Voice over Internet Protocol VoIP Voice over Internet Protocol Aprile 2018 Torresi Mauro

Un po’ di storia 1995 Appassionati informatici israeliani dell'azienda VocalTec sperimentarono la prima comunicazione voce tra due computer. 1998 Furono introdotti i primi gateway di interconnessione per abilitare le chiamate da computer alle linee telefoniche tradizionali. Dal 2000 al 2007 le chiamate VoIP passano dal 3% al 25% con un incremento del 171% 2007 come previsto da Niklas Zennström (fondatore di Skype), fu l'anno della telefonia VoIP anche sui cellulari 2008 37 milioni di abbonati VoIP. La Bocconi pubblica una relazione secondo la quale il 91% delle aziende italiane usa la tecnologia VoIP 2011 Il 34% degli utenti più giovani utilizza tecnologie VoIP (in linea con la media Ue del 35%), il 28% degli utenti di età compresa tra 24 e 54 anni (superiore alla media Ue del 26%) e il 22% di quelli tra 55 e 74 anni (contro una media Ue del 20%). * 2016 Gli ultimi report vedono 640 milioni di utilizzatori di tecnologie VoIP, una crescita pari a quasi il 20% * *Fonte: Rassegna Stampa Innovazione Dintec (www.dintec.it)

Una vera e propria rivoluzione Una vera rivoluzione Il seguente è un esempio che fa capire bene la grande rivoluzione portata dal VoIP. Cisco System fino alla fine degli anni 90 era ed è ancora leader mondiale del Networking non solo per i suoi prodotti realizzati e venduti ma anche per i protocolli di rete sviluppati. Con la nascita e l’evoluzione del VoIP la Cisco System in pochissimi anni si è imposta come leader mondiale anche nel campo della telefonia sbaragliando la concorrenza che già da decenni lavorava nel settore. Con l’avvento del VoIP sono nate molte nuove Start Up che hanno iniziato a fare business con la telefonia e ne sono morte o meglio sono estinte altre che invece lavoravano nel campo della telefonia da sempre. Una vera e propria rivoluzione

Alcuni dei principali produttori sono DSP Il componente principale per realizzare un sistema VoIP è il DSP (digital signal processor). E’ un processore progettato per elaborazioni real-time dedicato e ottimizzato per eseguire in maniera estremamente efficiente sequenze di istruzioni ricorrenti. I DSP possono essere a 32, 24 oppure a 16-bit; ogni categoria ha un principale campo d’impiego. Ad esempio i DSP a 16-bit trovano il loro principale campo di applicazione nella telefonia, mentre i DSP a 32-bit, sono principalmente impiegati nell'elaborazione di immagini e nella grafica tridimensionale. Alcuni dei principali produttori sono Mapletree (Singapore); Xscale Intel (USA); Infineon Vinetic (Germany)

Evoluzione dei sistemi di comunicazione Schede PlugIN: dalla fine del 1998 fino ai primi anni del 2000 nascono le schede Gateway da inserire nei sistemi PBX. Queste permettevano di aggiungere ai sistemi tradizionali le potenzialità del VoIP. Sistemi Integrati: intorno al 2005 nascono i primi sistemi che integrano le funzionalità TDM-PSTN con quelle del VoIP. Tra i promotori troviamo la Vertical Network, azienda americana della Silicon Valley con l’Instant Office. La Vertical instaurò una strettissima collaborazione con la Cisco System, leader assoluta del Networking.

Evoluzione dei sistemi di comunicazione Sistemi Full IP: Con la crescita esponenziale del VoIP si è sentita sempre più l’esigenza di sistemi, servizi e prodotti che lavorassero sempre più con la parte Network e sempre meno con la parte PSTN. Da qui nascono i sistemi Full IP con HW e SW dedicato alle funzionalità VoIP. Questi sistemi utilizzano dei Media Gateway per poter comunicare con il mondo della telefonia classica. Lo sviluppo del VoIP non ha coinvolto solamente i produttori di sistemi Enterprise ma anche i Carrier che danno accesso alla rete pubblica. Anche TIM; WIND; FASTWEB; VODAFONE; WELCOMITALIA etc.. hanno sviluppato e realizzato la possibilità di accedere alla rete Pubblica tramite collegamenti VoIP. Questo vuol dire avere sempre meno necessità di doversi collegare ai vecchi sistemi.

Evoluzione dei sistemi di comunicazione Sistemi Virtuali: L’ultima frontiera dei sistemi di comunicazione VoIP è la Virtualizzazione. Questo passaggio è stato possibile grazie allo sviluppo di librerie che hanno permesso la realizzazione di DSP Virtuali. Ora un sistema di comunicazione è ridotto ad un pacchetto SW (VPBX) installabile in un server o in una server farm di un carrier come ad esempio il DataCenter di TIM a Pomezia.

Asterisk Menzione speciale deve essere fatta per il sistema Asterisk. Asterisk è un software libero che permette di gestire una rete telefonica e di connetterla a servizi di telefonia PSTN o VoIP. La prima stesura di Asterisk venne realizzata da Mark Spencer, un ingegnere informatico statunitense che, attorno al 2000, aveva creato una società che sviluppava schede d'interfaccia FXS ed FXO. Per facilitarne la diffusione Spencer creò Asterisk e, permettendone la libera distribuzione, provocò l'interesse di una rete di sviluppatori e professionisti. Oggi Asterisk ha un importante ruolo nel settore della telefonia in applicazioni come ad esempio la mediazione RTG/IP (centralini telefonici in grado cioè di utilizzare sia le linee telefoniche tradizionali sia i canali IP) e i sistemi Centrex (PBX "virtuali" e centralizzati), applicazioni per la gestione di Call Center ed altro ancora. Sono nate moltissime Start Up che hanno creato un loro prodotto custom basato su Asterisk.

Protocolli di Segnalazione SIP (Session Initiation Protocol) della IETF; Oggi è il protocollo più diffuso, più utilizzato, semplice e scalabile. Tutti i più grandi marchi (Alcatel, Cisco, Avaya, Polycom, BroadSoft, Mitel) lo hanno adottato. Utilizzato per LanTelephony, VoIPNetworking e per Urbane Voip. Garantisce il trasporto dei servizi sulla rete IP presentazione numero e nome chiamante Prenotazione Attesa e trasferta Inclusione Deviata Conferenza a tre Voice mail centralizzato Operatore centralizzato

Protocolli di Segnalazione H.323 della ITU; (usato da NetMeeting) Principali svantaggi del Protocollo H323 rispetto al Protocollo SIP lo standard H.323 non fornisce alcuna assistenza per le tolleranze ai guasti perché prevede solo un singolo gatekeeper → i fornitori hanno sviluppato le proprie personalizzazioni, che sono incompatibili tra di loro, per fornire questa funzionalità; lo standard H.323 non fornisce alcun supporto per la comunicazione tra zone diverse → un'azienda non può "unire" la sua zona con quella di un'altra azienda; i messaggi sono codificati usando il formato ASN.1: non è testuale, perciò il debug è molto difficile ed è necessario avere a che fare con dettagli di basso livello delle macchine (per es. little-endian); la pila protocollare è costituita da molti protocolli, uno per ogni funzionalità. Molto più lento. Skinny Client Control Protocol, protocollo proprietario della Cisco (non più utilizzato) MGCP; Lan Telefony; Molti servizi trasportabili; Molto customizabile; Molto pesante IAX, usato dai server Asterisk open source PBX per realizzare Trunk di collegamento tra sistemi Asterisk

Protocollo RTP FONIA Pacchetti RTP (Real-time Transport Protocol) Questo protocollo permette distribuzione di servizi che necessitano di trasferimento in tempo reale, come l’audio e il video. La qualità audio di un codec viene definita con un valore denominato MOS ed è tramite un test di valutazione empirico basato sulla percezione della qualità audio da parte di un essere umano Il MOS è definito da un gruppo scelto di uditori ed è valutato su una scala da 1 a 5 dove: 5 – Eccellente 4 – Buono 3 – Discreto 2 – Scarso 1 – Pessimo Di Seguito la valutazione uditiva dei principali codec impiegati dal VoIP G711A – MOS pari a 4,2 Banda Effettiva 87,2Kbps G711U - MOS pari a 4,2 Banda Effettiva 87,2Kbps G729 - MOS pari a 4 Banda Effettiva 31,2Kbps G722 – MOS pari a 5 (HD codec)

Telefonia ed Applicazioni Più semplice integrazione tra la Telefonia e le Applicazioni I sistemi VoIP hanno permesso una più semplice integrazione tra il mondo della telefonia e le applicazioni. Sono così nati una quantità infinita di Softphone, integrazioni con Rubriche esterne (Outlook; LDAP; ect..), SW_Dispatcher per Centralinisti, possibilità di integrarsi alle piattaforme di Unified Communication come Lync (Microsoft Office Communicator), applicazioni di Call Center…. Etc etc Unified Communication Post-Operator

QoS - Quality of Service Nella telefonia, la qualità del servizio viene valutata attraverso i seguenti parametri disponibilità del servizio: Corretto Dimensionamento delle risorse livello di rumore sul circuito: Qualità del cablaggio e degli apparati in uso livello sonoro: Attenuazione probabilità di interruzione indesiderata di una comunicazione: Affidabilità durata media e massima dei disservizi: SLA (Service Level Agreement)

QoS - Quality of Service Ci sono fondamentalmente due modi per fornire garanzie sulla Qualità del Servizio. Overprovisioning Il primo metodo, detto overprovisioning (sovradimensionamento), consiste nel fornire risorse di rete (di trasmissione, memorizzazione ed elaborazione) in abbondanza, abbastanza da soddisfare la domanda di picco attesa. Una soluzione semplice, ma spesso troppo costosa Priorità Amministrare la banda disponibile, facendo in modo che i pacchetti subiscano un trattamento differenziato ovvero quelli a cui deve essere garantita una certa QoS ricevano un trattamento privilegiato. Per ottenere questo, bisogna risolvere due problemi: Identificare i pacchetti che devono ricevere un trattamento privilegiato (classificazione o discriminazione del traffico). Applicare a questi pacchetti una disciplina di coda (queue discipline) da applicare poi sulle porte o interfacce di uscita dei router.

Realizzazione di un progetto VPBX Raccolta delle esigenze Rispondere alla domanda “di che servizi ha bisogno il cliente?” Mobilità? Multisede? Multiufficio? Convergenza PC-Mobile-Fisso? Vari servizi telefonici? Progettazione Cioè in base alla struttura e all’organizzazione dell’azienda, come è possibile realizzare e soddisfare le esigenze del cliente. Ad esempio realizzare lo schema Fisico e Logico della rete fonia. Dettagliare l’integrazione tra la rete Dati e la rete Fonia. Progettare i flussi di un eventuale Call Center, etc. Survay Attività di sopralluogo per verificare che l’infrastruttura dati è valida/certificata per ospitare il progetto. Verificare il cablaggio, gli switch, gli AP, i router di collegamento con altri siti, i Firewall Delivery Attività coordinata dal PM (Project Manager) congiunta tra: Installatore per telefoni, softphone e app Fornitore per VPBX Carrier per urbane Voip Tecnici Networking per configurare Router MPLS Cliente per rete LAN

Diagnostica e Troubleshooting Analizzatori di protocollo (Wireshark), Analisi dei Trace e dei log dei vari apparati Tanta esperienza

Grazie