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