VOZ SOBRE IP y MPLSPÉREZ PADILLA OSCAR MIGUEL

CUETO ARIAS GABRIEL ALEJANDRO

VOZ SOBRE IP

VOZ IP

ANTECEDENTES

Surge a causa de la necesidad (como todo), debido a los

costos que la telefonía tradicional.

Internet altamente usado para transmitir datos ¿Qué tal

transmitir Voz mediante el protocolo de Internet?

Se quiso transmitir contenido multimedia por IP.

VOZ IP

INTRODUCCIÓN

Es un conjunto de estándares y recursos que hacen posible

el envío de señales de Voz a través de IP en forma de

paquetes de datos.

Las señales viajan de forma digital, no analógica.

El trafico de VoIP puede circular por cualquier red IP.

Es posible realizar llamadas de VoIP desde cualquier lugar

con una conexión a Internet.

VOZ IP

INTRODUCCIÓN

Se debe establecer la diferencia entre los

conceptos entre VoIP y Telefonía IP.

VoIP: Permite transmitir voz por IP en forma de

paquetes de datos mediante una serie de

estándares y recursos.

Telefonía IP: Es la implementación de esta

tecnología; los servicios disponibles al público

mediante VoIP.

VOZ IP

¿CÓMO FUNCIONA?

VOZ IP

ELEMENTOS

La especificación define cuatro componentes principales

para un sistema de comunicaciones:

Terminales Gateway

Multipoint Control Unit

Gatekeeper

VOZ IP / ELEMENTOS

TERMINALES

Son los clientes finales en la red.

Proporcionan una comunicación

bidireccional realtime.

Todos los terminales deben soportar la

comunicación.

Comunicación por video y datos son

opcionales.

VOZ IP / ELEMENTOS

GATEWAY

En general, su misión es establecer con

otros terminales ubicados en Redes de

Telefonía Básica o Redes Digitales de

Servicios Integrados.

VOZ IP / ELEMENTOS

GATEKEEPER

Realiza dos funciones principalmente:

Direccionamiento de terminales de las LAN a su

correspondientes IP o IPX.

Gestión del ancho de banda para una buena calidad del

servicio (QoS).

VOZ IP / ELEMENTOS

MULTIPONT CONTROL UNIT

Utilizado cuando intervienen más de dos partes en una

conferencia.

Se encarga de controlar las sesiones y efectuar el mezclado

de flujos de datos, audio y video.

VOZ IP

ELEMENTOS

VOZ IP

PARÁMETROS

El principal problema que se presenta hoy en día es

garantizar la calidad del servicio sobre Internet, que

solo soporta mejor esfuerzo(besteffort) que puede

tener limitaciones de ancho de banda y diverso

problemas en cuanto a garantizar la calidad del

servicio.

Los parámetros de VoIP son los siguientes:

Códec

Retardo o Latencia

Calidad del Servicio (QoS)

VOZ IP / PARÁMETROS

CÓDECS

Para trasmitir la voz, esta se codifica. Para ello se

hace uso de códecs que garanticen la codificación y

compresión del audio o del video para su posterior

decodificación y descompresión antes de poder

generar un sonido o imagen utilizable.

Entre los códecs más utilizados en VoIP están G.711,

G.723.1 y el G.729.

G.711: bitrate de 56 o 64 kbps.

G.723: bitrate de 5,3 o 6,4 kbps.

G.729: bitrate de 8 o 13 kbps.

VOZ IP / PARÁMETROS

RETARDO O LATENCIA

Una conversación con retardes por debajo de 150 ms se considera aceptable. Los retardos son ocasionados por tramas perdidas, ya que estas dejan intervalos de flujo de voz vacíos. Para evitar este problema se utilizan sistemas de interpolación. Basándose en muestras de voz previas, el decodificador predecirá las tramas perdidas. Esta técnica se conoce como packet loss concealment (PLC).

VOZ IP / PARÁMETROS

CALIDAD DEL SERVICIO

Para mejorar la calidad del servicio se ha apuntado a

disminuir los anchos de banda, atacando lo

siguientes puntos:

La supresión de silencios.

Compresión de cabeceras aplicando los estándares

RTP/RTCP.

Para medir la calidad del servicio QoS, existen cuatro

parámetros como el ancho de banda, retraso

temporal (delay), variación de retraso ( jitter) y

perdida de paquetes.

VOZ IP / PARÁMETROS

CALIDAD DEL SERVICIO

Para mejorar la calidad del servicio se ha apuntado a

disminuir los anchos de banda, atacando lo

siguientes puntos:

La supresión de silencios.

Compresión de cabeceras aplicando los estándares

RTP/RTCP.

Para medir la calidad del servicio QoS, existen cuatro

parámetros como el ancho de banda, retraso

temporal (delay), variación de retraso ( jitter) y

perdida de paquetes.

VOZ IP / PARÁMETROS

CALIDAD DEL SERVICIO

Para solucionar este tipo de inconvenientes, en una red se implementan tres tipos básicos de QoS.

Entrega de mejor esfuerzo: envía los paquetes a medida que los va recibiendo sin aplicar algún tratamiento (no prioriza los servicios).

Servicios Integrados: su función es preacordar un camino para los paquetes con prioridad. Le proporciona un ancho de banda a los paquetes con más prioridad.

Servicios diferenciados: permite que cada dispositivo red maneje los paquetes a su manera, estableciendo sus propias políticas de QoS.

VOZ IP / ESTÁNDAR

X.323

Define la forma de proveer sesiones de

comunicación audiovisual sobre paquetes

de red. Definido en 1996 por la Unión

Internacional de Telecomunicaciones

proporciona a los diversos fabricantes una

serie de normas con el fin de que puedan

evolucionar en conjunto.

VOZ IP / ESTÁNDAR

X.323

El estándar propone las siguientes

ventajas:

Permite controlar el tráfico de la red.

Es independiente de la red física que lo

soporta.

Es independiente de hardware utilizado.

Proporciona un enlace a la red de telefonía

tradicional.

VOZ IP

VENTAJAS

La principal ventaja de este tipo de servicios es que

evita los cargos altos de telefonía (principalmente de

larga distancia) que son usuales de las compañías de

la red pública telefónica conmutada (PSTN).

El desarrollo de códecs para VoIP ha permitido que

la voz se codifique en paquetes de datos cada vez

más pequeños. Esto deriva en que las

comunicaciones de voz sobre IP requieran anchos de

banda muy reducidos.

VOZ IP

DESVENTAJAS

Calidad de la llamada: es inferior a la llamada

telefónica, ya que los datos se envían en forma de

paquetes, se pueden ocasionar perdidas y demora

en la transmisión.

Robos de datos: algún delincuente informático

puede obtener acceso a los servidores VoIP, por ende

a los datos almacenados en estos.

Virus en el sistema: En funcionamiento de los

servidores puede verse afectado en caso de virus. A

causa de eso se pueden generar fraudes.

MPLS

MPLS

INTRODUCCIÓN

MPLS (siglas de Multiprotocol Label Switching) es un

mecanismo de transporte de datos estándar creado

por la IETF y definido en el RFC 3031. Opera entre la

capa de enlace de datos y la capa de red del modelo

OSI. Fue diseñado para unificar el servicio de

transporte de datos para las redes basadas en

circuitos y las basadas en paquetes. Puede ser

utilizado para transportar diferentes tipos de tráfico,

incluyendo tráfico de voz y de paquetes IP.

MPLS

INTRODUCCIÓN

Circuitos virtuales en las redes IP, sobre las que introduce unaserie de mejoras: Redes privadas virtuales.

Ingeniería de tráfico.

Mecanismos de protección frente a fallos y más.

Soporte de QoS y multiprotocolo

Establecimiento de Clases de Servicio (CoS).

Características básicas y funcionamiento

La tecnología MPLS ofrece un servicio orientado a conexión:

Mantiene un «estado» de la comunicación entre dos nodos.

Mantiene circuitos virtuales

MPLS

ARQUITECTURA

Elementos

LER (Label Edge Router): elemento que inicia o

termina el túnel (extrae e introduce cabeceras). Es

decir, el elemento de entrada/salida a la red

MPLS.

LSR (Label Switching Router): elemento que

conmuta etiquetas.

MPLS / ARQUITECTURA

ELEMENTOS

LSP (Label Switched Path) o Intercambio de rutas por

etiqueta: nombre genérico de un camino MPLS (para

cierto tráfico o FEC), es decir, del túnel MPLS

establecido entre los extremos. A tener en cuenta

que un LSP es unidireccional.

LDP (Label Distribution Protocol): un protocolo para

la distribución de etiquetas MPLS entre los equipos

de la red.

FEC (Forwarding Equivalence Class): nombre que se

le da al tráfico que se encamina bajo una etiqueta.

Subconjunto de paquetes tratados del mismo modo

por el conmutador.

MPLS

CABECERA

Donde:

Label (20 bits): Es el valor de la etiqueta MPLS.

Exp (3 bits): Llamado también bits experimentales,

también aparece como QoS en otros textos, afecta al

encolado y descarte de paquetes. Son 3 bits usados

para identificar la clase del servicio.

MPLS

CABECERA

Donde:

S (1 bit): Del inglés stack, sirve para el apilado

jerárquico de etiquetas. Cuando S=0 indica que hay

más etiquetas añadidas al paquete. Cuando S=1

estamos en el fondo de la jerarquía.

TTL (8 bits): Time-to-Live, misma funcionalidad que en

IP, se decrementa en cada enrutador y al llegar al valor

de 0, el paquete es descartado. Generalmente

sustituye el campo TTL de la cabecera IP.

MPLS

PILA DE ETIQUETAS

MPLS funciona anexando un encabezado a cada

paquete. Dicho encabezado contiene una o más

"etiquetas", y al conjunto de etiquetas se le llama pila

o "stack". Cada etiqueta consiste en cuatro campos:

Valor de la etiqueta de 20 bits.

Prioridad de Calidad de Servicio (QoS) de 3 bits.

También llamados bits experimentales.

Bandera de "fondo" de la pila de 1 bit.

Tiempo de Vida (TTL) de 8 bits.

MPLS

PASO DE UN PAQUETE POR LA RED

Cuando un paquete no etiquetado entra a un

enrutador de ingreso y necesita utilizar un túnel

MPLS, el enrutador primero determinará la Clase

Equivalente de Envío (FEC), luego inserta una o más

etiquetas en el encabezado MPLS recién creado.

Acto seguido el paquete salta al enrutador siguiente

según lo indica el túnel.

Cuando un paquete etiquetado es recibido por un

enrutador MPLS, la etiqueta que se encuentra en el

tope de la pila será examinada. Basado en el

contenido de la etiqueta el enrutador efectuará una

operación apilar (PUSH), desapilar (POP) o

intercambiar (SWAP).

MPLS

PASO DE UN PAQUETE POR LA RED

En el enrutador de egreso donde la última

etiqueta es retirada, sólo queda la «carga

transportada», que puede ser un paquete IP

o cualquier otro protocolo. Por tanto, el

enrutador de egreso debe forzosamente

tener información de ruteo para dicho

paquete debido a que la información para

el envío de la carga no se encuentra en la

tabla de etiquetas MPLS.