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Curso de Engenharia de Computação
Telefonia IP: conceitos e um projeto de implantação
Reinaldo Guimarães Aguiar
Itatiba – São Paulo – Brasil
Novembro de 2004
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Curso de Engenharia de Computação
Telefonia IP: conceitos e um projeto de implantação
Reinaldo Guimarães Aguiar
Monografia apresentada à disciplina Trabalho de Conclusão de Curso, do Curso de Engenharia de Computação da Universidade São Francisco, sob a orientação do Prof. Ms. Sidney Pio de Campos, como exigência parcial para conclusão do curso de graduação. Orientador: Prof. Ms Sidney Pio de Campos
Itatiba – São Paulo – Brasil
Novembro de 2004
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O presente exemplar da monografia TELEFONIA IP: CONCEITOS E UM PROJETO DE IMPLANTAÇÃO contempla as correções sugeridas pela banca examinadora durante a apresentação do Trabalho de Conclusão de Curso.
Itatiba / SP, 08 de Dezembro de 2004
Prof. Ms. Sidney Pio de Campos (Orientador)
USF – Universidade São Francisco – Itatiba – SP.
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TELEFONIA IP: CONCEITOS E UM PROJETO DE IMPLANTAÇÃO
Reinaldo Guimarães Aguiar
Monografia defendida e aprovada em 27 de novembro de 2004 pela Banca
Examinadora assim constituída:
Prof. Ms. Sidney Pio de Campos (Orientador)
USF – Universidade São Francisco – Itatiba – SP.
Prof Ms. Alencar de Melo Júnior (Membro Interno)
USF – Universidade São Francisco – Itatiba – SP.
Prof Ms. José Aparecido Carrilho (Membro Interno)
USF – Universidade São Francisco – Itatiba – SP.
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Agradecimentos
Agradeço primeiramente ao Professor Sidney, meu orientador, que acreditou em mim e
incentivou-me para a conclusão deste trabalho, face aos inúmeros percalços do trajeto.
Agradeço também ao Professor Alencar, um companheiro de percurso e de discussões
profícuas, dentro e fora do contexto deste trabalho, agraciando-me incontáveis vezes com sua
paciência, conhecimento e amizade.
Alguns experimentos e vários “entendimentos” não teriam sido possíveis sem a colaboração
de meus companheiros de classe.
Eu agradeço fraternalmente a todos.
vi
Sumário
Lista de Siglas........................................................................................................................ i
Lista de Figuras.................................................................................................................... ii
Resumo ................................................................................................................................ iii
Abstract ............................................................................................................................... iii
1 Introdução ..................................................................................................................... 1
2 Telefonia IP.................................................................................................................... 3 2.1 Voz ........................................................................................................................... 6 2.2 Qualidade de Serviço (QoS) ...................................................................................... 6
2.2.1 Vazão ................................................................................................................. 6 2.2.2 Latência.............................................................................................................. 7 2.2.3 Jitter ................................................................................................................... 7 2.2.4 Perdas................................................................................................................. 8 2.2.5 Disponibilidade .................................................................................................. 8 2.2.6 Implementação de QoS....................................................................................... 8 2.2.7 Mecanismo ......................................................................................................... 9
2.2.7.1 Algoritmo de Enfileiramento ........................................................................ 9 2.2.7.1.1 FiFo (First In First Out) ........................................................................... 9 2.2.7.1.2 Enfileiramento FQ (Fair Queueing) ....................................................... 10 2.2.7.1.3 WFQ (Weighted Fair Queuing).............................................................. 10 2.2.7.1.4 PQ (Priority Queuing) ........................................................................... 10 2.2.7.1.5 CQ (Custow Queuing)............................................................................ 11
2.2.7.2 Protocolos de Sinalização........................................................................... 11 2.2.7.3 Mecanismos de Congestionamento............................................................. 11
2.3 Protocolos ............................................................................................................... 11 2.3.1 TCP/IP.............................................................................................................. 11 2.3.2 UDP ................................................................................................................. 12 2.3.3 RSVP (Resource ReSerVation Protocol)........................................................... 12 2.3.4 RTP (Real-Time Transport Protocol)................................................................ 13 2.3.5 RTCP (Real-Time Control Protocol)................................................................. 14 2.3.6 H.323................................................................................................................ 14
2.3.6.1 Terminal H.323 .......................................................................................... 15 2.3.6.2 Gateway H.323 .......................................................................................... 15 2.3.6.3 Gatekeeper ................................................................................................. 16
2.3.7 SIP ................................................................................................................... 17 2.3.8 SIP & H.323 ..................................................................................................... 18
3 IPv6 .............................................................................................................................. 20 3.1 Aspectos Técnicos :................................................................................................. 20 3.2 Qualidade de Serviço em IPv6 (QoS) ...................................................................... 21
4 Projeto Para Implementação de Voz Sobre IP........................................................... 22 4.1 Fatores a serem analisados para implantar VoIP ...................................................... 22 4.2 Estrutura atual da empresa....................................................................................... 24 4.3 Projeto a ser implantado.......................................................................................... 25
5 Conclusão..................................................................................................................... 29
Bibliografia......................................................................................................................... 30
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Lista de Siglas
VoIP Voice over IP
VoATM Voice over ATM
VoFR Voice over Frame Relay
QoS Quality of Service
ITU-T International Telecomunication Union
IETF Internet Enginner Task Force
SIP Session Initiaton Protocol
PSTN Public Switched Telephone Network
IMTC International Multimedia Telecommunications Consortium
WAN Wide Area Network
TTL Time-to-Live
RED Random Early Detection
LAN Local Area Network
FQ Fair Queueing
WFQ Weighted Fair Queuing
PQ Priority Queuing
FiFo First In First Out
CQ Custow Queuing
RSVP Resource ReSerVation Protocol
RTP Real-Time Transport Protocol
RTCP Real-Time Control Protocol
B-ISDN Broadband Integrated Services Digital Network
N-ISDN Narrowband Integrated Service Digital Network
RAS Registration, Admission and Status
MCU Multipoint Control Unit
RDSI Rede Digital de Servicos Integrada
RFC Request For Comments
UAC User Agent Client
UAS User Agent Server
ROI Return on Investment
MPLS Multi-Protocol Label Switching
FRAD Frame Relay Adapter
TDM Time Division Multiplexing
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Lista de Figuras
Figura 1 (Comunicação PC com PC) .........................................................................................3
Figura 2 (Enlace de 64 Kbps).....................................................................................................4
Figura 3 (Enlace de 64 Kbps com VoIP)....................................................................................5
Figura 4 (Operação básica do SIP)...........................................................................................18
Figura 5 (Etapas da migração de PSTN para Telefonia IP)......................................................24
Figura 6 (Sistema atual de telefonia)........................................................................................25
Figura 7 (Expectativa do retorno do investimento feito em VoIP/ Telefonia IP) ....................26
iii
Resumo
Na primeira parte deste trabalho é realizado o estudo da tecnologia de Voz sobre IP e
na segunda parte será apresentado parte de um projeto para implantação de VoIP em um
ambiente empresarial onde foi realizado um estudo da atual infra-estrutura de telefonia de um
ambiente empresarial e a migração para a tecnologia VoIP.
PALAVRAS-CHAVE: VoIP, Telefonia IP, Convergência de Redes e Projeto de Telefonia
Abstract
The first part of this coursework has the objective of studding the Voice over
IP technology and the second one is a part of a project that will be designed to implement
VoIP in an enterprise environment. It has been carried out a study on the present phone infra-
structure and a future VoIP system.
KEY WORDS: VoIP, Telefonia IP, Network Convergence and Telephony Project
1
1 INTRODUÇÃO
A telefonia é uma tecnologia antiga, eficiente e também uma forma de comunicação
que atinge grande parte da humanidade. A rede telefônica, desta forma, possui uma base
instalada estável e confiável. Entretanto é inegável que as redes de comutação de pacotes,
inicialmente projetadas para a transmissão de dados, vêm sofrendo um crescimento no
número de usuários nos dias atuais. Neste contexto, fica evidenciada a importância da
Internet, cuja tecnologia se baseia no protocolo IP.
Existem motivações que podem levar a pensar na possibilidade de trafegar voz nas
redes IP (VoIP), como por exemplo, a estrutura básica da tecnologia IP tem um custo
relativamente baixo além do que existe a possibilidade de economia para as redes telefônicas
particulares de empresas, já que se pode evitar os custos de ligações interurbanas e
internacionais.
O VoIP, é uma tecnologia que permite a digitalização e codificação da voz e o
empacotamento destes dados em pacotes IP para transmissão em uma rede que utilize o
protocolo TCP/IP. O transporte de dados VoIP, utilizando-se como suporte a rede Internet,
tem sido um forte atrativo para os usuários. A experiência, no entanto, demonstrou que os
pacotes IP contendo os dados de voz, ao passarem por diversos domínios e roteadores, não
tem mais condições de oferecer uma qualidade de voz aceitável no destino. Um dos motivos é
que os parâmetros de QoS (Quality of Service) exigidos para este serviço, relativos ao atraso e
à variação deste atraso, não podem ser assegurados pela Internet atual. O volume de dados
gerado pelas aplicações VoIP são outro desafio para a rede TCP/IP, fazendo com que a sua
aplicação, muitas vezes, se restrinja a redes corporativas privadas, nas quais é relativamente
simples e pouco oneroso a disponibilização de QoS.
O paradigma do melhor esforço (best effort) por parte da rede em relação aos pacotes
de dados não é suficiente para uma aplicação de voz, já que esta aplicação é sensível a
variação de atraso. Nas comumentes encontradas redes TCP/IP não é possível garantir um
atraso constante ou, no mínimo, com uma variação deste atraso dentro de limites definidos, o
que torna uma aplicação de voz em tempo real (como por exemplo uma ligação telefônica),
2
inviável ou, como costuma ser, um serviço de baixíssima qualidade - com a voz entrecortada e
pouco inteligível.
Esse trabalho propõe-se a apresentar uma possibilidade de uso da Telefonia IP em
substituição ao sistema telefônico convencional, estudando as características principais do
sistema e os seus benefícios.
No final do trabalho é apresentada uma parte do projeto de implantação de Telefonia
IP em uma empresa de grande porte.
Na seção 3 são apresentadas características da Telefonia IP. Na seção 4 é abordado de
forma básica a estrutura do IPv6. O projeto de implementação de telefonia IP pode ser
encontrado na seção 5. A conclusão será apresentada na seção 6.
3
2 TELEFONIA IP
A tecnologia VoIP teve seu desenvolvimento através de pesquisas feitas por empresas
privadas, basicamente fabricantes de hardware para telefonia, inicialmente com o experimento
de voz trafegando por uma rede de dados não importando qual a tecnologia, mas obviamente
com protocolos proprietários. Esta comunicação era feita através de cliente PC diretamente
para outro cliente PC [MIN98], conforme mostrado na figura 1. Mais tarde separou-se em
VoATM (voz sobre ATM), VoFR (voz sobre Frame Relay), mas devido a grande explosão da
Internet evoluiu para VoIP, passando a utilizar uma rede com o protocolo TCP/IP para
trafegar voz, porém com protocolos ainda proprietários.
Figura 1 – Comunicação PC com PC
De acordo com [MON00], VoIP é uma tecnologia que permite a digitalização de voz e
o empacotamento de dados IP para a transmissão em uma rede que utilize os protocolos TCP
/IP.
Com a necessidade de interoperabilizar as redes utilizadas para trafego de dados com
as redes usadas para o tráfego de voz, foi criado o conceito de Gateway IP. Com a evolução
da tecnologia, a comunicação passou a ser feita Gateway IP com Gateway IP [BLA98].
A necessidade de padronizar os protocolos e métodos para tecnologia de VoIP veio
através do avanço das pesquisas nesta área devido ao seu sucesso. Surgiu então em 1996,
através do ITU-T (International Telecomunication Union) a Recomendação H.323 [MIN98],
criando as definições para serviços de comunicação em tempo-real de áudio, vídeo e dados. O
IETF (Internet Enginner Task Force) também criou o seu padrão chamado SIP (Session
Initiaton Protocol), com mais integração com protocolos desenvolvidos também pelo ITEF. O
4
SIP foi desenvolvido para resolver um único problema do H.323 que é a complexidade. Uma
coisa que autores e pesquisadores não conseguem explicar é porque o SIP não teve o sucesso
esperado, pois ele divide 20% restante de utilização no mercado com os protocolos
proprietários (Dados de 2001).
Para estabelecer uma chamada telefônica através da PSTN (Public Switched
Telephone Network) [SOA95], cria-se um circuito virtual de vazão de 64kbps com um
caminho fixo, não importando se existe silêncio, o circuito permanece estabelecido e gastando
banda desnecessária, mas quando se utiliza tecnologia VoIP, possui alguns recursos que
ajudam a reduzir o gasto desnecessário de banda passante, tais como:
Supressão do Silêncio: sendo uma técnica muito utilizada, pois o próprio algoritmo
que digitaliza a voz reconhece se o que ele digitalizou é silencio, caso seja, esta fatia de
conversa que foi digitalizada não é transmitida, havendo assim banda disponível para outras
aplicações. Cerca de 40% de uma conversa é silêncio, comprova-se assim que a utilização
desta técnica e de extrema importância na melhoria de QoS. Esta técnica e utilizada por todos
os algoritmos de digitalização de voz da Recomendação H.323 [MIN98].
Compactação do Canal de Voz: esta técnica também é muito utilizada, existe mais
de um algoritmo na recomendação H.323 que podem baixar a vazão de 64kbps utilizada na
PSTN. Essa variação depende do grau de qualidade desejada na voz, se a compactação for
muito alta, a voz poderá sair um pouco metalizada.
A figura 2 mostra o circuito virtual para voz 64 kbps e a figura 3 mostra a sessão de
voz RTP 10kbps.
Figura 2 – Enlace de 64 Kbps.
5
Figura 3 – Enlace de 64 Kbps com VoIP.
Segundo [CHO02], a arquitetura VoIP é composta por quatro níveis, ela esta definida
por varias organizações em seus respectivos padrões, identificando assim as interfaces que
existem entre cada nível.
Nível de aspecto de Serviço: responsável por todos os aspectos do serviço VoIP, dos
quais fazem parte a segurança da cobrança e a codificação da fala em pacotes digitais.
Nível de Sessão: suporte do VoIP para estabelecer uma chamada e registrar quando
estabelece a conexão do terminal inicialmente na rede.
Nível de Transporte: através desse nível que é realizado o transporte de mensagens
de ponta a ponta.
Nível de Rede: nesse nível e que realiza os serviços de roteamento, por exemplo, a
transferência do pacote IP.
Foram definidos alguns atributos “domínio” da arquitetura em níveis VoIP, pelas
diversas organizações de Padrões, entre elas a ITU, IETF e IMTC [CHO02].
A organização IMTC tem uma contribuição muito importante para os padrões do
VoIP, esta hoje trabalhando no domínio H.323 e introduziu um grupo de trabalho no fórum
VoIP a fim de definir uma especificação para a interoperabilidade entre os diferentes produtos
de VoIP [CHO02].
6
2.1 Voz
A conversação humana é uma forma de onda mecânica com freqüências principais na
faixa que vai de 300 Hz a 3,4 kHz. O primeiro problema da telefonia em geral é a reprodução
com qualidade da voz humana em um terminal à distância.
Com o advento da telefonia digital, a voz é codificada em formato digital, que pode ser
multiplexado no tempo de forma a compartilhar meios de transmissão. A representação digital
de áudio oferece algumas vantagens: alta imunidade a ruído, estabilidade e reprodutividade.
2.2 Qualidade de Serviço (QoS)
A qualidade de serviço nas redes IP é um aspecto operacional fundamental para o
desempenho fim-a-fim das aplicações VoIP [MIN98], precisa-se ter um conhecimento dos
mecanismos utilizados, parâmetros, algoritmos e protocolos, para que se tenha uma QoS
adequada a fim de viabilizar a operação com qualidade.
É preciso exigir determinados parâmetros, os quais são requisitos da qualidade de
serviço como atrasos, vazão, perdas, etc. Estes parâmetros devem estar dentro do limite
aceitável, entre seus valores mínimos e máximos, para garantir a qualidade através da rede,
com os componentes e equipamento utilizados.
A solicitação de QoS da aplicação deve definir claramente quais parâmetros devem ser
garantidos para que as aplicações possam executar com qualidade. Os mais comumente
utilizados são: vazão, latência, jitter, perda e disponibilidade.
2.2.1 Vazão
A vazão (largura da banda), parâmetro mais básico de QoS, é necessária para a
operação adequada de qualquer aplicação. As aplicações geram bandas, que devem ser
atendidas pela rede, esse atendimento é um dos aspectos levados em conta no projeto da rede.
7
2.2.2 Latência
O atraso e a latência são parâmetros de muita importância para estabelecer QoS, a
latência é o somatório de atrasos ou tempo de resposta gerados na rede ou nos equipamentos
utilizados. Este parâmetro é influenciado principalmente por atraso de propagação, velocidade
de transmissão e processamento dos equipamentos.
Ao abordar redes de longa distância, as velocidades de transmissão são dependentes da
escolha de tecnologia de rede WAN (Linhas privadas, frame relay, satélite, ATM,...)
[SOA95]. É visível nessa situação limitações e/ou restrições nas velocidades utilizadas
mesmo existindo a possibilidade de escolha da velocidade.
2.2.3 Jitter
O jitter é um parâmetro importante para que se ofereça uma qualidade de serviço. As
aplicações de VoIP dependem que seja garantido às informações processadas na rede o
período de tempo bem definido.
O jitter pode ser entendido como a variação no tempo e na freqüência de entrega das
informações (pacotes) devido à variação na latência (atrasos) da rede.
Os fatores ligados à operação de rede impõem um atraso as informações como, por
exemplo, a diferença de tempo em que é feito o processamento nos equipamentos
intermediários, transmissão através de redes públicas (Frame Relay, ATM, IP) e outros. O
efeito causado pelo jitter, além da variação do atraso, é a entrega fora de ordem dos pacotes
enviados pelo emissor.
Para resolver o problema dos pacotes fora de ordem poder-se-ia usar o auxílio de um
protocolo de transporte como o TCP [COM95] o qual verifica a seqüência dos dados e efetua
as correções.
8
2.2.4 Perdas
As perdas de pacotes em uma rede IP são um problema sério e podem influenciar
significativamente a qualidade do serviço de voz sobre IP. A perda de pacotes é definida
como a porcentagem de pacotes transmitidos pelo host de origem (A) que chegam ao host de
destino (B), e é devida principalmente a alguns fatores como :
• Imperfeições de transmissão: problemas físicos nos equipamentos de transmissão podem
resultar em perda de pacotes;
• Atraso excessivo: se o parâmetro “Time-to-Live” (TTL) definido para o pacote for
excedido, o pacote é descartado pela rede;
• Congestionamento: excesso de tráfego na rede pode resultar no overflow dos buffers dos
roteadores, resultando na perda de pacotes. Além disto, se o protocolo RED (Random Early
Detection) é utilizado, o roteador irá descartar aleatoriamente pacotes;
• Overflow do buffer de jitter: se o jitter na rede for excessivo, poderá ocorrer um overflow
no buffer utilizado para compensar o jitter, com conseqüente perda de pacotes.
Para a aplicação de VoIP isso se torna um problema sério, porque a perda de pacotes com
trechos de voz digitalizada acarreta numa má qualidade, não sendo aceitável para a aplicação.
A QoS preocupa-se sempre em especificar e garantir limites razoáveis para que haja uma
operação adequada para a aplicação.
2.2.5 Disponibilidade
Este aspecto de qualidade é uma forma de garantir a execução da aplicação ao longo
do tempo, normalmente aborda-se na fase do projeto. Por ser um requisito bastante rígido é
comum, por exemplo, aplicações WEB cliente/servidor requererem disponibilidade acima de
99% do tempo.
2.2.6 Implementação de QoS
A qualidade de serviço em redes IP deve ser tratada desde o host de origem até o host
de destino. Desta forma para implementar QoS o tráfego pela rede deve ser tratado em todo o
9
caminho do pacote [RNP04], ou seja, sobre todos os equipamentos envolvidos fim-a-fim tipo:
LANs, Switches, roteadores Firewalls ou até enlace de dados como uma Internet.
O principal objetivo da QoS na rede é priorizar o tráfego interativo que é sensível ao
retardo em prejuízo ao tráfego que não é sensível ao atraso como transmissão de arquivos.
2.2.7 Mecanismo
Através de diversos tipos de mecanismos pode-se implementar técnicas para
estabelecer QoS em redes IP, a saber: Algoritmo de Enfileiramento, Protocolos de Sinalização
e Mecanismo de Congestionamento.
2.2.7.1 Algoritmo de Enfileiramento
Para prevenir e controlar o congestionamento em interface de roteadores e switches L3
é necessário aplicar mecanismos de enfileiramento. Há vários, onde se destaca os principais
[RNP04]: FiFo, Enfileiramento FQ, WFQ, PQ e CQ.
2.2.7.1.1 FiFo (First In First Out)
Essa tecnologia de fila é um mecanismo de armazenamento e repasse, no qual não
existe nenhum conceito de prioridade. As transmissões dos pacotes acontecem de forma que
os primeiros que chegam são os primeiros a serem atendidos [CHO02]. Se existir um
congestionamento na rede, o Fifo armazena os pacotes e quando acabar o congestionamento a
mesma entrega na ordem em que chegara os pacotes ao destino.
10
2.2.7.1.2 Enfileiramento FQ (Fair Queueing)
Nesse algoritmo as mensagens são coordenadas através de sessões, onde para cada
sessão aloca-se um canal. A coordenação da fila dos pacotes é feita através do último bit que
atravessa o canal essa ordem sendo assim, teremos uma banda mais justa entre pacotes.
2.2.7.1.3 WFQ (Weighted Fair Queuing)
A partir do algoritmo FQ, foi então desenvolvido o WFQ, por volta de 1990 por Alan
Deners e outros. A proposta era uma melhoria em que round-robin é feito byte a byte, e não
pacote por pacote [CHO02].
O algoritmo escalona o tráfego prioritário para frente da fila, reduzindo tempo de
resposta. Ao mesmo tempo compartilha o restante da banda com outros tipos de fluxos através
de uma forma justa.
2.2.7.1.4 PQ (Priority Queuing)
O algoritmo PQ classifica o tráfego de entrada em quatro níveis (alta, média, normal e
baixa). Todos os pacotes da fila alta são transmitidos antes de qualquer pacote da fila média,
até que a fila alta esteja vazia, seguindo essa seqüência até a fila baixa[CHO02]. O sistema de
funcionamento desse algoritmo pode ocasionar a perda dos pacotes das filas mais baixas caso
não haja tempo para essa transmissão.
Alguns motivos para utilizar a fila PQ:
- enlaces com pouca largura de banda.
- alto tráfego, priorizando acima das demais, que possivelmente não tenham acesso.
11
2.2.7.1.5 CQ (Custow Queuing)
Com o uso do algoritmo CQ, pode-se especificar uma percentagem da banda para cada
fila (aplicação). Essa reserva de banda é compartilhada proporcionalmente entre as aplicações
e os usuários, o resto que existe na banda fica destinado aos outros tipos de tráfego. Uma das
filas existentes nesse algoritmo é a chamada fila 0, que não pode ser alterada, porque é de uso
do sistema para transmitir os seus pacotes, sendo que ela esvazia antes de todas as outras.
2.2.7.2 Protocolos de Sinalização
O protocolo de sinalização existe a fim de que as aplicações informem à rede a
necessidade de QoS, eles também permitem que os equipamentos de rede troquem
informações para visar a garantia no QoS necessitado pela rede.
2.2.7.3 Mecanismos de Congestionamento
Esse mecanismo é importante para estabelecer QoS em uma rede IP. Ele trabalha com
a idéia de inibir os fluxos de pacotes quando ocorre congestionamento, reduzindo a geração
de fluxo na rede. O nível de congestionamento irá reduzir quando se entregar menos pacotes
na rede. Pode-se então associar esse mecanismo como controle de fluxo de pacote.
2.3 Protocolos
Alguns dos protocolos tradicionalmente utilizados para uso em Telefonia IP serão
citados no texto a seguir.
2.3.1 TCP/IP
A pilha de protocolos TCP/IP surgiu com a criação em 1966 da ARPAnet, uma
interligação de computadores iniciada pelo governo americano com o objetivo de criar um
sistema de comunicação e controle distribuído para fins militares.
12
Os protocolos TCP/IP podem ser utilizados sobre qualquer estrutura de rede, seja ela
simples como uma ligação ponto-a-ponto ou uma rede de pacotes complexa. Como exemplo
pode-se citar sua utilização em estruturas de rede em Telefonia IP. Maiores informações
podem ser encontradas em [COM95]
2.3.2 UDP
O protocolo UDP opera no mesmo nível, camada de transporte, que o protocolo TCP,
fornecendo uma forma simples de acesso ao sistema de comunicação permitindo que as
aplicações se comuniquem de forma independente. As aplicações que utilizam o UDP como
protocolo, têm a possibilidade de enviar pacotes IP brutos encapsulados sem que seja
necessário estabelecer e gerir uma conexão entre as entidades UDP de transmissão e recepção.
Maiores informações podem ser encontradas em [COM95]
2.3.3 RSVP (Resource ReSerVation Protocol)
Através desse protocolo permite-se que as aplicações reservem recursos para obter
QoS, quando transmitem seus dados.
Baseado no IP, este protocolo é bastante robusto, foi projetado para suportar o envio
de dados multicast e unicast sobre ambientes de redes heterogêneas.
O RSVP foi projetado para fluxos de dados sobre datagramas IP com os recursos
reservados unidirecionalmente, sendo necessário duas reservas para efetuar uma comunicação
bidirecional. As mensagens são passadas pelos roteadores que entendem RSVP, caso algum
dos roteadores não entenda o RSVP, a mensagem é passada diretamente sobre esse enlace,
adotando o comportamento de melhor esforço.
Quando uma aplicação num determinado computador solicita um especifico QoS para
a transmissão de um stream, o RSVP é usado para propagar a requisição em cada roteador ao
longo do caminho.
13
Para fazer uma reserva de recurso em um modo, o protocolo poderá executar dois
procedimentos que são o controle de admissão e o controle da política. O controle de
admissão determina se o nó tem recursos suficientes para fornecer a qualidade de serviço
solicitada. O controle de política determina se o usuário tem permissão administrativa de fazer
determinada reserva. Se qualquer um dos controles falhar, o protocolo retorna uma mensagem
de erro ao solicitante da reserva. Já, se ambos os controle são efetuados com sucesso o
protocolo seta os parâmetros solicitados num classificador de pacotes e escalonador de
pacotes para obter a qualidade de serviço. O classificador de pacotes determina a classe de
QoS solicitado.
O RSVP é um protocolo de sinalização que atua sobre o tráfego de pacotes numa rede
(pública, privada). O RSVP é um protocolo eficiente do ponto de vista da qualidade de
serviço (QoS) na medida em que provê granularidade e controle das solicitações feitas pelas
aplicações. Sua maior desvantagem é complexidade inerente à sua operação nos roteadores
que, eventualmente, podem causar dificuldades nos backbones de grandes redes.
É um protocolo bem aceito no mercado e disponibilizado na grande maioria ambiente
operacionais e equipamentos de rede de vários fornecedores. Maiores informações em
[TAN03].
2.3.4 RTP (Real-Time Transport Protocol)
O Real-Time Protocol (RTP) é um protocolo de transporte de dados em tempo real
desenvolvido para fornecer o transporte fim-a-fim de dados como áudio, vídeo, ou simulações
sobre redes com serviço multicast ou unicast. É geralmente executado sobre uma parte da
camada de aplicação, ou seja, é executado no topo do suporte de rede ao Sistema Operacional
tipicamente fornecido pelo protocolo UDP. Esse protocolo abastece o RTP com serviços de
multiplexação e verificação de erros. Outros protocolos como o TCP também podem fazer
esse abastecimento[DEL03].
O protocolo RTP não fornece qualquer mecanismo que garanta segurança sobre os
dados, bem como também qualquer tipo de garantia de Qualidade de Serviço. Contudo, ele
fornece apenas a informação necessária para o receptor reconstruir os dados em tempo real.
14
2.3.5 RTCP (Real-Time Control Protocol)
O protocolo RTP foi desenvolvido para trabalhar em conjunto com um protocolo
auxiliar de controle denominado de Real-Time Control Protocol (RTCP) com a finalidade de
obter feedback sobre a qualidade dos dados transmitidos e informações sobre os participantes
da sessão RTP.
2.3.6 H.323
O ITU-T tem como proposta para a telefonia IP a Recomendação H.323 [CHO02]. O
padrão H.323 é uma recomendação que cobre diversos tipos de comunicação multimídia em
redes locais o qual não prove qualidade de serviço garantida, por exemplo, redes IP. Esse
padrão especifica os componentes, protocolos e procedimentos que são necessários para
fornecer serviços de comunicação multimídia em tempo real como voz e vídeo. O H.323
realiza gerenciamento de multimídia, largura de banda, interface entre LANs e controle de
chamadas. Os seus elementos podem realizar a comunicação através de diversas topologias de
redes como, por exemplo, redes ponto a ponto, ponto a multiponto, e até mesmo, segmentos
múltiplos com topologias complexas desde que estas redes utilizem protocolo IP.
Segundo a recomendação ITU-T [CHO02], as entidades H.323 também podem
trabalhar com terminais H.310 em B-ISDN, terminais H.320 em N-ISDN, terminais H.321 em
B-ISDN, terminais H.322 em LANs QoS garantidas, entre outros. Este protocolo faz parte de
uma família H.32x que também são recomendadas pelo ITU-T. A seguir mostra-se uma lista
de vários padrões, os quais se aplicam com o H.323:
H.320 – padrão original de videoconferência.
H.323 – extensão do H.320 para videoconferência por LANs, onde é composta pelos
seguintes padrões:
H.225 – protocolo de controle de chamada
H.245 – protocolo de controle de mídia
H.261 – codec de vídeo para 64 kbps ou mais
15
H.263 – codec de vídeo para menos de 64 kbps
G.711 – codec de áudio PCM para 56/64 kbps
G.722 – codec de áudio para 7 kHz em 48/56/64 kbps
G.723 – codec de fala para 5,3 e 6,4 kbps
G.728 – codec de fala para 16 kbps
G.729 – codec de fala para 8/13 kbps
A compatibilidade do H.323 permite que diversas aplicações e produtos multimídia
possam estabelecer comunicação em redes que utilizem o protocolo IP.
O H.323 define quatro de seus componentes como principais para se estabelecer um
sistema de comunicação baseado em rede que são: terminais, gateways, gatekeepers e unidade
de controle multiponto.
2.3.6.1 Terminal H.323
É o computador ou equipamento onde está implementado o serviço de telefonia IP,
atuando como terminal de serviço de telefonia IP, como terminal de voz, vídeo e dados,
através de recursos multimídia. Esses são os clientes da LAN que fornecem comunicação em
tempo real e nas duas direções. Todos os terminais H.323 têm que suportar o H.245, Q.931,
Registration, Admission and Status (RAS) e RTP.
Os terminais H.323 podem também incluir o protocolo de conferencia de dados T.120,
codificadores de vídeo e suporte para MCU. Um terminal H.323 pode comunicar com outro
terminal, um gateway ou um MCU.
2.3.6.2 Gateway H.323
É o elemento situado entre uma rede IP e outra de telecomunicações, como o sistema
telefônico convencional (RTPC), rede integrada de serviços digitais (RDSI), rede de telefonia
celular; de forma a permitir a interoperabilidade entre as duas redes.
16
Um gateway H.323 é um ponto final da rede que fornece comunicação em tempo real
nas duas direções entre terminais H.323 em uma rede IP e outros terminais ITU em uma rede
comutada ou para outro gateway H.323. Eles executam a função de translação entre diferentes
formatos de dados. Os gateways são opcionais em uma LAN onde os terminais se comunicam
diretamente, mas quando os terminais precisam se comunicar com um ponto final em outra
rede, a comunicação se faz via gateway através dos protocolos H.245 e Q.931.
2.3.6.3 Gatekeeper
É o componente mais importante de um sistema H.323 e executa a função de gerente.
Ele atua como ponto central para todas as chamadas dentro de sua zona (é a agregação do
gatekeeper e dos terminais registrados nela), e fornece serviços aos pontos finais registrados.
Algumas das funcionalidades que os gatekeepers fornecem são:
a) tradução de endereços: tradução de um endereço alias (o endereço alias fornece um
método alternativo de endereçamento de um ponto. Ele pode ser um endereço de e-mail, um
número telefônico ou algo similar.) para um endereço de transporte. Isto é feito usando-se
uma tabela de tradução que pode ser atualizada através de mensagens de registro;
b) controle de admissão: o gatekeeper pode permitir ou negar acesso baseado em
autorização de chamada, endereço de fonte e destino, etc;
c) sinalização de chamada: o gatekeeper controla o processo de sinalização entre dois
pontos finais que querem se conectar;
d) autorização de chamada: o gatekeeper pode rejeitar chamadas de um terminal
devido a falhas de autorização através do uso de sinalização H.225. As razões para rejeição
poderiam ser acessos restrito durante alguns períodos de tempos ou acesso de certos terminais
ou gateways;
e) gerenciamento de largura de faixa: Controle do número de terminais que podem
acessar simultaneamente a rede. Através do uso da sinalização H.225, o gatekeeper pode
rejeitar chamadas de um terminal devido à limitação de largura de banda;
f) gerenciamento da chamada: O gatekeeper pode manter uma lista de chamadas H.323
em andamento. Essa informação pode ser necessária para indicar que um terminal chamado
está ocupado, e fornecer informações para a função de gerenciamento de largura de banda.
17
2.3.7 SIP
Alguns padrões relacionados com conferências e telefonia na internet foram
desenvolvidos pelo grupo do MMUSIC do IETF que teve seu primeiro padrão ratificado e
que é conhecido como padrão Session Initiation Protocol (SIP) e teve sua publicação na RFC
3261 [SIL02] sendo que posteriormente a IETF passou o desenvolvimento do SIP para um
grupo independente para haver uma maior dedicação no trabalho começado.
O SIP abrangeu a telefonia IP de uma forma diferente do padrão H.323 sendo que sua
aplicação se tornou simples [SIL02]. No entanto serviços oferecidos não se tornaram
inferiores, pois já na recomendação inicial estavam incluídos serviços adicionais como
transferência de chamada e chamada em espera.
Uma das características do SIP é de não tentar definir qualquer aspecto de
comunicação multimídia e preocupar-se com a sinalização, sendo que ele reutiliza algumas
características de outros protocolos como os cabeçalhos, erros e regras de codificação do
HTTP.
No protocolo SIP as requisições são geradas nas entidades cliente e enviadas a uma
entidade receptora ou servidora sendo que esta processa a mensagem e manda de volta. O
usuário do sistema final é conhecido como User Agent Client (UAC) e o servidor conhecido
como User Agent Server (UAS). Uma aplicação de voz sobre IP contém UAC e UAS para
receber e responder as mensagens. A Figura 4 ilustra uma operação básica SIP.
Existem três tipos de servidores espalhados pela rede de VoIP [OLI01]:
a) servidor de registros que recebem requisições sobre a localização corrente de cada
usuário;
b) servidor proxy, conhecidos como next-hop que recebem requisições e enviam-nas
para outros servidores ou para os clientes;
c) servidor de redirecionamento também recebe requisições e determina um outro
servidor.
18
Figura 4 - Operação básica do SIP
2.3.8 SIP & H.323
O H.323 é baseado em protocolos do ITU-T já existentes e tem uma abordagem
voltada aos equipamentos terminais. O SIP é similar ao HTTP e tem uma abordagem voltada
aos usuários e serviços integrados na internet.
A maior complexidade de implementação do H.323 em relação ao SIP se deve ao fato
da documentação do H.323 ter 736 páginas contra apenas 128 do SIP que leva o
desenvolvedor dedicar muito tempo apenas para o entendimento do funcionamento do H.323.
O SIP trabalha com apenas 37 tipos de cabeçalhos enquanto que o H.323 tem
centenas.
O H.323 trabalha com vários protocolos sem uma separação clara, ou seja, esses
protocolos são usados por vários serviços. Já no SIP, em uma mesma requisição estão todas as
informações necessárias.
Devido à estrutura textual do SIP, novas características são incluídas de forma fácil e
compatível com versões anteriores e novos parâmetros podem ser colocados em qualquer
19
parte de mensagem. No H.323 existem campos predefinidos para essas novas inclusões. Se
um novo “codec” é registrado em um órgão competente, é possível ser suportado pelo SIP,
enquanto o H.323 há uma dificuldade na inclusão de novos “codecs” porque eles devem ser
padronizados pelo ITU-T.
Os servidores ou gateways SIP podem trabalhar nos modos stateful ou stateless, sendo
que no segundo caso os servidores recebem e encaminham as requisições não mantendo
nenhum tipo de informação, pois as mensagens possuem informações suficientes para garantir
que a mensagem seja enviada corretamente. O H.323 é stateful, ou seja, ele mantém todo o
controle do estado da chamada durante toda a duração, em um ambiente onde pode haver
muitas chamadas simultaneamente implicando em problemas de performance.
Os dois protocolos oferecem serviços bastante parecidos. As facilidades de
transferência, conferências e encaminhamento de chamadas são entendidos como serviços.
20
3 IPV6
Hoje utiliza-se VoIP sobre IPv4, mas no futuro as redes deverão ser migradas para o
IPv6 e prevendo essa migração, a seguir será apresentado o protocolo do IPv6.
3.1 Aspectos Técnicos :
Dentre as características marcantes deste novo protocolo, destaca-se o novo formato
do endereço. Têm-se no IPv6 um campo de endereçamento de 128 bits ( quatro vezes maior
que o IPv4).
A representação mais utilizada do endereço IPv6 é a seguinte x:x:x:x:x:x:x:x, onde os
"x" são números hexadecimais.
O cabeçalho IPv6 possui 8 campos, totalizando 320 bits. Devido à ausência da
necessidade de fragmentação nos roteadores intermediários e da verificação da fragmentação
em nível de camada de rede, alguns campos perderam função e foram inseridos no cabeçalho
de extensão. A fragmentação passa a ser garantida no nó de origem do pacote IPv6. Essas
modificações alteram substancialmente o desempenho dos equipamentos de roteamento.
De forma rápida poderíamos resumir os campos do IPv6 através da tabela1
apresentada a seguir:
Version Indica a versão do protocolo ( v6 )
Traffic Class Utilizado para diferenciar classes de serviço
Flow Label Utilizado para diferenciar pacotes na camada de rede
Payload Length Indica o tamanho total dos dados no pacote
Next Header
Determina o tipo de informação que se segue ao header IPv6. Poderá ser um pacote
em nível da camada de transporte (TCP/UDP) ou cabeçalhos denominados de
(extension headers)
Hop Limit Especifica o números máximo de “saltos” entre equipamentos
Source Address Especifica o endereço de origem (128 bits)
Destination Address Especifica o endereço de destino (128 bits)
Tabela 1 - Campos do protocolo IPv6
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A ampliação da quantidade de bits para o endereçamento é considerada por muitos a
grande arma do IPv6, porém ele contém várias outras características importantes como:
• Agregação de Prefixo - permite estabelecer um tipo de endereçamento hierárquico.
• Descoberta de vizinhaça (Neighbour Discovery) - Afim de descobrir o endereço da
camada de rede de um elemento vizinho e verificar a sua condição de acessibilidade, o
IPv6 utiliza o ICMPv6 e os endereços Solicited Node Multicast.
• Autoconfiguração - assim que se instala um host (servidor/cliente) numa rede, este
adquirirá um endereço automático através da "stateless autoconfiguration".
• Renumeração de rede facilitada - isso ocorre quando um novo prefixo com tempo de
vida distinto é anunciado a todos os hosts.
• Segurança - dois mecanismos de segurança são inclusos no IPSec na tecnologia IPv6:
Autenticação de cabeçalho e Segurança do encapsulamento IP.
Além dessas funcionalidades descritas ainda encontramos Suporte a Serviços em
Tempo Real e Suporte a Multiprotocolos e Mobilidade.
3.2 Qualidade de Serviço em IPv6 (QoS)
O campo flow label possui 24 bits e pode ser utilizado para identificar pacotes que
requerem tratamento especial pelos roteadores IPv6, como qualidade de serviço fora do
padrão ou serviços de tempo real.
Esta funcionalidade está sendo pesquisada e pode sofrer mudanças. Hosts e roteadores
que não suportam a funcionalidade de flow label devem preencher o campo com zeros quando
originarem o pacote e ignorar o campo quando receberem um pacote.
Um fluxo (flow) é uma sucessão de pacotes enviada de uma origem para um destino
(unicast ou multicast), e onde a origem define que os roteadores intermediários devem tratar o
pacote de maneira especial. A forma de tratamento especial poderia ser carregada no roteador
através de um protocolo de controle, como um protocolo de reserva de recursos ou por
informações contidas dentro dos pacotes do fluxo, por exemplo, uma opção de hop-by-hop.
22
Pode haver múltiplos fluxos ativos de uma fonte para um destino, como também
tráfego que não é associado a qualquer fluxo. Um fluxo é identificado exclusivamente pela
combinação de um endereço da fonte e uma etiqueta de fluxo (flow label) preenchido com
valores diferente de zeros. Pacotes que não requerem tratamento especial, ou seja, que não
pertencem a um fluxo possuem o campo flow label preenchido com zeros.
4 PROJETO PARA IMPLEMENTAÇÃO DE VOZ SOBRE IP
Atualmente a maioria das empresas tem interesse em estratégias que surgem para
integrar tecnologias de rede em uma infra-estrutura comum, visando entre outras coisas a
redução de custos. Esta tendência iniciada há anos atrás na área de interconexão; Agora, vêm
sendo examinado como as redes de dados, voz e vídeo podem ser integradas de forma mais
eficiente. Uma das alternativas que temos hoje no mercado atual é a implantação de uma
aplicação VoIP.
A tecnologia VoIP está sendo vista pelas empresas e fabricantes de equipamentos de
rede, como uma atraente solução para o problema, isto está relacionado diretamente a pontos
técnicos e comerciais, tais como, a redução de custos e a integração de serviços. A utilização
de VoIP, nas redes corporativas, faz com que haja uma economia na comunicação entre
pontos da empresa, onde exista até mesmo algum tipo de enlace para tráfego de dados como
correio, web e ftp.
4.1 Fatores a serem analisados para implantar VoIP
Quando uma empresa decide implementar VoIP, o primeiro passo é fazer uma análise
completa do perfil da rede que o cliente possui e também nas aplicações de voz.
O objetivo desta análise de estrutura é verificar o que o “cliente” possui e o que ele
está buscando na implantação deste projeto.
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Esta etapa exige reuniões para analisar e determinar os requisitos a fim de iniciar o
projeto o qual se quer implantar. Desta forma está sendo observado o que se deseja e espera.
Você deve procurar por três tipos básicos de informação:
1 – O que a empresa está procurando em uma aplicação de VoIP ? ;
2 – O que isso difere do que a empresa já tem ? ;
3 – Qual o prazo final de implantação ? .
Com as respostas a estas questões é possível iniciar o projeto.
Pontos importantes a serem analisados para implantar uma tecnologia VoIP:
a – os custos com ligações telefônicas entre as pontas que se pretende implantar a
tecnologia VoIP deve ser algo significativo para que o custo desta implantação possa ser
aceitável;
b – a atual estrutura da rede de telefonia, as suas características e se a mesma se utiliza
rede analógica ou digital para então poder conectar o Gateways IPs;
c – o tipo de enlace entre os pontos, caso exista, deve ser analisado para saber qual o
consumo de banda que hoje trafega na rede WAN. A partir disso pode-se assim analisar a
possibilidade de ser incorporado o tráfico de voz, para não haver sobrecarga;
d - a demanda de ligações entre os pontos a fim, para se possa escolher a quantidade de
canais VoIP a implantar;
e – a estrutura de acesso à internet é um fator muito importante, principalmente se o
cliente não possui nenhum tipo de enlace entre as pontas, porque através deste canal com a
rede pública é que pode ser estabelecida a ligação WAN entres as pontas, a qual torna o custo
mais acessível não precisando assim contratar enlace de dados do tipo privado;
f – analisar a atual estrutura da rede LAN, verificação de velocidade e capacidade
disponível para integrar os equipamentos desta tecnologia;
g – endereços IPs válidos disponíveis;
h – equipamentos necessários
i – custo para implantação do projeto;
24
Sem avaliar criteriosamente estes pontos é impossível saber quando o projeto "se
pagará" e será possível obter um retorno financeiro do investimento (ROI - Return on
Investment).
A figura 5 mostra as etapas de migração de telefonia tradicional para Telefonia IP.
Figura 5 – Etapas da migração de PSTN para Telefonia IP
4.2 Estrutura atual da empresa
Visando não expor a empresa, seu nome foi omitido. Hoje ela interliga a rede de telefonia
de sua matriz com as 9 filiais através de uma rede Frame Relay. A parte interna das redes
(matriz e filiais) são analógicas possuem mais de 1000 ramais telefônicos. Veja na figura 6
um exemplo de como esta a atual rede telefônica.
25
MATRIZ FILIAIS (9 ao todo)
Figura 6 - Sistema atual de telefonia.
Atualmente o usuário, para realizar uma ligação telefônica entre os sites, precisa teclar um
ramal especial através do qual o PABX entende que será necessário estabelecer uma conexão
com o PABX de uma das filiais. O problema existe a partir do fato de que diversos usuários
não utilizam este código, muitas vezes fazendo uma ligação interurbana convencional. Esse
custo devido a grande demanda de ligações é bastante elevado.
A LAN de cada site possui diversos servidores e clientes conectados com os demais sites
através de uma Rede WAN baseada na tecnologia Frame Relay. Para manter esta estrutura
funcionado a empresa tem um custo elevado com a locação dos Links e dos FRADs (Frame
Relay Adapter), além de não poder atualizar a tecnologia WAN e ter dificuldades para abrir
concorrência entre as provedores de serviços WANs devido a alguns equipamentos serem
alugados.
4.3 Projeto a ser implantado
Este projeto busca implementar a tecnologia de VoIP em um ambiente empresarial.
Está sendo realizado um estudo numa empresa que possui diversas filiais em todo o Brasil.
26
A empresa espera com esse projeto, interligar suas filiais, utilizando VoIP a fim de
que possa reduzir consideravelmente seus gastos com comunicação e também atualizar a rede
de dados para a tecnologia MPLS (Multi-Protocol Label Switching), [TAN03].
Na figura 7 pode se ter uma idéia geral sobre a expectativa de retorno do investimento,
durante os vinte primeiros meses o projeto irá gerar um custo maior do que antes dele devido
a compra de alguns equipamentos, porém após o vigésimo primeiro mês pode-se notar a
economia. Para a confecção do gráfico foi considerado o período de 48 meses e levado em
conta principalmente os elementos:
- custo mensal de ligações interurbanas e internacionais;
- custo de aquisição dos equipamentos;
- custo atual do aluguel de equipamentos;
- custo dos contratos de manutenção dos novos hardware.
Projeto de Telefonia - Retorno do Investimento
(100.000)
(50.000)
-
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
Mês
0
Mês
3
Mês
6
Mês
9
Mês
12
Mês
15
Mês
18
Mês
21
Mês
24
Mês
27
Mês
30
Mês
33
Mês
36
Mês
39
Mês
42
Mês
45
Mês
48
US
$
Figura 7 – Expectativa do retorno do investimento feito em VoIP/ Telefonia IP
Depois de realizada a análise e sabendo o que o se espera deste projeto define-se como
será implantada a solução:
1) Enlace de comunicação: devolução dos FRADs ao fornecedor, deixando de pagar
pelo aluguel e implantação da tecnologia MPLS.
27
2) Utilização de banda: Implantação de QoS nos links WANs entre os sites e
monitoramento da utilização total da banda .
3) De acordo com a estrutura atual da empresa e para que se possa aproveita-la da
forma mais rentável serão utilizados os seguintes equipamentos:
• Gateway IP: os gateway, irão fazer parte da rede LAN da empresa e será atribuído um
endereço IP válido para cada gateway. Eles serão conectados ao PBX, desta forma
aproveita-se toda a infra-estrutura de telefonia interna existente. As ligações serão
realizadas através dos terminais de telefones hoje utilizados.
• Roteador: os roteadores existentes exercerão uma função muito importante, eles irão
fornecer alguns recursos fundamentais neste projeto: QoS, compactação de dados e
estabelecerão compatibilidade com o padrão H.323.
Os demais equipamentos utilizados serão os que hoje já fazem parte da rede de telefonia e
também LAN existente.
Para realizar uma ligação entre os usuários das filiais, por exemplo, basta no próprio
aparelho telefônico convencional discar um número do ramal telefônico do outro site, através
do qual será estabelecido uma rota apontando para o Gateway IP do site destino
Custo para implantação: de acordo com orçamentos feitos será necessária a compra de
novas centrais telefônicas para algumas regionais, atualização do software do fabricante em
outras filiais e a contratação de mão de obra especializada para implementar QoS, fazer as
devidas configurações nos equipamentos.
Benefícios: com o novo cenário de rede integrada pode-se observar benefícios
interessantes tais como a redução de custos para estabelecer comunicação entre esses dois
pontos. O valor a ser investido será pago em aproximadamente um ano com o que é gasto na
estrutura anterior de comunicação. O custo fixo para manter essa solução será reduzido
consideravelmente em relação a estrutura anterior, pois não teríamos mais os FRADs e caso
algum usuário fizesse uma ligação telefônica para um telefone externo de uma cidade onde
tem-se um site, o PABX identificaria e encaminharia a ligação para ser feita a partir do site
28
mais próximo, reduzindo assim o gasto com interurbano e não exigindo nenhum esforço por
parte da pessoa que origina a chamada.
Outro fator importante de ser observado com a implantação desta solução e em relação
ao ganho que se tem ao utilizar a comutação por pacotes. Quando se estabelece uma
comutação baseada em circuitos, processo tradicional usado pelas redes de telefonia, onde se
utiliza TDM (Time Division Multiplexing) [SOA95], o assinante A em um ponto da rede
comunica-se com o assinante B onde é estabelecido um circuito exclusivo para garantir o
canal de comunicação com largura de banda normalmente de 64Kbps usado para transportar a
voz, sendo assim multiplexado para a transmissão através de um meio físico compartilhado.
Mesmo que não exista comunicação (voz) devido ao silêncio durante a conversação, o canal
esta sendo utilizado gerando o tráfego de banda da ligação estabelecida. Se estiverem sendo
estabelecidas varias ligações entre centrais, por exemplo, haverá ocupação de uma banda de
64Kbps para cada uma até o final das mesmas. A partir do momento que se utilizar essa
tecnologia, converter a voz para pacote, está se transmitindo tudo pelo mesmo meio físico e
lógico. Os pacotes são analisados pelos comutadores e destinados a suas rotas. Esse processo
é realizado por software, onde há mais flexibilidade, sendo possível verificar erros, priorizar
pacotes e até mesmo bloquear pacotes indesejáveis, oposto ao que se tem com a tecnologia
atual de telefonia. Esta solução não tem desperdício de banda, pois somente a voz é
transformada em pacote e transmitida pela rede, sendo possível através de compressão de voz,
reduzir o consumo de banda.
29
5 CONCLUSÃO
Neste trabalho pode-se vislumbrar de que forma pode ser implementada a tecnologia
de VoIP em um ambiente empresarial. O que se pode esperar é que no futuro, este tipo de
comunicação venha a se tornar mais comum, chegando até a uma migração da Rede Pública
de Telefonia para uma rede sobre o protocolo IP. Esse fator esta associado ao
desenvolvimento de novas tecnologias e pesquisas de novos mecanismos que estão
colaborando para tal situação.
O uso de VoIP em ambiente empresarial deve crescer cada vez mais devido que o
meio de acesso a redes IP, como a internet, está sendo oferecido com maior capacidade de
banda e a um custo mais acessível.
Este trabalho teve uma grande contribuição no entendimento do funcionamento teórico
e prático da telefonia IP.
Espera-se que esse trabalho possa servir de base para futuros estudos dessa tecnologia
e implantação de possíveis projetos de VoIP em ambientes empresariais utilizando IPv4 ou
IPv6. Também é esperado um estudo maior na tecnologia MPLS.
30
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Computadores – LANs, WANs, MANs e Redes ATM. Publicado em março de 1995.
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Protocolos and Architecture, volume 1. Publicado em abril de 1995.
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[TAN03] TANENBAUM, Andrew. Redes de Computadores, volume 4 - 2003
