ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΔΙΚΤΥΩΝ ΣΗΜΑΤΟΔΟΣΙΑ & ΕΥΦΥΗ ΔΙΚΤΥΑ VoIP (Voice over IP), Σηματοδοσία SIP

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΔΙΚΤΥΩΝΣΗΜΑΤΟΔΟΣΙΑ & ΕΥΦΥΗ ΔΙΚΤΥΑVoIP (Voice over IP), Σηματοδοσία SIP Β. Μάγκλαρης maglaris@netmode.ntua.gr www.netmode.ntua.gr 13/02/2012

ΟΡΙΣΜΟΙΕΠΑΝΑΛΗΨΗ • Ευφυές Δίκτυο – Intelligent Network: Διαχωρισμός ευφυίας δικτύου κορμού από μεταγωγή (βάσεις δεδομένων, υπηρεσίες προστιθέμενης αξίας) • Προσαρμογή σε ανάγκες συνδρομητών • Δυνατότητα αυτοδιαχείρισης συνδρομητών • Εκμετάλλευση πολλαπλών παρόχων από συνδρομητές,βελτιστοποίηση διασύνδεσης δικτύων • Βελτιστοποίηση παροχής υπηρεσιών (π.χ. Δρομολόγηση, περιαγωγή– roaming)

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ ΕΥΦΥΟΥΣ ΔΙΚΤΥΟΥΕΠΑΝΑΛΗΨΗ • Τηλεφώνημα χωρίς χρέωση (800 ΧΧΧ...) • Υπηρεσίες πληροφόρησης (900 ΧΧΧ ...) • Χρέωση με πιστωτική κάρτα • Universal Personal Telecommunications • Τηλε-ψηφοφορία • Εταιρικά Εικονικά Δίκτυα (VPN) • Φραγές, προωθήσεις, διασκέψεις, χρεώσεις καλουμένου, Caller ID κλπ. • Δυναμική δρομολόγηση κλήσεων ελαχίστου κόστους • Φορητότα αριθμού (Number Portability)

ΙΣΤΟΡΙΚΟΕξέλιξη τηλεφωνίαςΕΠΑΝΑΛΗΨΗ • POTS (Plain Old Telephone Service), PSTN (Public Switched Telephone Network), ISDN (Integrated Services Digital Network), GSM/GPRS (κινητή τηλεφωνία 2ας γενιάς) • SPC Stored Program Control – 1960/70 • CCS Common Channel Signaling Network • SS7 – 1970/80 • IN/1 (Intelligent Network) – 1980/1990 • Service Control Point (SCP) – εξωτερικές βάσεις δεδομένων (π.χ. για 800-XXX…, 900-xxxx κλπ.) • ITU: IN CS-1 (Capability Set 1) • Bellcore (USA): AIN (Advanced Intelligent Network) • 3G, UMTS κινητή τηλεφωνία 3ηςγενίας • VoIP (Voice over IP), H.323 (ITU - T) or SIP (Internet – IETF) signaling

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗIN (Intelligent Network)ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ

ΦΟΡΗΤΟΤΑ ΑΡΙΘΜΟΥΕΠΑΝΑΛΗΨΗDN: Directory NumberSTP: Signaling Transfer Point SSP: Service Switching Point (Client) SCP: Service Control Point (Data Base)LNP: Local Number Portability (Φορητότητα)

ΣΗΜΕΡΙΝH ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΕΠΑΝΑΛΗΨΗ • SS7 & INσε περιβάλλον εναλλακτικών παρόχων σταθερής και κινητής τηλεφωνίας • Περιαγωγή (roaming), φορητότητα αριθμών, GSM  3G • ISDN Signaling  VoIP SIP (Session Initiation Protocol, IETF) • IP Telephony(Real-time Transport Protocol - RTP over UPD, RTP Control Protocol – RTCP over TCP) • Σαν υπηρεσία των ISPs ή • Σαν «ελεύθερη» υπηρεσία στο Internet, π.χ. Skype: Αρχιτεκτονική peer-to-peer(p2p) overlay (εξέλιξη Kazaa),proprietary voice/video coding • Σηματοδοσία: ITU Η.323 IETF SIP (TCP/UDP port 5060), διαλειτουργικότητα με SS7, μεταφορά υπηρεσιών IN σε περιβάλλον IP • Υποστήριξη VoIP μέσω ευφυών κινητών τηλεφώνων (iPhone, Android): Viber (σύνδεση TCP τηλέφωνου με Viber servers για SIP-like signaling, TCP Port 5242 ή 4244) • Video Conferencing σε IP • H.323 Multi-Conferencing Unit (MCU)  SIP Gateway, Skype p2p • Real-Time Transport (RTP), fast video coding • IPTV: Set-top Box σε τηλεοπτική συσκευή ή Multimedia PC • Broadcasting (HD)TV, Video on Demand, Streaming

ΔΙΕΥΘΥΝΣΕΙΣ H.323 - SIP • Η.323: Αριθμοί τύπου Ε.164 (μέγιστο 15 αριθμοί), IP, email, URI (Universal Resource Identifier: URL – Universal Resource Locator ή/και URNUniversal Resource Name) http://en.wikipedia.org/wiki/Uniform_resource_identifier • Αντιστοίχιση IP, H.323 Name (email, maglaris@netmode.ntua.gr) με GDS (Global Dialing Scheme, π.χ. 0011892106544721) μέσω εξυπηρετητών αριθμοδότησης - Gatekeepers (π.χ. Public Gatekeeper pgk.vc.dfn.de) • SIP:Μόνο URI και χρήση DNS • Παράδειγμα: sip:username:password@host:5860, ή TLS secure sips:username:password@host:5061

ΣΥΓΚΛΗΣΗ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ • Υπηρεσίες Triple-Play (Internet, Voice, Video) πάνω σε ενοποιημένα δίκτυα IP • Converging σεIP Multimedia System (IMS) • Ανοικτό θέμα: Διασύνδεση Επιπέδων Ελέγχου σε περιβάλλον πολλαπλών διαχειριστικών περιοχών ΑΠΟ ΤΙΣ ΠΟΛΛΕΣ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΗ ΕΠΙΠΕΔΩΝ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΑΥΤΟΝΟΜΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ (Multi-domain Control Protocols) ΟΙ ΜΟΝΕΣ ΠΟΥ ΕΧΟΥΝ ΠΕΤΥΧΕΙΜΕΧΡΙ ΣΗΜΕΡΑ ΕΙΝΑΙΔΥΟ: • SS7 (διεθνής τηλεφωνία) • BGP (Internet)

SIP: Session Initiation Protocol [RFC 3261] Βασικά στοιχεία: • Τηλεφωνικές/video κλήσεις πάνω από την υποδομή του Internet • Οι χρήστες ταυτίζονται μπορούν να ταυτιστούν με διευθύνσεις email ή ονόματα εκτός από τηλεφωνικούς αριθμούς • Δυνατότητα να επικοινωνήσεις με κάποιον καλούμενο, ανεξάρτητα με την IP που έχει και με το σημείο στο οποίο βρίσκεται Το υλικό που ακολουθεί είναι από:

ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ SIP • Για την εγκαθίδρυση μιας σύνδεσης το SIP (Session Initial Protocol) παρέχει μηχανισμούς: • Ενημέρωσης του υποδοχέα της κλήσης ότι κάποιος χρήστης θέλει να επικοινωνήσει μαζί του • Επιλογής του επιθυμητού τύπου κωδικοποίησης του μέσου επικοινωνίας, τόσο από τον καλών όσο και από τον καλούμενο χρήστη • Τερματισμού της κλήσης • Για το προσδιορισμό της IP διεύθυνσης του καλούμενου: • Αντιστοιχεί ένα αναγνωριστικό στη τρέχουσα IP του καλούμενου • Για τησωστή διαχείριση μιας κλήσης, μπορεί να: • Προσθέσει νέα media streams κατά τη διάρκεια της κλήσης • Αλλάξει αν χρειαστεί τη κωδικοποίηση του μέσου κατά τη διάρκεια της κλήσης • Προσκαλέσει και άλλους χρήστες στη τρέχουσα συνομιλία • Μεταβιβάσει τη κλήση ή να την κρατήσει σε αναμονή

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ SIP ΜΗΝΥΜΑΤΟΣ • Στο παράδειγμα μας δε γνωρίζουμε την IP διεύθυνση του χρήστη Bob. Επομένως είναι απαραίτητη η χρήση ενδιάμεσων SIP εξυπηρετητών • Ο χρήστης Alice αποστέλλει και λαμβάνει SIP μηνύματα χρησιμοποιώντας την default πόρτα του SIP (5060) • Στο εν λόγω παράδειγμα ο χρήστης Alice καθορίζει μέσω της επικεφαλίδας ότι ο SIP client θα αποστέλλει και θα λαμβάνει SIP μηνύματα πάνω από UDP συνδέσεις • HTTP message syntax • SDP: Session Description Protocol • Το Call-ID είναι μοναδικό για κάθε κλήση

Δημιουργία κλήσης SIP σε γνωστήIP address • Στo SIP invite μήνυμα της η Alice δηλώνει την IP address, το port, και το επιθυμητό encoding (PCM ulaw) • O Bob στο “200 OK” message δηλώνει την IP address, το port και το επιθυμητό encoding (GSM) • Η επικοινωνία στο SIP μπορεί να γίνει είτε πάνω από TCP ή UDP. Στην περίπτωση αυτή γίνεται με χρήση RTP/UTP. • Το default port είναι το 5060

SIPRegistrar Όταν ο χρήστης Bob ενεργοποιεί τον SIP client της συσκευής του, γίνεται αποστολή μηνύματος καταχώρησης στον server που εξυπηρετεί τον συγκεκριμένο χρήστη Απόσπασμα επικεφαλίδας μηνύματος καταχώρησης

SIPProxy • H Alice αποστέλλει “invite message” στο proxy server που την εξυπηρετεί και αφορούν τον Bob (e.g. bob@hisdomain.com) • O proxy server είναι υπεύθυνος για την δρομολόγηση των SIP μηνυμάτων στον καλούμενο, ενδεχομένως μέσω ενδιάμεσων proxy • Ο καλούμενος στέλνει απάντηση μέσω της ίδιας αλληλουχίας proxy servers • O proxy server της Alice στέλνει στην Alice την IP διεύθυνση του Bob • O proxy server της Alice είναι κάτι ανάλογο με τον τοπικό DNS server του δικτύου της

Παράδειγμα: Ο jim@umass.edu καλεί τον keith@upenn.edu • (1) O Jim στέλνει INVITE message στον umass SIP proxy • (2) O SIP Proxy προωθεί το μήνυμα στον upenn SIP registrar server • (3) O upenn server επιστρέφει redirect message για επικοινωνία με keith@eurecom.fr • (4) O umass proxy στέλνει INVITE message στον eurocom registrar. • (5) O eurocom registrar προωθεί το INVITE message στον SIP client του Keith • (6-8) SIP response message στον client του Jim • (9) Κατευθείαν επικοινωνία μεταξύ των SIP clients

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΔΙΚΤΥΩΝ ΣΗΜΑΤΟΔΟΣΙΑ & ΕΥΦΥΗ ΔΙΚΤΥΑ VoIP (Voice over IP), Σηματοδοσία SIP