G.in Monte N10
sede S
Caab N20
sede C
Morassuti N13
sede G
Bianconcini N12
sede D1
DUPLEX
LEGENDA:TIPO CENTRALI
VOICE-HUB
M3
M2
WM1
Mulino Tamburi
N22sede H5
Ex Bodon. N32
sede G4
3) STEP VPNTot. 35.000,00€/anno
Villa Guastavillani
N29Sede Z1
Ugo Foscolo N23
sede Q2
Villa Pallavicini
N28sede B2
Berti/Pichat N21
sede B1Fisica N14
sede B
DUPLEX