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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
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        Voz sobre IP y Asterisk




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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Índice

 Índice de Contenidos

 ●
     Módulo I. Introducción a la Voz sobre IP
 ●
     Módulo II. Teléfonos, Adaptadores y Gateways Voz sobre IP
 ●
     Módulo III. Asterisk PBX




                                                                              2
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Conceptos básicos sobre telefonía tradicional

 Telefonía Tradicional

 ●
     Teléfono Inventado en 1876 por Antonio Meucci (atribuido a
     Alexander Graham Bell hasta el 2002).
 ●
     Idea principal:
     –   Hacer audible la palabra hablada a largas distancias

 ●
     Originalmente: Transmisión sobre un hilo de hierro,
     comunicación punto a punto.
 ●
     Hoy en día: 1000 millones de teléfonos repartidos por todo el
     mundo.

                                                                                 3
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Conceptos básicos sobre telefonía tradicional

 Telefonía Tradicional: Arquitectura Inicial


                                 ●
                                    Conexión punto a 
                                 punto.
                                 ●
                                    Inicialmente, 
                                 conmutación manual:




                                                                               4
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Conceptos básicos sobre telefonía tradicional

 Telefonía Tradicional: Procesamiento de llamadas


         Domicilio
                                ●
                                   En muchos casos: 
         Bucle de
                                comunicación analógica 
         Abonado                hasta la central.
                                ●
                                   En la central la señal se 
                                convierte a digital: PCM de 
           Central              64kbps (prácticamente sin 
                                pérdida de calidad).


               ... hacia otra
               central
                                                                               5
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Conceptos básicos sobre telefonía tradicional

 Telefonía Tradicional: Conexión entre centrales




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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Conceptos básicos sobre telefonía tradicional

 Telefonía Tradicional: Conexión entre centrales (II)

 ●
     La llamada que sale de nuestra central tiene que llegar hasta la
     central donde está la persona o teléfono destino.
 ●
     No es posible realizar un mallado total.
 ●
     Se hace necesaria la multiplexación del enlace troncal entre
     centrales:
     – Sistema TDM: Time Division Multiplex




                                                                                 7
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Conceptos básicos sobre telefonía tradicional

 Telefonía Tradicional: Conexión entre centrales (III)




                          Interconexión


          Central                                      Central



 ●
     Circuito exclusivo para la comunicación.

                                                                                8
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Conceptos básicos sobre telefonía tradicional

 Características principales de la telefonía tradicional:

 ●
     Recursos ocupados durante toda la duración de la llamada.
 ●
     Los precios varían en base al tiempo de uso (tiempo de
     ocupación del circuito dedicado).
 ●
     La distancia importa (más circuitos, y sobre todo de
     operadoras distintas).
 ●
     Diseñado para “solo voz”.
 ●
     Sector totalmente regulado.
 ●
     Garantía de disponibilidad: 99,5 % !!!



                                                                               9
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Conceptos básicos sobre VozIP

 Voz sobre IP: ¿ Qué es ?


     Utilizar redes de datos IP para realizar llamadas de Voz.

 ●
      En particular: Realizar llamadas por Internet (IP= Internet
      Protocol).
 ●
      Internet: La mayor red de datos del mundo.
 ●
      La tecnología Voz sobre IP se encuentra ahora mismo en su
      madurez, pero comenzó por los años 90.
 ●
      Tecnología conocida como 'VoIP'.


                                                                                 10
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Conceptos básicos sobre VozIP

 Voz sobre IP: Características Principales

 ●
     Se utiliza una única red. Si dos empresas están unidas a través
     de Internet, ¿ Porqué no aprovecharlo ?
 ●
     Se administra una única red.
 ●
     Finalmente se puede hablar de: Estándares abiertos e
     internacionales. Intero-perabilidad, Bajada de precios en
     proveedores y fabricantes de hardware VoIP.
 ●
     Calidad: Es posible conseguir la misma calidad, de hecho hoy
     por hoy, el 40% de las llamadas de las grandes operadoras se
     encaminan por VoIP.
 ●
     Fiabilidad: En LAN, se puede lograr una gran fiabilidad. En
     Internet también, pero existen quizás demasiados factores.
                                                                                 11
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Razones del éxito de VoIP

 ●
     Gran expansión actual de las redes de datos
     – LAN, WAN...
     – Internet: ADSL, ADSL2+, VDSL
     – WIFI, WiMax...
 ●
     Posibilidad de desarrollar nuevos servicios rápidamente.
 ●
     Menor inversión inicial.
 ●
     Costes más bajos para los clientes.
 ●
     Sociedad de consumo.




                                                                                12
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Problemas de la VoIP

 Problemas que no existían o estaban solucionados con la
 telefonía tradicional y que afectan a la calidad del servicio
 (QoS).
 ●
    Requerimiento de ancho de banda
 ●
    Funciones de control
 ●
    Latencia o retardo (>300 ms impracticable )
 ●
    Jitter: Variación de latencia.
    – Principal Problema: La jungla Internet




                                                                                 13
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Conceptos básicos sobre VozIP

 Voz sobre IP: Elementos Implicados

 ●
     Teléfonos IP: Físicamente, son teléfonos normales, con
     apariencia tradicional. Incorporan un conector RJ45 para
     conectarlo directamente a una red IP en Ethernet. No pueden
     ser conectados a lineas telefónicas normales.




       SNOM 360              SIPURA 841                                        14
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Conceptos básicos sobre VozIP

 Voz sobre IP: Elementos Implicados (II)

 ●
     Adaptadores análogicos IP: Permiten aprovechar los
     teléfonos analógicos actuales, transformando su señal
     analógica en los protocolos de Voz IP.




                     LINKSYS PAP2
                                                                                15
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Conceptos básicos sobre VozIP

 Voz sobre IP: Elementos Implicados (III)

 ●
     Softphones: Son programas que permiten llamar desde el
     ordenador utilizando tecnologías VozIP.




     Skype            X-Lite    WengoPhone GoogleTalk

                                                                              16
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Conceptos básicos sobre VozIP

 Voz sobre IP: Elementos Implicados (IV)

 ●
      Centralitas IP: Centralitas de telefonía que permiten utilizar
      de forma combinada la tecnología VozIP (mixtas) o
      exclusivamente IP (puras).




     Avaya IP Office

                                                                                  17
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Conceptos básicos sobre VozIP

 Voz sobre IP: Agentes Implicados

 ●
     Usuarios VozIP: Utilizan tecnologías VozIP para realizar
     llamadas.
 ●
     Proveedores de VozIP: permiten llamar desde VozIP a
     telefonía tradicional. Cobran por ese servicio.
 ●
     Carriers de VozIP: Venden sus rutas VozIP a los proveedores,
     son 'mayoristas' de minutos IP.
 ●
     Terminadores VozIP: Venden sus lineas para llamar a
     telefonía tradicional a los proveedores de VozIP.
 ●
     Integradores de Soluciones VozIP: Conectan centralitas a
     VozIP, servidores dedicados para servicios adicionales,
     conexiónes CRM -> VozIP, Softphones ...
                                                                               18
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Conceptos básicos sobre VozIP

 Voz sobre IP: Visión General




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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Proveedores de Servicios VozIP

 Función Principal

 ●
     El principal servicio de los diferentes proveedores de Voz
     sobre IP es el de hacer de pasarela hacia la red telefónica
     pública (conocida como PSTN/POTS) a costes muy reducidos.




                                                                               20
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Proveedores de Servicios VozIP

 Características Principales

 ●
     Soportan determinados protocolos estándar (SIP,IAX2,H323
     normalmente).
 ●
     Algunos tienen protocolos propietarios: SKYPE, ...
 ●
     Soportan determinados codecs (GSM, G.729 normalmente).
 ●
     Casi siempre permiten realizar más de una llamada a la vez.
 ●
     Las llamadas entre usuarios de un mismo proveedor son
     gratuitas, en algunos casos existen 'prefijos' para saltar entre
     redes de proveedores conocidos.



                                                                                   21
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Proveedores de Servicios VozIP

 Características Avanzadas

 ●
     Enlace PSTN -> VoIP
     – Numeración geográfica: 944, 91...
     – Numeración 902, 700 ...




                                                                                  22
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Proveedores de Servicios VozIP

 Algunos Proveedores




 ●
     ¡Mercado parcialmente sin regular!
 ●
     Dependencia de Internet.
                                                                                 23
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Conceptos básicos sobre VozIP

 Voz sobre IP: Funcionamiento general simplificado

 ●
     Paso 1: Los dos comunicantes se registran en el servidor VozIP
     con sus teléfonos (Hardphones, Softphones).
 ●
     Paso 2: El equipo del emisor pregunta por el equipo del
     receptor.
 ●
     Paso 3: El servidor VoIP devuelve datos de contacto al emisor
     (puertos, direcciones IP).
 ●
     Paso 4: Se establecen comunicación entre los interlocutores.
 ●
     Todo ello utilizando un protocolo determinado: SIP, IAX2,
     H323 ...


                                                                                24
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Tecnologías Voz sobre IP

 Tecnologías Voz sobre IP

 ●
     Protocolo: Es el 'lenguaje' que se utiliza para negociar y
     establecer las comunicaciones de voz sobre IP. Los más
     importantes: SIP, H323, IAX2, MGCP.

 ●
     Codec: Es la forma de digitalizar la voz humana para ser
     enviada por las redes de datos. Algunos ejemplos: G.711,
     G729A, GSM, iLBC, Speex, G.723.




                                                                                  25
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Tecnologías Voz sobre IP

 Codecs

 ●
     Los codecs se utilizan para transforma la señal de voz
     analógica en una versión digital.
 ●
     Los softphones, hardphones, centralitas IP ... soportan una
     serie de codecs cada uno. Cuando hablan entre si negocian
     un codec común.
 ●
     Aspectos a tener en cuenta por codec:
     – Calidad de sonido
     – Ancho de banda requerido
     – Requisitos de computación



                                                                                26
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Tecnologías Voz sobre IP

 Tecnologías Voz sobre IP: Comparativa de Codecs


 CODEC            Codec Bitrate    Intervalo     A.Banda(Ethernet)
 G.711                64 Kbps          10ms                87 Kbps
 G.729                  8 kbps         10ms              31,2 Kbps
 Speex             4-44,2 Kbps           30     17,63 – 59,63 Kbps
 ILBC                13,3 Kbps           30             30,83 Kbps
 G.723.1              6,3 Kbps           37              21,9 Kbps
 GSM                 13,2 Kbps           20             28,63Kbps
 ●
     Fuentes: cisco.com (ID:7934), terracal.com (FAQ),
     asteriskguru.com Bandwith calculator)


                                                                                27
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Tecnologías Voz sobre IP

 Protocolo IAX2

 ●
     IAX2: Inter Asterisk eXchange
 ●
     Creado y estandarizado por la centralita Asterisk.
 ●
     Utiliza el puerto 4569 UDP.
 ●
     Características Principales:
     – Media y señalización por el mismo flujo de datos.
     – Trunking
     – Cifrado




                                                                                  28
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Tecnologías Voz sobre IP

 Protocolo IAX2: Ventajas

 ●
     NAT: Al enviar tanto señalización como streaming por el
     mismo flujo de datos (flujo UDP), se evitan los problemas
     derivados del NAT. No es necesario abrir rangos de puertos
     para RTP.
 ●
     Trunking: Es posible enviar varias conversaciones por el
     mismo flujo, lo cual supone un importante ahorro de ancho
     de banda (overhead de la capas IP y transporte UDP).




                                                                               29
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Tecnologías Voz sobre IP

 Protocolo H.323

 ●
     Es un estándar del ITU (International Telecommunications
     Union) que provee especificaciones para ordenadores,
     sistemas y servicios multimedia por redes que no proveen
     calidad de servicio.
 ●
     Existe control y señalización para negociar las posibilidades de
     la comunicación:
     – Negociación de codecs
     – Verificación de la posibilidad de establecer canales de 'media'.
     – Control de secuencia
 ●
     Para el streaming, se basa como SIP en RTP / RTCP
                                                                                   30
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Tecnologías Voz sobre IP

 Protocolo H.323: Ventajas

 ●
     Implementa QoS de forma interna.
 ●
     Más completo: control de conferencias, recursos ..
 ●
     Soporta conferencias de forma nativa de vídeo y datos.
 ●
     SIP vs H323:
     – No hay un claro vencedor.
     – En EEUU se apostó por SIP y de ahí se ha derivado en
       prácticamente un estándar.




                                                                                31
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Tecnologías Voz sobre IP

 Protocolo SIP

 ●
     SIP: Session Initiation Protocol, protocolo del IETF para VozIP,
     texto y sesiones multimedia.
 ●
     Es principalmente un protocolo de señalización de capa de
     aplicación para iniciación, modificación y terminación de
     sesiones de comunicación multimedia entre usuarios.
 ●
     Principales elementos implicados:
     – User Agent (Usuario)
     – Registrar y SIP Proxy
 ●
     El sector tiende globalmente hacia SIP.

                                                                                 32
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Tecnologías Voz sobre IP

 Protocolo SIP (II)

 ●
     Capacidades de SIP:
     – Localización del usuario.
     – Disponibilidad del usuario: determinación de la voluntad del
       receptor de la llamada de participar en las comunicaciones.
     – Capacidad del usuario: Determinación del medio y de sus
       parámetros.
     – Gestión de la sesión: transferencia, terminación de sesiones,
       modificación de los parámetros de la sesión desde el propio
       'User Agent'.
 ●
     En SIP, el usuario es el 'dueño' de su sesión.

                                                                                  33
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Tecnologías Voz sobre IP

 Protocolo SIP (III): Esquema de funcionamiento

 ●
     El protocolo SIP es de forma nativa “peer to peer”: Dos User
     Agents pueden establecer una sesión entre sí:




 ●
     Dos Canales:
     – Señalización(UDP 5060): Establecimiento, Negociación,Fin...)
     – Streaming RTP (UDP 10000-20000 normalmente) y control
       RTCP.
                                                                                 34
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 Protocolo SIP (IV): Concepto de Proxy Server

 ●
     Aplicación intermedia que actúa tanto como servidor y
     cliente, generando mensajes SIP a nombre del cliente que
     generó el mensaje original.
 ●
     Los mensajes pueden ser respondidos o encaminados a otros
     servidores.
 ●
     Interpreta, re-escribe o traduce los mensajes antes de
     encaminarlos.
 ●
     Dos tipos de Proxy Server:
     – Outbound Proxy
     – Inbound Proxy

                                                                              35
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Tecnologías Voz sobre IP

 Protocolo SIP (V): Inbound Proxy

 ●
     El Inbound Proxy permite independizar al usuario del
     dispositivo que utiliza y de su localización:




                                                                                36
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Tecnologías Voz sobre IP

 Protocolo SIP (VI): Outbound Proxy

 ●
     El proxy saliente simplifica la administración de los usuarios de
     un dominio, aplica políticas, tarifica, etc ...
 ●
     Un mismo servidor puede funcionar como Proxy entrante y
     saliente de un dominio




                                                                                  37
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Tecnologías Voz sobre IP

 Protocolo SIP (VII): Ejemplo comunicación SIP + RTP
                               Proxy SIP

          Origen                                 Destino
                                             fulano@foo.com
        INVITE sip:fulano@foo.com
                100 Trying
                                           INVITE sip:fulano@foo.com
                                                  100 Trying
                                                  180 Ringing
               180 Ringing
                                                    200 OK
                   200 OK
                                    ACK
                               Flujo RTP
                                  BYE
                                200 OK                                                    38
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Tecnologías Voz sobre IP

 Protocolo SIP (VIII): Concepto de Registrar Server

 ●
     Es un servidor que acepta mensajes de tipo REGISTER.
 ●
     De esa forma, se conoce la localización (IP + Puerto) de cada
     usuario (posibles múltiples localizaciones).
 ●
     Normalmente: mismo servidor que el SIP Proxy.




                                                                                39
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Tecnologías Voz sobre IP

 Protocolo SIP (IX): Movilidad

 ●
     SIP permite implementar dos tipos de movilidad diferentes:
     – La movilidad personal, el usuario puede ser alcanzado en un
        dispositivo cualquiera, registrándose en el SIP registrar.
     – La movilidad propia al protocolo IP (VPN).
 ●
     El registro permite mantener las localizaciones actuales del
     usuario de manera dinámica.
 ●
     Basado en la localización actual, el proxy server encaminará
     las llamadas al destino.



                                                                                 40
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Tecnologías Voz sobre IP

 Protocolo SIP (X): Principales Ventajas

 ●
     Simplicidad: Basado en texto para una implementación y
     depuración simples, utilización de primitivas (métodos y
     respuestas al estilo HTTP) para establecimiento de sesiones.
     No se definen servicios o funciones.
 ●
     Escalabilidad y flexibilidad: Funcionalidades proxy,
     redirección, localización/registro pueden residir en un único
     servidor o en varios distribuidos.
 ●
     Simplicidad de las 'URIs' de usuario: basadas en DNS.
 ●
     No es necesario un control centralizado: funcionamiento Peer
     to Peer totalmente posible.

                                                                                41
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Tecnologías Voz sobre IP

 Protocolo SIP (XI): Principales Desventajas

 ●
     Problemas de Red: La utilización de un canal PtP para el
     streaming de audio RTP plantea numerosos problemas a nivel
     de red: nat routers, firewalls, ...
 ●
     Interoperabilidad con PSTN: H.323 ofrece mayores ventajas.




                                                                              42
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¿Cómo localizar un teléfono IP?

 ●
     Direcciones SIP
     – Similar a direcciones de correo:
        sip:fulanito@foo.com

 ●
     ENUM (tElephone NUmber Mapping)
     – Asocia nº de teléfono convencional a dirección internet:
        +34 944012345 → 5.4.3.2.1.0.4.4.9.4.3.e164.arpa

 ●
     Prefijo con numeración específica: 51 (zona Spain)
        +34 51 944012345

 ●
     Prefijo con numeración geográfica: 8 (zona Spain)
        +34 846 3 123456


                                                                                  43
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¿Cómo localizar un teléfono IP?

 Direcciones SIP
 ●
   Para llamadas entre teléfonos IP o softphones.
 ●
   Similar a las direcciones de correo:
         sip:fulanito@foo.com
 ●
     El cliente (teléfono SIP, softphone, PBX) se conecta a la
     centralita o punto destino responsable del dominio/IP
     llamado.
                                                                                 m
                                                                             o.co
                                                                           fo
                                                                          @
                                                                      nito
                                    Internet                  a   fula               Destino
                                                           ar                sip:fulanito@foo.com
                                                          m
         1. Llamar a fulanito@foo.com                  Lla
                                                  2.

Origen
                                          PBX
                                        foo.com
                                                                                              44
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
SIP y DNS: Registro SRV

 Función principal

 ●
     Las direcciones SIP pueden tener asociado un registro
     SRV en un servidor DNS.
 ●
     Un usuario SIP tiene una dirección SIP pública que
     redirige las llamadas a su localización actual (o a su
     proxy correspondiente).
 ●
     Un mismo servidor SIP puede albergar distintos dominios
     SIP:
     – Ej: Las direcciones sip:fulanito@foo.com y
       sip:menganito@dominio.com son gestionadas por el
       proxy SIP sip.foo.com.

                                                                               45
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SIP y DNS: Registro SRV

 Funcionamiento
                                         m
                                    o .co
                              p .fo
                          ._ud
                       sip                m
                    V
                      _
                                     o .co
                 SR               .fo         Servidor DNS
               S               ip
             DN            ta:s
         ión             es
     eti
        c              pu                        Internet
    P              Res
 1.             2.
                                                                s   RTP
                                                     ión de dato
                                         5. Comunicac
                                                                                                   m
                                                                                               o.co        Destino
                                                                                             fo
                                                                                            @        fulanito@foo.com
                                                                                        nito
             3. Ll                                                                    la
Origen             ama
                      r a fu                                                      a fu
                            lanit                                            ar
                                 o@f                                        m
                                    oo.c
                                         om                              Lla
                                                                    4.


                                                         PBX
                                                                                                                46
                                                    sip.foo.com
                                                  (Paso opcional)                      Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
SIP y DNS: Registro SRV

 Registro SRV en Bind9

 ●
     Dominio foo.com con servidor DNS Bind9 y Proxy SIP
     interno 192.168.0.111.
 ●
     Para redirigir las peticiones DNS de tipo SRV SIP (UDP)
     se añade en la zona:
     _sip._udp    IN    SRV    0 0 5060 192.168.0.111.
     ;Prioridad 0, Balanceo 0, Puerto 5060, Host 192.168.0.111
 ●
     Comprobación:
     #> host ­t srv _sip._udp.foo.com
     _sip._udp.foo.com has SRV record 0 0 5060 192.168.0.111.
 ●
     Cuando un cliente SIP quiere descubrir el proxy SIP de
     un dominio foo.com hace una búsqueda DNS de
     _sip._udp.foo.com.
                                                                                  47
                                                         Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
¿Cómo localizar un teléfono IP?

 ENUM (tElephone Number Mapping) (I)

 ●
     Asociación de números telefónicos convencionales
     (E.164) a nombre DNS en .e164.arpa.
        +34 944012345 → 5.4.3.2.1.0.4.4.9.4.3.e164.arpa
 ●
     El servidor DNS que alberga la entrada, tiene registrados
     los servicios (sip, mail, http) publicados para dicho
     número .
     – Ejemplo de entrada en Bind:
        $ORIGIN 5.4.3.2.1.0.4.4.9.4.3.e164.arpa.
         NAPTR 10 100 "u" "E2U+sip" "!^.*$!sip:fulano@foo.com!" .
         NAPTR 10 101 "u" "E2U+msg" "!^.*$!mailto:fulano@foo.com!" .
          –   Prioridad 1: contactar vía SIP con fulano@foo.com
          –   Prioridad 2: contactar por correo con fulano@foo.com
                                                                                     48
                                                            Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
¿Cómo localizar un teléfono IP?

  ENUM (tElephone Number Mapping) (II)
  ●
    Ejemplo:
    – Llamada desde un teléfono IP al +34944991234


                                    3. Llamar a sip:fulano@foo.com

                       2.
Origen                    Re
                              spu                                                           Destino
                           sip esta:
    1.
       Co               ma :fula
         nsu                ilto no@
            lta                 :fu
                4.3                lan foo.
                   .2.                o@ com
                       1.9                gm
                          .9.               ail.
                               4.4              co
                                  .9.             m
                                     4.3
                                        .e1
                                           64
                                             .ar
                                                 pa



                                                      Servidor DNS                                      49
                                                                               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
¿Cómo localizar un teléfono IP?

 ENUM (tElephone Number Mapping) (III)

 ●
     Estado del arte:
     – ENUM soportado por algunos proxies, Asterisk y algunos
        teléfonos SIP.
     – El DNS .e164.arpa no tiene aún las zonas subdelegadas
        en España.
 ●
     Alternativa: e164.org
     – Servidor DNS privado independiente. Permite al usuario
        asociar su número de teléfono convencional a una
        dirección VoIP, correo, web...


                                                                                50
                                                       Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
¿Cómo localizar un teléfono IP?

 Prefijo con numeración específica

 ●
     Prefijo 51 para llamadas en todo el territorio nacional.
 ●
     El usuario contrata el número al operador asignado por
     la CMT.
 ●
     El abonado debe residir en España.
 ●
     Ejemplo:
        +34 51 456708922
          –   Las llamadas a este número son redirigidas por el
              operador a un número SIP.




                                                                                       51
                                                              Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
¿Cómo localizar un teléfono IP?

 Prefijo con numeración geográfica

 ●
     Prefijo 8.
 ●
     Compartido con el servicio telefónico fijo.
 ●
     El usuario contrata el número al operador asignado por
     la CMT.
 ●
     Ofrece el servicio sólo donde reside el abonado.
 ●
     Ejemplo:
         Vizcaya: 846
         +34 846 3 123456
 ●
     Más información:
     – BOE Jueves 18 agosto 2005:
     http://www.boe.es/boe/dias/2005/08/18/pdfs/A28868­28871.pdf
                                                                                   52
                                                          Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
NAT

 Problema del NAT

 ●
     El 'supuesto' agotamiento de los rangos de direcciones
     Ips utilizables en Internet ha obligado a utilizar
     direcciones IP privadas dentro de las redes de las
     empresas y usuarios domésticos.
 ●
     Un equipo IP para ser alcanzado en Internet debe
     utilizar una IP pública para sus comunicaciones. Es
     necesario por tanto 'enmascarar' la red interna en una o
     varias Ips públicas (Source NAT).
 ●
     El proceso de NAT no es nada sencillo: varios tipos de
     NAT, varios tipos de soluciones.
 ●
     Tesis Heinz Herlitz:
     –   http://www.uct.cl/biblioteca/tesis-on-line/heinz-herlitz/tesis.pdf                       53
                                                                         Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
NAT y SIP

 Esquema Base
                                                 Problema en salida:
                         Proceso NAT:              encapsulación IP
                           conversión              y puerto de RTP
                     IP privada » IP pública     a nivel de aplicación




                                                               Internet
                               Router NAT
      Red local
    IP's privadas:
  192.168.0.0/16                               Problema en entrada:
   172.16.0.0/12                                 mapeo de puertos
     10.0.0.0/8


                                                                                                  54
                                                                         Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
 NAT y SIP

   Tipos de NAT (I)

   ●
       NAT full cone: Todas las peticiones desde la misma
       IP/puerto de la LAN son mapeadas a la misma IP/puerto
       público. Cualquier máquina puede enviar paquetes a la
       máquina interna por esa IP/puerto mediante redirección
       de puertos.
                                                      80
                  2050              4702
                                                                Google
                  2050              4702

                           Router NAT                3590
Máquina interna

                                                                Irontec
                                                                                  55
                                                         Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
 NAT y SIP

   Tipos de NAT (II)

   ●
       NAT restringido: Lo mismo, pero una máquina externa
       con IP X puede enviar paquetes a la máquina interna
       sólo si ésta le ha enviado paquetes previamente. No
       importa el puerto.
                                                     80

                  2050             4702
                                                    2231
                  1025             1025                        Google
                                   1025

                          Router NAT                3590
Máquina interna

                                                               Irontec
                                                                                 56
                                                        Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
 NAT y SIP

   Tipos de NAT (III)

   ●
       NAT puerto restringido: Lo mismo que NAT restringido,
       pero la máquina externa con IP X y puerto P sólo puede
       enviar paquetes a la máquina interna si ésta le ha
       enviado previamente paquetes al puerto P.
                                                      80

                  2050              4702
                                                    2231
                                    125                         Google
                                    125

                           Router NAT               3590
Máquina interna

                                                                Irontec
                                                                                  57
                                                         Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
 NAT y SIP

   Tipos de NAT (IV)
   ●
     NAT simétrico: Todas las peticiones desde la misma
     IP/puerto de la LAN a una IP/puerto externos específicos
     son mapeadas a la misma IP/puerto público. Si la máquina
     interna envía un paquete a una IP/puerto distintos el mapeo
     cambia. Por lo tanto, sólo la máquina externa que recibe un
     paquete puede devolver paquetes a la máquina interna.

                                                       80
                  2050              4702
                                                                 Google
                  2050               9055
                                                        80
                           Router NAT125
Máquina interna
                                                      2231

                                                                 Irontec           58
                                                          Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
NAT y SIP

 Tipos de NAT (V)

 ●
     La clasificación anterior está abandonada hoy en día.
     Muchas implementaciones NAT oscilan entre varios de
     los tipos.
     – Preservación de puerto: Se mapea la misma IP/puerto
        externo para la misma IP/puerto interno. Si dos máquinas
        internas tratan de conectar con la misma IP/puerto
        externo, el puerto exterior mapeado a la segunda
        máquina se elige aleatoriamente. También se conoce
        como NAT restricted cone.



                                                                                  59
                                                         Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
NAT y SIP

 Soluciones para NAT

 ●
     Solución por parte del cliente:
     – Utilización de servidores STUN .
 ●
     Soluciones de en los equipos de comunicaciones IP:
     – VPN
     – Mapeo de puertos
 ●
     Soluciones en los servidores SIP:
     – Nat Helpers.




                                                                               60
                                                      Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
STUN: Simple Traversal of UDP through NATs

 Teoría de Funcionamiento
 ●
   Protocolo de red que permite a clientes detrás de NAT
   averiguar su IP pública, tipo de NAT y puerto exterior.
 ●
   El cliente STUN solicita a un servidor STUN la IP y
   puerto por los que ha salido a Internet. En función de
   varios test contra el servidor STUN el cliente averigua el
   tipo de NAT en el que se encuentra.
 ●
   El servidor STUN dispone de dos IPS públicas.
 ●
   No soluciona el problema del NAT simétrico.
 ●
   En VoIP se utiliza para facilitar la recepción de los datos
   de voz RTP (UDP).
 ●
   Servidores STUN públicos:
   – stun.fwd.net, stun.xten.com, stun.voipbuster.com, ...
                                                                                 61
                                                        Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
STUN: Simple Traversal of UDP through NATs

 Ejemplo Voz IP


             Control    1. ¿Cuál es mi IP y puerto externo?
              SIP       2. IP: 80.55.212.49 Puerto: 1234
              puerto
              5060       4. IP: 80.55.212.49 Puerto: 14560

                         3. ¿Cuál es mi IP?
           Control       Responde a 80.55.212.49:1234
Teléfono IP RTP                                                         Servidor STUN
 dentro de puerto
   NAT      16384
                               Router NAT

     –   El control SIP ya sabe qué IP y puerto encapsular en la
         negociación con el extremo para el canal RTP:
         ●
           IP: 80.55.212.49
         ●
             Puerto: 14560                                                                  62
                                                                   Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
STUN: Simple Traversal of UDP through NATs

Test cliente-servidor (I)

 ●
     Test I:
     – El cliente STUN solicita al servidor STUN (UDP port
       3478) la IP y puerto exterior suyas (del cliente).
 ●
     Test II:
     – El cliente STUN repite la petición pero solicitando al
       servidor STUN que responda desde otra IP y puerto.
 ●
     Test III:
     – Igual que el Test II pero solicitando sólo que responda
       desde otro puerto.


                                                                                   63
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CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
STUN: Simple Traversal of UDP through NATs

Test cliente-servidor (II)

       Test I                                          Test II

                                        Sí

      Respuesta
                   Sí
                             Misma IP
          ?                     ?                    Respuesta
                                                         ?

          No                      No             No                Sí

      Bloqueo                 Test II    Firewall                   Internet
        UDP                               UDP                        directo
                                        simétrico

                                                                                64
continúa...                                            Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
STUN: Simple Traversal of UDP through NATs

Test cliente-servidor (III)
                                                                       Test II
continuación...


     NAT       No                         Test I          No
                    Misma IP                                         Respuesta
   simétrico           ?
                                     [2da IP STUN]
                                                                         ?


                         Sí                                                 Sí
                                                                       NAT
                     Test III            Respuesta                   full cone
                                             ?
                                  No                 Sí
                              NAT                        NAT
                             puerto                   restringido
                                                                                          65
                           restringido
                                                                 Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
Referencias

 Bibliografía

 ●
     This is the way (SIP Tutorial V3), Mariano Stroke – NORTEL
 ●
     Voz sobre IP, Stefan Bielenberg, Ulysea SL



 Sitios Web

 ●
     SIP Forum: http://www.sipforum.org
 ●
     RFC 3261: http://www.ietf.org/rfc/rfc3261.txt


                                                                                 66
                                                        Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I
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     Detalles de la licencia
     – http://creativecommons.org/licenses/by/2.5/es/deed.es


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Curso Asterisk Voz IP 1-Introduccion-sip

  • 1. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I IRONTEC - http://www.irontec.com Voz sobre IP y Asterisk 1               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 2. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Índice Índice de Contenidos ● Módulo I. Introducción a la Voz sobre IP ● Módulo II. Teléfonos, Adaptadores y Gateways Voz sobre IP ● Módulo III. Asterisk PBX 2               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 3. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Conceptos básicos sobre telefonía tradicional Telefonía Tradicional ● Teléfono Inventado en 1876 por Antonio Meucci (atribuido a Alexander Graham Bell hasta el 2002). ● Idea principal: – Hacer audible la palabra hablada a largas distancias ● Originalmente: Transmisión sobre un hilo de hierro, comunicación punto a punto. ● Hoy en día: 1000 millones de teléfonos repartidos por todo el mundo. 3               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 4. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Conceptos básicos sobre telefonía tradicional Telefonía Tradicional: Arquitectura Inicial ●  Conexión punto a  punto. ●  Inicialmente,  conmutación manual: 4               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 5. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Conceptos básicos sobre telefonía tradicional Telefonía Tradicional: Procesamiento de llamadas Domicilio ●  En muchos casos:  Bucle de comunicación analógica  Abonado hasta la central. ●  En la central la señal se  convierte a digital: PCM de  Central 64kbps (prácticamente sin  pérdida de calidad). ... hacia otra central 5               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 6. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Conceptos básicos sobre telefonía tradicional Telefonía Tradicional: Conexión entre centrales 6               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 7. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Conceptos básicos sobre telefonía tradicional Telefonía Tradicional: Conexión entre centrales (II) ● La llamada que sale de nuestra central tiene que llegar hasta la central donde está la persona o teléfono destino. ● No es posible realizar un mallado total. ● Se hace necesaria la multiplexación del enlace troncal entre centrales: – Sistema TDM: Time Division Multiplex 7               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 8. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Conceptos básicos sobre telefonía tradicional Telefonía Tradicional: Conexión entre centrales (III) Interconexión Central Central ● Circuito exclusivo para la comunicación. 8               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 9. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Conceptos básicos sobre telefonía tradicional Características principales de la telefonía tradicional: ● Recursos ocupados durante toda la duración de la llamada. ● Los precios varían en base al tiempo de uso (tiempo de ocupación del circuito dedicado). ● La distancia importa (más circuitos, y sobre todo de operadoras distintas). ● Diseñado para “solo voz”. ● Sector totalmente regulado. ● Garantía de disponibilidad: 99,5 % !!! 9               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 10. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Conceptos básicos sobre VozIP Voz sobre IP: ¿ Qué es ? Utilizar redes de datos IP para realizar llamadas de Voz. ● En particular: Realizar llamadas por Internet (IP= Internet Protocol). ● Internet: La mayor red de datos del mundo. ● La tecnología Voz sobre IP se encuentra ahora mismo en su madurez, pero comenzó por los años 90. ● Tecnología conocida como 'VoIP'. 10               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 11. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Conceptos básicos sobre VozIP Voz sobre IP: Características Principales ● Se utiliza una única red. Si dos empresas están unidas a través de Internet, ¿ Porqué no aprovecharlo ? ● Se administra una única red. ● Finalmente se puede hablar de: Estándares abiertos e internacionales. Intero-perabilidad, Bajada de precios en proveedores y fabricantes de hardware VoIP. ● Calidad: Es posible conseguir la misma calidad, de hecho hoy por hoy, el 40% de las llamadas de las grandes operadoras se encaminan por VoIP. ● Fiabilidad: En LAN, se puede lograr una gran fiabilidad. En Internet también, pero existen quizás demasiados factores. 11               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 12. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Razones del éxito de VoIP ● Gran expansión actual de las redes de datos – LAN, WAN... – Internet: ADSL, ADSL2+, VDSL – WIFI, WiMax... ● Posibilidad de desarrollar nuevos servicios rápidamente. ● Menor inversión inicial. ● Costes más bajos para los clientes. ● Sociedad de consumo. 12               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 13. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Problemas de la VoIP Problemas que no existían o estaban solucionados con la telefonía tradicional y que afectan a la calidad del servicio (QoS). ● Requerimiento de ancho de banda ● Funciones de control ● Latencia o retardo (>300 ms impracticable ) ● Jitter: Variación de latencia. – Principal Problema: La jungla Internet 13               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 14. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Conceptos básicos sobre VozIP Voz sobre IP: Elementos Implicados ● Teléfonos IP: Físicamente, son teléfonos normales, con apariencia tradicional. Incorporan un conector RJ45 para conectarlo directamente a una red IP en Ethernet. No pueden ser conectados a lineas telefónicas normales. SNOM 360 SIPURA 841 14               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 15. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Conceptos básicos sobre VozIP Voz sobre IP: Elementos Implicados (II) ● Adaptadores análogicos IP: Permiten aprovechar los teléfonos analógicos actuales, transformando su señal analógica en los protocolos de Voz IP. LINKSYS PAP2 15               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 16. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Conceptos básicos sobre VozIP Voz sobre IP: Elementos Implicados (III) ● Softphones: Son programas que permiten llamar desde el ordenador utilizando tecnologías VozIP. Skype X-Lite WengoPhone GoogleTalk 16               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 17. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Conceptos básicos sobre VozIP Voz sobre IP: Elementos Implicados (IV) ● Centralitas IP: Centralitas de telefonía que permiten utilizar de forma combinada la tecnología VozIP (mixtas) o exclusivamente IP (puras). Avaya IP Office 17               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 18. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Conceptos básicos sobre VozIP Voz sobre IP: Agentes Implicados ● Usuarios VozIP: Utilizan tecnologías VozIP para realizar llamadas. ● Proveedores de VozIP: permiten llamar desde VozIP a telefonía tradicional. Cobran por ese servicio. ● Carriers de VozIP: Venden sus rutas VozIP a los proveedores, son 'mayoristas' de minutos IP. ● Terminadores VozIP: Venden sus lineas para llamar a telefonía tradicional a los proveedores de VozIP. ● Integradores de Soluciones VozIP: Conectan centralitas a VozIP, servidores dedicados para servicios adicionales, conexiónes CRM -> VozIP, Softphones ... 18               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 19. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Conceptos básicos sobre VozIP Voz sobre IP: Visión General 19               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 20. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Proveedores de Servicios VozIP Función Principal ● El principal servicio de los diferentes proveedores de Voz sobre IP es el de hacer de pasarela hacia la red telefónica pública (conocida como PSTN/POTS) a costes muy reducidos. 20               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 21. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Proveedores de Servicios VozIP Características Principales ● Soportan determinados protocolos estándar (SIP,IAX2,H323 normalmente). ● Algunos tienen protocolos propietarios: SKYPE, ... ● Soportan determinados codecs (GSM, G.729 normalmente). ● Casi siempre permiten realizar más de una llamada a la vez. ● Las llamadas entre usuarios de un mismo proveedor son gratuitas, en algunos casos existen 'prefijos' para saltar entre redes de proveedores conocidos. 21               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 22. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Proveedores de Servicios VozIP Características Avanzadas ● Enlace PSTN -> VoIP – Numeración geográfica: 944, 91... – Numeración 902, 700 ... 22               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 23. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Proveedores de Servicios VozIP Algunos Proveedores ● ¡Mercado parcialmente sin regular! ● Dependencia de Internet. 23               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 24. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Conceptos básicos sobre VozIP Voz sobre IP: Funcionamiento general simplificado ● Paso 1: Los dos comunicantes se registran en el servidor VozIP con sus teléfonos (Hardphones, Softphones). ● Paso 2: El equipo del emisor pregunta por el equipo del receptor. ● Paso 3: El servidor VoIP devuelve datos de contacto al emisor (puertos, direcciones IP). ● Paso 4: Se establecen comunicación entre los interlocutores. ● Todo ello utilizando un protocolo determinado: SIP, IAX2, H323 ... 24               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 25. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Tecnologías Voz sobre IP ● Protocolo: Es el 'lenguaje' que se utiliza para negociar y establecer las comunicaciones de voz sobre IP. Los más importantes: SIP, H323, IAX2, MGCP. ● Codec: Es la forma de digitalizar la voz humana para ser enviada por las redes de datos. Algunos ejemplos: G.711, G729A, GSM, iLBC, Speex, G.723. 25               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 26. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Codecs ● Los codecs se utilizan para transforma la señal de voz analógica en una versión digital. ● Los softphones, hardphones, centralitas IP ... soportan una serie de codecs cada uno. Cuando hablan entre si negocian un codec común. ● Aspectos a tener en cuenta por codec: – Calidad de sonido – Ancho de banda requerido – Requisitos de computación 26               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 27. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Tecnologías Voz sobre IP: Comparativa de Codecs CODEC Codec Bitrate Intervalo A.Banda(Ethernet) G.711 64 Kbps 10ms 87 Kbps G.729 8 kbps 10ms 31,2 Kbps Speex 4-44,2 Kbps 30 17,63 – 59,63 Kbps ILBC 13,3 Kbps 30 30,83 Kbps G.723.1 6,3 Kbps 37 21,9 Kbps GSM 13,2 Kbps 20 28,63Kbps ● Fuentes: cisco.com (ID:7934), terracal.com (FAQ), asteriskguru.com Bandwith calculator) 27               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 28. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Protocolo IAX2 ● IAX2: Inter Asterisk eXchange ● Creado y estandarizado por la centralita Asterisk. ● Utiliza el puerto 4569 UDP. ● Características Principales: – Media y señalización por el mismo flujo de datos. – Trunking – Cifrado 28               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 29. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Protocolo IAX2: Ventajas ● NAT: Al enviar tanto señalización como streaming por el mismo flujo de datos (flujo UDP), se evitan los problemas derivados del NAT. No es necesario abrir rangos de puertos para RTP. ● Trunking: Es posible enviar varias conversaciones por el mismo flujo, lo cual supone un importante ahorro de ancho de banda (overhead de la capas IP y transporte UDP). 29               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 30. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Protocolo H.323 ● Es un estándar del ITU (International Telecommunications Union) que provee especificaciones para ordenadores, sistemas y servicios multimedia por redes que no proveen calidad de servicio. ● Existe control y señalización para negociar las posibilidades de la comunicación: – Negociación de codecs – Verificación de la posibilidad de establecer canales de 'media'. – Control de secuencia ● Para el streaming, se basa como SIP en RTP / RTCP 30               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 31. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Protocolo H.323: Ventajas ● Implementa QoS de forma interna. ● Más completo: control de conferencias, recursos .. ● Soporta conferencias de forma nativa de vídeo y datos. ● SIP vs H323: – No hay un claro vencedor. – En EEUU se apostó por SIP y de ahí se ha derivado en prácticamente un estándar. 31               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 32. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Protocolo SIP ● SIP: Session Initiation Protocol, protocolo del IETF para VozIP, texto y sesiones multimedia. ● Es principalmente un protocolo de señalización de capa de aplicación para iniciación, modificación y terminación de sesiones de comunicación multimedia entre usuarios. ● Principales elementos implicados: – User Agent (Usuario) – Registrar y SIP Proxy ● El sector tiende globalmente hacia SIP. 32               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 33. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Protocolo SIP (II) ● Capacidades de SIP: – Localización del usuario. – Disponibilidad del usuario: determinación de la voluntad del receptor de la llamada de participar en las comunicaciones. – Capacidad del usuario: Determinación del medio y de sus parámetros. – Gestión de la sesión: transferencia, terminación de sesiones, modificación de los parámetros de la sesión desde el propio 'User Agent'. ● En SIP, el usuario es el 'dueño' de su sesión. 33               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 34. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Protocolo SIP (III): Esquema de funcionamiento ● El protocolo SIP es de forma nativa “peer to peer”: Dos User Agents pueden establecer una sesión entre sí: ● Dos Canales: – Señalización(UDP 5060): Establecimiento, Negociación,Fin...) – Streaming RTP (UDP 10000-20000 normalmente) y control RTCP. 34               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 35. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Protocolo SIP (IV): Concepto de Proxy Server ● Aplicación intermedia que actúa tanto como servidor y cliente, generando mensajes SIP a nombre del cliente que generó el mensaje original. ● Los mensajes pueden ser respondidos o encaminados a otros servidores. ● Interpreta, re-escribe o traduce los mensajes antes de encaminarlos. ● Dos tipos de Proxy Server: – Outbound Proxy – Inbound Proxy 35               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 36. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Protocolo SIP (V): Inbound Proxy ● El Inbound Proxy permite independizar al usuario del dispositivo que utiliza y de su localización: 36               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 37. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Protocolo SIP (VI): Outbound Proxy ● El proxy saliente simplifica la administración de los usuarios de un dominio, aplica políticas, tarifica, etc ... ● Un mismo servidor puede funcionar como Proxy entrante y saliente de un dominio 37               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 38. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Protocolo SIP (VII): Ejemplo comunicación SIP + RTP Proxy SIP Origen Destino fulano@foo.com INVITE sip:fulano@foo.com 100 Trying INVITE sip:fulano@foo.com 100 Trying 180 Ringing 180 Ringing 200 OK 200 OK ACK Flujo RTP BYE 200 OK 38               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 39. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Protocolo SIP (VIII): Concepto de Registrar Server ● Es un servidor que acepta mensajes de tipo REGISTER. ● De esa forma, se conoce la localización (IP + Puerto) de cada usuario (posibles múltiples localizaciones). ● Normalmente: mismo servidor que el SIP Proxy. 39               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 40. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Protocolo SIP (IX): Movilidad ● SIP permite implementar dos tipos de movilidad diferentes: – La movilidad personal, el usuario puede ser alcanzado en un dispositivo cualquiera, registrándose en el SIP registrar. – La movilidad propia al protocolo IP (VPN). ● El registro permite mantener las localizaciones actuales del usuario de manera dinámica. ● Basado en la localización actual, el proxy server encaminará las llamadas al destino. 40               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 41. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Protocolo SIP (X): Principales Ventajas ● Simplicidad: Basado en texto para una implementación y depuración simples, utilización de primitivas (métodos y respuestas al estilo HTTP) para establecimiento de sesiones. No se definen servicios o funciones. ● Escalabilidad y flexibilidad: Funcionalidades proxy, redirección, localización/registro pueden residir en un único servidor o en varios distribuidos. ● Simplicidad de las 'URIs' de usuario: basadas en DNS. ● No es necesario un control centralizado: funcionamiento Peer to Peer totalmente posible. 41               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 42. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Tecnologías Voz sobre IP Protocolo SIP (XI): Principales Desventajas ● Problemas de Red: La utilización de un canal PtP para el streaming de audio RTP plantea numerosos problemas a nivel de red: nat routers, firewalls, ... ● Interoperabilidad con PSTN: H.323 ofrece mayores ventajas. 42               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 43. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I ¿Cómo localizar un teléfono IP? ● Direcciones SIP – Similar a direcciones de correo: sip:fulanito@foo.com ● ENUM (tElephone NUmber Mapping) – Asocia nº de teléfono convencional a dirección internet: +34 944012345 → 5.4.3.2.1.0.4.4.9.4.3.e164.arpa ● Prefijo con numeración específica: 51 (zona Spain) +34 51 944012345 ● Prefijo con numeración geográfica: 8 (zona Spain) +34 846 3 123456 43               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 44. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I ¿Cómo localizar un teléfono IP? Direcciones SIP ● Para llamadas entre teléfonos IP o softphones. ● Similar a las direcciones de correo: sip:fulanito@foo.com ● El cliente (teléfono SIP, softphone, PBX) se conecta a la centralita o punto destino responsable del dominio/IP llamado. m o.co fo @ nito Internet a fula Destino ar sip:fulanito@foo.com m 1. Llamar a fulanito@foo.com Lla 2. Origen PBX foo.com 44               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 45. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I SIP y DNS: Registro SRV Función principal ● Las direcciones SIP pueden tener asociado un registro SRV en un servidor DNS. ● Un usuario SIP tiene una dirección SIP pública que redirige las llamadas a su localización actual (o a su proxy correspondiente). ● Un mismo servidor SIP puede albergar distintos dominios SIP: – Ej: Las direcciones sip:fulanito@foo.com y sip:menganito@dominio.com son gestionadas por el proxy SIP sip.foo.com. 45               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 46. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I SIP y DNS: Registro SRV Funcionamiento m o .co p .fo ._ud sip m V _ o .co SR .fo Servidor DNS S ip DN ta:s ión es eti c pu Internet P Res 1. 2. s RTP ión de dato 5. Comunicac m o.co Destino fo @ fulanito@foo.com nito 3. Ll la Origen ama r a fu a fu lanit ar o@f m oo.c om Lla 4. PBX 46 sip.foo.com (Paso opcional)               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 47. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I SIP y DNS: Registro SRV Registro SRV en Bind9 ● Dominio foo.com con servidor DNS Bind9 y Proxy SIP interno 192.168.0.111. ● Para redirigir las peticiones DNS de tipo SRV SIP (UDP) se añade en la zona: _sip._udp    IN    SRV    0 0 5060 192.168.0.111. ;Prioridad 0, Balanceo 0, Puerto 5060, Host 192.168.0.111 ● Comprobación: #> host ­t srv _sip._udp.foo.com _sip._udp.foo.com has SRV record 0 0 5060 192.168.0.111. ● Cuando un cliente SIP quiere descubrir el proxy SIP de un dominio foo.com hace una búsqueda DNS de _sip._udp.foo.com. 47               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 48. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I ¿Cómo localizar un teléfono IP? ENUM (tElephone Number Mapping) (I) ● Asociación de números telefónicos convencionales (E.164) a nombre DNS en .e164.arpa. +34 944012345 → 5.4.3.2.1.0.4.4.9.4.3.e164.arpa ● El servidor DNS que alberga la entrada, tiene registrados los servicios (sip, mail, http) publicados para dicho número . – Ejemplo de entrada en Bind: $ORIGIN 5.4.3.2.1.0.4.4.9.4.3.e164.arpa.  NAPTR 10 100 "u" "E2U+sip" "!^.*$!sip:fulano@foo.com!" .  NAPTR 10 101 "u" "E2U+msg" "!^.*$!mailto:fulano@foo.com!" . – Prioridad 1: contactar vía SIP con fulano@foo.com – Prioridad 2: contactar por correo con fulano@foo.com 48               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 49. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I ¿Cómo localizar un teléfono IP? ENUM (tElephone Number Mapping) (II) ● Ejemplo: – Llamada desde un teléfono IP al +34944991234 3. Llamar a sip:fulano@foo.com 2. Origen Re spu Destino sip esta: 1. Co ma :fula nsu ilto no@ lta :fu 4.3 lan foo. .2. o@ com 1.9 gm .9. ail. 4.4 co .9. m 4.3 .e1 64 .ar pa Servidor DNS 49               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 50. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I ¿Cómo localizar un teléfono IP? ENUM (tElephone Number Mapping) (III) ● Estado del arte: – ENUM soportado por algunos proxies, Asterisk y algunos teléfonos SIP. – El DNS .e164.arpa no tiene aún las zonas subdelegadas en España. ● Alternativa: e164.org – Servidor DNS privado independiente. Permite al usuario asociar su número de teléfono convencional a una dirección VoIP, correo, web... 50               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 51. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I ¿Cómo localizar un teléfono IP? Prefijo con numeración específica ● Prefijo 51 para llamadas en todo el territorio nacional. ● El usuario contrata el número al operador asignado por la CMT. ● El abonado debe residir en España. ● Ejemplo: +34 51 456708922 – Las llamadas a este número son redirigidas por el operador a un número SIP. 51               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 52. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I ¿Cómo localizar un teléfono IP? Prefijo con numeración geográfica ● Prefijo 8. ● Compartido con el servicio telefónico fijo. ● El usuario contrata el número al operador asignado por la CMT. ● Ofrece el servicio sólo donde reside el abonado. ● Ejemplo: Vizcaya: 846 +34 846 3 123456 ● Más información: – BOE Jueves 18 agosto 2005: http://www.boe.es/boe/dias/2005/08/18/pdfs/A28868­28871.pdf 52               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 53. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I NAT Problema del NAT ● El 'supuesto' agotamiento de los rangos de direcciones Ips utilizables en Internet ha obligado a utilizar direcciones IP privadas dentro de las redes de las empresas y usuarios domésticos. ● Un equipo IP para ser alcanzado en Internet debe utilizar una IP pública para sus comunicaciones. Es necesario por tanto 'enmascarar' la red interna en una o varias Ips públicas (Source NAT). ● El proceso de NAT no es nada sencillo: varios tipos de NAT, varios tipos de soluciones. ● Tesis Heinz Herlitz: – http://www.uct.cl/biblioteca/tesis-on-line/heinz-herlitz/tesis.pdf 53               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 54. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I NAT y SIP Esquema Base Problema en salida: Proceso NAT: encapsulación IP conversión y puerto de RTP IP privada » IP pública a nivel de aplicación Internet Router NAT Red local IP's privadas: 192.168.0.0/16 Problema en entrada: 172.16.0.0/12 mapeo de puertos 10.0.0.0/8 54               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 55. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I NAT y SIP Tipos de NAT (I) ● NAT full cone: Todas las peticiones desde la misma IP/puerto de la LAN son mapeadas a la misma IP/puerto público. Cualquier máquina puede enviar paquetes a la máquina interna por esa IP/puerto mediante redirección de puertos. 80 2050 4702 Google 2050 4702 Router NAT 3590 Máquina interna Irontec 55               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 56. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I NAT y SIP Tipos de NAT (II) ● NAT restringido: Lo mismo, pero una máquina externa con IP X puede enviar paquetes a la máquina interna sólo si ésta le ha enviado paquetes previamente. No importa el puerto. 80 2050 4702 2231 1025 1025 Google 1025 Router NAT 3590 Máquina interna Irontec 56               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 57. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I NAT y SIP Tipos de NAT (III) ● NAT puerto restringido: Lo mismo que NAT restringido, pero la máquina externa con IP X y puerto P sólo puede enviar paquetes a la máquina interna si ésta le ha enviado previamente paquetes al puerto P. 80 2050 4702 2231 125 Google 125 Router NAT 3590 Máquina interna Irontec 57               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 58. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I NAT y SIP Tipos de NAT (IV) ● NAT simétrico: Todas las peticiones desde la misma IP/puerto de la LAN a una IP/puerto externos específicos son mapeadas a la misma IP/puerto público. Si la máquina interna envía un paquete a una IP/puerto distintos el mapeo cambia. Por lo tanto, sólo la máquina externa que recibe un paquete puede devolver paquetes a la máquina interna. 80 2050 4702 Google 2050 9055 80 Router NAT125 Máquina interna 2231 Irontec 58               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 59. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I NAT y SIP Tipos de NAT (V) ● La clasificación anterior está abandonada hoy en día. Muchas implementaciones NAT oscilan entre varios de los tipos. – Preservación de puerto: Se mapea la misma IP/puerto externo para la misma IP/puerto interno. Si dos máquinas internas tratan de conectar con la misma IP/puerto externo, el puerto exterior mapeado a la segunda máquina se elige aleatoriamente. También se conoce como NAT restricted cone. 59               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 60. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I NAT y SIP Soluciones para NAT ● Solución por parte del cliente: – Utilización de servidores STUN . ● Soluciones de en los equipos de comunicaciones IP: – VPN – Mapeo de puertos ● Soluciones en los servidores SIP: – Nat Helpers. 60               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 61. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I STUN: Simple Traversal of UDP through NATs Teoría de Funcionamiento ● Protocolo de red que permite a clientes detrás de NAT averiguar su IP pública, tipo de NAT y puerto exterior. ● El cliente STUN solicita a un servidor STUN la IP y puerto por los que ha salido a Internet. En función de varios test contra el servidor STUN el cliente averigua el tipo de NAT en el que se encuentra. ● El servidor STUN dispone de dos IPS públicas. ● No soluciona el problema del NAT simétrico. ● En VoIP se utiliza para facilitar la recepción de los datos de voz RTP (UDP). ● Servidores STUN públicos: – stun.fwd.net, stun.xten.com, stun.voipbuster.com, ... 61               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 62. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I STUN: Simple Traversal of UDP through NATs Ejemplo Voz IP Control 1. ¿Cuál es mi IP y puerto externo? SIP 2. IP: 80.55.212.49 Puerto: 1234 puerto 5060 4. IP: 80.55.212.49 Puerto: 14560 3. ¿Cuál es mi IP? Control Responde a 80.55.212.49:1234 Teléfono IP RTP Servidor STUN dentro de puerto NAT 16384 Router NAT – El control SIP ya sabe qué IP y puerto encapsular en la negociación con el extremo para el canal RTP: ● IP: 80.55.212.49 ● Puerto: 14560 62               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 63. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I STUN: Simple Traversal of UDP through NATs Test cliente-servidor (I) ● Test I: – El cliente STUN solicita al servidor STUN (UDP port 3478) la IP y puerto exterior suyas (del cliente). ● Test II: – El cliente STUN repite la petición pero solicitando al servidor STUN que responda desde otra IP y puerto. ● Test III: – Igual que el Test II pero solicitando sólo que responda desde otro puerto. 63               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 64. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I STUN: Simple Traversal of UDP through NATs Test cliente-servidor (II) Test I Test II Sí Respuesta Sí Misma IP ? ? Respuesta ? No No No Sí Bloqueo Test II Firewall Internet UDP UDP directo simétrico 64 continúa...               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 65. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I STUN: Simple Traversal of UDP through NATs Test cliente-servidor (III) Test II continuación... NAT No Test I No Misma IP Respuesta simétrico ? [2da IP STUN] ? Sí Sí NAT Test III Respuesta full cone ? No Sí NAT NAT puerto restringido 65 restringido               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 66. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Referencias Bibliografía ● This is the way (SIP Tutorial V3), Mariano Stroke – NORTEL ● Voz sobre IP, Stefan Bielenberg, Ulysea SL Sitios Web ● SIP Forum: http://www.sipforum.org ● RFC 3261: http://www.ietf.org/rfc/rfc3261.txt 66               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz
  • 67. CURSO VOZ SOBRE IP Y ASTERISK v1.0. Módulo I Licencia Copyright © 2006 Irontec <contacto@irontec.com> ● Detalles de la licencia – http://creativecommons.org/licenses/by/2.5/es/deed.es 67               Gorka Gorrotxategi – Iñaki Baz