Matijasevic Sasa - VoIP Telefonija

VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA NIŠ

SEMINARSKI RAD Tema: VoIP telefonija Predmet: Aktivni mrežni uređaji

Mentor: dr Dejan Blagojević mr Dušan Stefanović

Student: Matijašević Saša RTs 7/11

1. Uvod Telefonija predstavlja glavni oblik komunikacije ljudi elektronskim putem. Fiksna telefonija, aktuelna tehnologija prenosa glasa već predstavlja zastareo sistem prenosa glasa. Fiksna telefonija funkcioniše po principu komutiranih kola. Kada želimo da uspostavimo vezu sa udaljenom lokacijom, zauzimamo ceo link do telefonske centrale, zatim rezervišemo sve linkove do krajnje centrale, i do korisnika koga pozivamo. Kako smo zauzeli po jedan link između svih centrala koje koristimo, drugi korisnici ne mogu koristiti taj link za svoje potrebe. Analizom se došlo do rezultata da u razgovoru više od 60 % vremena prođe u ćutanju, vreme kada se ne vrši prenošenje glasa, došlo se do zaključka da iskorišćenost takvog linka iznosi maksimalno do 40 %. Zbog nemogućnosti da isti link koristi više korisnika, cena korišćenja linka, pada na pojedinca koji koristi link. To je glavni razlog za visoku cenu razgovora između dve udaljene lokacije. Ako saberemo ova dva parametra: visoku cenu korišćenja linka i malu efektivnu iskoristljivost, dolazimo do zaključka da je ova tehnologija prenosa glasa vrlo nepovoljna kako za krajnje korisnike zbog visoke cene korišćenja, tako i za pružaoce ove usluge zbog potrebe za većim brojem resursa i skuplje opreme. Internet telefonija je vid komunikacije koji se održava putem Interneta uz korišćenje klasičnih telefonskih linija. Ta tehnologija svakim danom postaje sve dostupnija korisnicima širom sveta. Pod Internet telefonijom podrazumevaju se aplikacije rađene za prenos govora preko Interneta do bilo kog mesta na svetu. Prihvatanjem TCP/IP protokola kao standarda računarskih mreža stvorili su se uslovi za povezivanje velikih i malih mreža u jednu celinu, popularno nazvanu Internet, čime se otvorila nova mogućnost korišćenja postojećih linkova i drugih resursa. Američki provajder ARPANET, začetnik Internet mreže je prvi provajder koji je još 1973. godine, započeo eksperimente na polju prenošenja glasa preko IP mreža. Korišćenjem TCP/IP protokola, koji je paket switched tehnologija prenosa, mogu se rešiti dva najveća problema koja se javljaju kod tehnologija sa komutiranim kolima. Tehnolgija Voice over IP (VoIP), bazira se na TCP/IP modelu prenosa podataka. U zavisnosti od potrebe za kvalitetom, glas se prvo digitalizuje različitim metodama, zatim se pakuje naprednim algoritmima za kodiranje korišćenjem nekih od kodeka. Tako kodiran paket se secka na dosta malih paketa. Veličina paketa zavisi od kodeka i protokola koji se koristi za slanje paketa. Korišćenjem RTP protokola (Real-time Transport Protokol), mali paketi se šalju drugoj strani preko UDP protokola 4 sloja TCP/IP modela. Prijemna strana može biti krajnji korisnik, ili gateway koji treba da prosledi ili na neki način -1-

konvertuje te pakete i uruči glas krajnjem korisniku. Kada paket pristigne, on se odmah dekodira i reprodukuje. Glavnu prednost VoIP sistema predstavlja to što jedan poziv, nikada, ne zauzima ceo link, već se kroz isti link mogu slati paketi više različitih korisnika. Ukoliko samo jedan korisnik ima potrebu za korišćenjem linka, koristiće ga samo onoliko dugo koliko je potrebno za prenos njegovih paketa. Uz pomoć novijih tehnologija sada je moguće detektovati situacije kada nastupa tišina, momenti kada se ne vrši prenos glasa, pa u tom momentu potrebno je smanjiti ili obustaviti slanje RTP paketa koji ne nose koristan sadržaj. Na ovaj način se povećava efikasnost skupih linkova. Za vreme tišine, paketi drugih korisnika će se prenositi linkom. Upoređivanjem dve tehnologije prenosa glasa, VoIP i tehnogolije fiksne telefonije, dolazimo do zaključka da se korišćenjem VoIP ostvaruje znatna ušteda, kako od strane korisnika koji neće plaćati punu cenu iznajmljivanja linka, tako i od strane provajdera kojima se investicije u telekomunikacionu opremu zamenjuju investicijama u mrežnu opremu gde postoji znatna razlika u ceni. Ako uzimamo cenu za glavni kriterijum, zaključićemo da je VoIP nemerljivo bolja tehnologija prenosa glasa od tradicionalne fiksne telefonije. Međutim, korišćenjem mrežnih resursa, VoIP pored pogodnosti donosi i nove probleme, koji su poznati u računarskim mrežama.

-2-

2. VoIP Neki od najčešćih problema koji postoje kod upotrebe VoIP tehnologija, dok kod fiksne telefonije ne predstavljaju problem su: • Raspoloživi propusni opseg (bandwith) – direktno utiče kako na broj simultanih poziva, tako i na izbor kvaliteta kodeka za kodiranje glasa • Kašnjenje – veliki broj malih paketa, zahteva minimalno zadržavanje na zagušenim linkovima. To je veoma čest problem i zahteva definisanje QoS (Quality of Service) • Gubitak paketa – VoIP koristi UDP nepouzdani način prenosa zbog velikog broja paketa. Zagušeni linkovi odbacuju pakete kako bi regulisali zagušenost. Za VoIP mora se definisati QoS • Jitter – je nepoželjna varijacija nepredvidivih nepoželjnih efekata kao što su kašnjenja i gubici paketa. Može se redukovati implementacijom QoS-a. • Echo – eho je čest problem u hibridnim okruženjima. Uglavnom se stvara kod konverzije A/D – D/A signala i u slučaju nepodešenih impedansi konvertera. • Zaštita – je kod fiksne telefonije bila jednostavna, poseduješ kabl, vlastitu liniju koja se fiziči štiti. VoIP se oslanja na računarske mreže pa je potrebno implementirati odgovarajuću zaštitu. • Pouzdanost – koristi se zajednička infrastruktura sa računarskim mrežama. Za unapređivanje pouzdanosti koriste se iste tehnike, kao i kod računarskih mreža. Udvojena, paralelna infrastrukura, rezervni linkovi i sl. • Prevođenje pulsnog pozivanja u DTMF ton – stvar od koje se gotovo odustalo kod VoIP tehnologija. Kao i kod drugih tipova servisa koje koriste TCP/IP model prenosa podataka, i za prenos podataka su definisane različite vrste protokola. Kako bi se optimizovala putanja između dve udaljene tačke, uveden je koncept koji omogućava da se različitim putem i do različitih destinacija kreće signal za upravljanje pozivom (uspostavljanje i prekid veze, dogovor oko izbora kodeka, registrovanje korisnika i sl.), a različitim paketi koji nose glas. Ovim postupkom se postiže to da centri za pozivanje mogu biti na lokacijama bilo gde u svetu, a da bitno ne utiču na kvalitet i brzinu VoIP telefonije. Tako, npr. možete iz Srbije osnovati pretplatnički odnos u Americi, pa kada preko VoIP-a zovete Srbiju, paketi signalizacije će otići do call centra u Americi i vratiti se do vas, ali paketi sa glasom će samo putovati od vas do onoga koga pozivate.

-3-

2.1.Protokoli Kako sva mrežna komunikacija koristi protokole – definisana pravila – u komunikaciji između dva uređaja, tako i za VoIP postoji određena grupa definisanih protokola. Protokoli se stalno nadograđuju i unapređuju, ali neki od protokola koji se najviše koriste u VoIP komunikacijijama su H.323, SIP, IAX, RTP i sl. Preovlađuje VoIP model prenosa koji postavlja koncept gde signalizacija i glas mogu putovati različitim putanjama. Među VoIP protokolima razlikuju se protokoli za signalizaciju i protokoli za prenos glasa. Za prenos glasa kroz IP protokol uglavnom se koristi RTP (Real-time Transport Protocol), koji pakuje kodirane pakete u sitne pakete i šalje ih UDP protokolom. Ono što predstavlja problem kod RTP protokola je što se teško štiti, odnosno što se mora obezbediti određeni spektar UDP portova, pa je potrebno i ceo spektar propusiti na firewall-u. Ukoliko se propusti manji spektar, manji broj istovremenih poziva može biti uspostavljen. RTP koristi 2 UDP porta po pozivu, jedan za prijem, drugi za slanje VoIP paketa. H.323 protokol je postavljen od strane ITU organizacije i predstavlja prvi signaling protokol koji je komercijalno prestavljen i prihvaćen. U okviru ovog protokola razvili su se drugi podprotokoli koji definišu rad H.323 protokola.

Slika 1: H.323 stek protokol

H.323 protokol se, kao i većina drugih, vremenom razvijao. Tako brojni nedostaci, prvenstveno zaštita, NAT, i sl., su otklonjeni definisanjem novog protokola u okviru H.323. Početna ideja H.323 protokola nije posedovala nikakvu zaštitu, bilo je dovoljno poznavanje IP adrese call centra kako bi se inicirala veza. Ovaj način ostvarivanja komunikacije naziva se H.323 preko Gateway-a. Uvođenjem standarda H.323 Gatekeeper znatno je podignut kvalitet zaštite preko Call Admission Control mehanizma, i implementiran sistem za prevođenje broja telefona u IP adresu. Implementacijom Gatekeeper mehanizma ostvaruje se potrebna kontrola pristupa preko H.323 protokola, sprečava zagušenje mreže i podiže nivo sigurnosti kroz autentifikaciju. -4-

Call Admission Control je mehanizam, često i poseban uređaj, koji ima sledeće zadatke: • Sprečava preopterećenje VoIP mreže – odbijajući poziv ukoliko ne postoji dovoljno resursa za njegovo uspostavljanje. • Kontroliše sav voice saobraćaj obezbeđujući mu potreban kvalitet servisa (QoS) markiranjem. • Sprečava zagušenja postojećih resursa prosleđivanjem novih poziva na druge linkove. • Ukoliko se koristi RSVP protokol za rezervaciju resursa duž čitavog puta mreže, vrši kontrolu nad raspolaganjem tih resursa i ne dozvoljava uspostavu veze ako rezervacija nije obavljena. • Ukoliko je iz bilo kog razloga procesor preopterećen, ili postoje problemi na linku i sl., poziv ne može biti kvalitetno uspostavljen, CAC odbija poziv, čime se poziv upućuje drugom putanjom. • Novije varijante predviđaju napredne sisteme autentifikacije korisnika i zaštite od ranjivosti raznih tipova napada, npr. DOS (Denial-Of-Service) Zadatak H.323 Gatekeeper mehanizma je da vrši Call Admission Control funkciju u H.323 protokolu. Pored toga vrši prevođenje E.164 identifikacije, broja telefona u IP adresu. SIP (Session Initiation Protocol) protokol je protokol definisan od strane IETF organizacije i komercijalno je potisnuo H.323 iz masovne upotrebe. SIP protokol je definisan dokumentom RFC 3261. Može koristiti protokole transportnog sloja: TCP, UDP, SCTP. Počevši sa razvojem 1996. godine na Kolumbijskom Univerzitetu, u novembru 2000. godine je prihvaćen za 3G standard za signalizaciju VoIP paketa.

Slika 2: SIP koncept

-5-

SIP je koncipirao sledeće komponente VoIP mreže : Krajnje tačke – su uređaji ili softwer, koji vrše inicijalizaciju ili prihvatanje poziva, tj. vrše interakciju sa korisnikom. ENUM ili DUNDI - su dve tehnologije za prevođenje broja telefona u IP adresu krajnje tačke ili gateway-a preko koga se može stići do kranje tačke. SIP Proxy – su sistemi za zaštitu putem autentifikacije, kao i Admission Control upravljanje mrežnim resusrima. Proxy serveri obavljaju posao rutiranja saobraćaja, tj usmeravaju signaling pakete ka drugim proxy serverima koji poseduju zahtevane podatke tj. znaju koja IP adresa odgovara pozvanom broju telefona. Međusobnom signalizacijom SIP Proxy servera postiže se mogućnost mobilnosti. To znači možete zadržati isti broj telefona, a promeniti fizičku lokaciju. SIP protokol je potpuno definisan na logičkom nivou, pa je fizički nezavisno gde se nalazite. H.323 i SIP protokol zahtevaju određene mrežne predispozicije da bi funkcionisale. Do skoro, ni jedan ni drugi protokol nije mogao da funkcioniše ako bi se jedna ili druga strana nalazila iza NAT servisa. Razlog je to što bi registratori beležili javnu IP adresu, preko koje se ne može direktno stupiti u kontakt sa krajnjim korisnikom. Pošto veći deo mreža koje imaju pristup Internetu koriste NAT kao mehanizam za prevođenje privatnih u javne ip adrese, SIP je predvideo mogućnost NAT-ovanih adresa što je dugo bila glavna prednost nad H.323 protokolom. Danas i H.323 protokol ima svoje rešenje za NAT okruženje. Postoje potrebe u VoIP saobraćaju, kada i RTP i signaling paketi treba da putuju istom putanjom i do istog odredišta. To je česta situacija kada se međusobno povezuju call centri i uspostavljaju tzv. trunk između svojih proxy i gateway servera. U tim situacijama komplikovano je to što moramo da vodimo računa u različitim portovima za SIP, RTP, ili H.323 protokol. Da bi preneli glas od tačke A do tačke B moramo otvoriti portove na firewall-u: od 10000-20000 UDP za RTP, 5060 za SIP, ili 1720 UDP za H.323, u svakom slučaju to je već širok spektar portova, takođe mora da se vodi računa o NAT konfiguraciji.

2.2.Kodeci za pakovanje glasa RTP protokol opisuje samo postupak prenošenja glasa kroz mrežne resurse. Postupak pakovanja glasa u pakete je definisan različitim standardima za digitalizovanje i kompresiju zvučnih podataka ili govora. Standardi za digitalizovanje i kodiranje glasa, popularno kodeci, doživljavaju stalne modifikacije i nove revizije, varijante. Još od uvođenja ISDN digitalnih linija, tema korišćenja različitih algoritama za kodiranje i pakovanje glasa je bila često glavna tema na telekomunikacionim seminarima. G.711 (PCM) kodek je standard propisan od strane ITU još 1972. godine. G.711 predstavlja algoritam za pulsno-kodnu modulaciju signala frekvencije glasa, koji se odmerava, sempluje -6-

8000 puta u sekundi. Ovaj standard je definisan iz dva dela. µ-law, koji se koristi u Severnoj Americi i Japanu i A-law koji se koristi u ostalom delu sveta. G.711 A-law je standard definisan za kodiranje glasa u računarske potrebe. U algoritmu se uzimaju 13 bita sempla i konvertuje u 8 bita. Karakteristike A-law kodeka su sledeće : •

Frekvencija semplovana : 8 kHz

•

64 kb/s bitrate (8 kHz x 8 bita po samplu)

•

Za izvršavanje algoritma potrebno je oko 0,125 ms

•

Zadržava talasastu formu signala

•

Sadrži algoritme za oporavak izgubljenih paketa

•

Mehanizmi za detektovanje tišine ili generisanje udobnog šuma

Algoritmi za kodiranje, kodeci, su ocenjivani od strane ITU na osnovu postavljenih kriterijuma. Kao rezultat dobija se PSQM ocena (Perceptual Speech Quality Measure). Za G.711 (PCMA) A-law kodek ocena je 4.45 u idealnim uslovima a, 4.11 u realnim uslovima. GSM kodek tipa Adaptive Multi-Rate (AMR) je kodek koji je prihvaćen za 3G algoritam za kodiranje glasa oktobra 1998. godine. GSM (AMR) kodek koristi 160 semplova dužine 20 milisekundi. Koristi sledeće tehnike prilikom kodiranja: • Algebraic Code Excited Linear Prediction (ACELP) • Discontinuous Transmission (DTX) • Voice activity detection (VAD) • Comfort Noise Generation (CNG) Kod GSM (AMR) kodeka koristi se AMR_12.20 mod koji ima bitrate 12.20 kbit/s. Kako bi bio otporniji na kvalitet mreže, GSM je smanjio kvalitet glasa. Generalne karakteristike GSM kodeka su: • Frekvencija semplovanja 8 kHz/13-bita, filtrirano na između 200-3400Hz • Bitrate 12.20 kbit/s • Veličina okvira ~ 244 bita • Vreme izvršavanja algoritma 20 ms • Kompleksnost algoritma je 5, u odnosu na to da je G.711=1 a G.729=15 • PSQM=4.14 za idealno i 3.79 za realno okruženje G.729 kodek postoji u različitim varijantama, skoro sve su komercijalnog i zatvorenog tipa, pa je neophodno platiti licencu za korišćenje. G.729a je kodek koji koristi kompleksne matematičke funkcije kako bi našao što bolji koder za pakovanje glasa. Pravno korišćenja ovog kodeka reguliše firma SIPRO. Karakteristike kodeka su sledeće: • Frekvencija samplovanja 8 kHz/16 bita (80 semplova sa 10 ms) -7-

• Fiksirani bit rate na 8 kbit/s 10 ms okvir • Veličina okvira 10 bajta po 10 ms • Vreme izvršavanja 15 ms po okviru • G.729 koristi kompleksni oblik ACELP-a • Kompleksnost se ocenjuje ocenom 15 • PSQM=4.04 za idealno i 3.51 za realno okruženje Kriterijum izbora kodeka za pakovanje glasa je raspoloživ bandwith. Ako se radi o LAN okruženju, gde postoji 100 mbps ili brža mreža, bez razmišljanja se treba opredeliti za najkvalitetniji G.711 A-law kodek. U nedoumici možemo biti samo ako postoje WAN linkovi koji trpe određena zagušenja. Tad treba izabrati optimalan kodek koji daje zadovoljavajući kvalitet uz manju konzumaciju propusnog opsega od G.711. U realnosti, za ove slučajeve, najbolje se pokazao G.729 kodek koji ne smanjuje drastično kvalitet zvuka, za razliku od GSM kodeka. Problem predstavlja to što u nekim zemljama da bi se koristio mora da se plati licenca.

2.3.QoS Glavna mana VoIP tehnologije naspram klasične telefonije je to što VoIP saobraćaj nije jedini saobraćaj na zauzetim linkovima. Zbog toga dolazi do različitih problema, kao što su kašnjenje, odbačeni paketi. jitter i sl. Da bi Komunikacija glasom bila dovoljno kvalitetna, slično klasičnoj telefoniji, mora se obezbediti odgovarajući uslovi za prenos VoIP paketa. QoS ili Quality of service prestavlja metod sprovođenja politike obezbeđenja linka potrebnog za kvalitetan prenos glasa. Ispravnom QoS politikom se može rešiti problem prouzrokovan korišćenjem istih linkova za raznolik sobraćaj. Istim linkom prenose se paketi različitih tipova podataka. Mrežni uređaji ne raspoznaju tipove paketa, niti znaju koje su važnosti paketi koje prenose. Različite aplikacije imaju različite potrebe korišćenja mrežnih resursa. Tako, recimo do skoro je važilo da HTTP služi za prenos sajtova, zahteva brz odziv, prenos malih fajlova, i vrlo kratko opterećuje linkove. Sa druge strane, FTP i Peer-to-peer programi zahtevaju veliki propusni opseg i imaju znatno veće vreme opterećenja linka, duže se prenose podaci, dok brzina odziva je skoro nebitan faktor. Potrebe svih aplikacija možemo klasifikovati na sledeći način: • Potreba za propusnim opsegom (bandwith) – kako bi se napravila optimalna organizacija i raspodela mrežnih resursa, potrebno je odraditi proračun zahtevanog propusnog opsega. Ukoliko se zakupi manji propusni opseg nego što je potrebno, moglo bi da dođe do degradiranja performansi mrežnog saobraćaja, što se prikazuje lošijim rezultatima sledećih stavki. -8-

• Količina odbačenih paketa (dropped pakets) – usled velikog broja, znatno utiče na TCP konekcije zahtevajući da se paket ponovo pošalje, čime se povećava kašnjenje. Kod UDP konekcije može a ne mora da se primeti. Najčešće se javlja usled „zagušenosti“ linka, tj. kada je potreban veći propusni opseg nego što je zakupljen. • Kašnjenje (delay) – uvek postoji, makar zbog potrebe mrežnih uređaja da prebace bitove sa port-a na port. Velika kašnjenja prouzrokuje efekat „sporosti“ mreže. Kašnjenje se prikazuje u milisekundama (ms). Velika kašnjenja, između ostalog, nastaju kada je link zagušen, usled ponavljanja paketa, ako se primenjuje neadekvatan algoritam za redove i sl. Prilikom pregledanja sajtova, ako je odziv 1000 ms (1 sekunda) stičemo utisak da Internet radi veoma sporo. • Jitter (džiter) – predstavlja nepredvidivu nepravilnu promenu u kašnjenju. Izražava se u procentima promena kašnjenja. Usled velikog jittera dolazi do istog efekta kao kod velikih kašnjenja. • Pristizanje paketa bez pravilnog rasporeda – kako je na Internetu postupak preusmeravanja paketa potpuno automatizovan, tako ne možemo predvideti kojim putem će naši paketi proći do kranje destinacije. Kod slanja večih podataka, šalje se više manjih paketa. Ne mora da znači da će ti paketi putovati istim putem i da će stići prema rasporedu, kojim su poslati. Zbog ovog efekta može doći do velikog kašnjenja ili gubitka nekog od paketa, što bi kod TCP prouzrokovalo ponovno slanje tog ili grupe paketa. • Greške – se dešavaju zbog toga što fizički linkovi i sami uređaji nisu savršeni. Dešava se da se u prenosu paket minimalno izmeni, promeni jedan bit, zbog čega se smatra da je taj paket sa greškom i odbacuje se na sledećem uređaju. O odbacivanju se obaveštava pošaljilac kako bi se paket poslao ponovo. Ovaj efekat povećava kašnjenje zbog potrebe ponovnog slanja paketa. Zadatak tehnologije Quality of Service (QoS) je da uvede red, odnosno raspored, i da sprovede plan u organizaciji mrežnog sobraćaja. Time se postiže bolja iskorisćenost veoma skupih linkova, bez zakupa većeg i skupljeg propusnog opsega. Pravilnom planskom organizacijom mrežnog sobraćaja postiže se da se aplikacijama sa različitim potrebama mrežnih resursa pruža ono što je potrebno za efikasan rad. Primer je to da ne moramo da se odreknemo Peer-to-peer programa, koji uvek maksimalno opterećuju propusni opseg ako hoćemo brz odziv HTTP strana. Dovoljno je samo na pravi način definisati QoS. Prvi korak kod postavljanja QoS politike je određivanje potreba različitih aplikacija. Drugi korak za uspostavljanje QoS politike je markiranje različitih tipova saobraćaja i svrstavanje u odgovorajuće grupe. Pakete možemo razvrstati na osnovu više kriterijuma: -9-

• Odredišna IP adresa • Izvorišna IP adresa • Odredišni port • Izvorišni port • Tip protokola • Vrednost DSCP ili TOS bitova • MAC adresa Korišćenjem nekog od pomenutih parametara raspoznavanja tipa paketa, na ulazu u router (ili switch), vršimo markiranje konekcije, tj. paketa. Time postižemo da uređaj razaznaje različite vrste aplikacija čije pakete prenosi. Ukoliko ne postoji relacija poverenja između routera i drugog mrežnog uređaja, onda ne možemo očekivati da će markiranje DSCP vrednosti biti odrađeno na tom drugom uređaju, već se remarkacija DSCP vrednosti vrši na samom routeru uz pomoć drugih pomenutih kriterijuma razlikovanja paketa aplikacija. Differentiated services ili DiffServ (DSCP) je polje u okviru TOS bitova unutar IP hedera koje služi da odredi klasu servisa, tj. obeležava zahteve određene aplikacije, kako bi mrežni uređaji, kroz koji plaket prolazi, pokušali da pruže servis kakav se očekuje. Za određivanje klase servisa koristi se 6 bitova u okviru IP hedera. Prva 3 bita se koriste za određivanje prioriteta saobraćaja (IP Precedence), tj. definisanje grupe klasa zahteva za uslugom. Svaka od te tri grupe sadrži više različitih nivoa klasa. Sveobuhvatno gledajući, DSCP vrednosti možemo podeliti u tri posebne klase: • Best-effort (BE) – klasa DSCP=0 gde se ne obezbeđuje nikakva garancija u transortu, ovo je ujedno i podrazumevana klasa • Expedited Forwarding (EF) – namenjena za saobraćaj koji zahteva minimalno kašnjenje i minimalan broj izgubljenih paketa • Assured Forwarding (AF) – namenjen za sve druge klasifikacije saobraćaja. Paketi koji se prenose u realnom vremenu, kao što su VoIP i Video conference komunikacije, zahtevaju minimalno kašnjenje i minimalan broj odbačenih paketa. Zbog toga, prilikom markiranja preporučljivo je da se tim paketima dodeli DSCP vrednost EF.

- 10 -

3. PODELA VoIP USLUGA Usluge se dele na usluge koje pružaju operatori kojima je delatnost pružanje takvih usluga i na softverska rešanja kompanija širom sveta čija delatnost nije ograničena državnim granicama. Usluge smo podelili u tri grupe. Prva je Internet telefonija putem telefona koja se po mnogo čemu ne razlikuje od dosadašnjeg načina telefoniranja. Drugi način je Internet telefonija putem računara u kojem korisnici direktno preko računara i određenog softvera uspostavljaju vezu i komuniciraju. Treći način je putem VOIP adaptera pomoću kojeg jedna cela organizacija usklađuje potrebe za normalnim radom na Internetu i Internet telefonijom.

3.1.Internet telefonija putem telefona Za ljude koji žele da koriste Internet telefoniju putem pravih telefona, postoje servisi koji omogućavaju te usluge po vrlo povoljnim cenama. Naravno da se kvalitet prenosa razlikuje od ponuđača do ponuđača, ali kvalitet zvuka u većini slučajeva je zadovoljavajuć. Za korišćenje ove usluge potrebna je klasična telefonska linija. Bitovi telefonskog signala ne prenose se putem telefonske žice do krajnjeg korisnika već preko Interneta. Za korišćenje ove usluge potrebno je pozvati selekcijski broj operatera za tu uslugu, a zatim i upisati željeni broj koji se zove. Provajder prosleđuje poziv prema traženoj osobi smanjujući na taj način troškove telefoniranja za nekoliko puta.

Slika 3: VoIP u kućnoj varijanti

Signal se konvertuje iz analognog u digitalni i putuje Internetom na odredište. Kvalitet razgovora zavisi od uređaja, od brzine Internet veze na obe strane kao i mogućnostima Internet mreže kojom signali putuju.

3.2.Internet telefonija putem računara Računari polako zamenjuju većinu kućnih aparata pa tako i telefon. Komunikacija preko računara jeftinija je i nije toliko vezana uz operatera koji nudi VOIP uslugu. Naime, računar kao uređaj, može produkovati i reprodukovati zvuk s jednog kraja veze na drugi. Korisniku se pružaju mnoge mogućnosti povezivanja. Jedino ograničenje je brzina veze između dva korisnika. - 11 -

Korisnici nisu toliko vezani za operatere koji nude ovaj način komunikacije. Na tržištu su se pojavile mnoge verzije programskih rešenja koje nude Internet telefoniju. Mnoge od njih su besplatne. Zato se mnogi Internet korisnici priklanjaju besplatnim rešenjima, a neka od njih postaju kultno poznata. Najpouzdaniji i najbrži način povezivanja sa korisnikom preko Interneta je ukoliko se zna korisnikova trenutna IP adresa. Kod većine korisnika taj broj je privremen, što znači da se korisniku dodeljuje u trenutku kad se poveže s Internetom i ima ga samo za vreme dok je priključen na Internet. Da bi se saznala IP adresa, može poslužiti bilo koji server za „tekstualni“ razgovor (IRC), ili program koji obaveštava da je određeni korisnik na mreži (ICQ). Nakon što se sazna IP adresa, broj se jednostavno unese u program i veza se brzo uspostavlja

3.3.Internet telefonija putem VoIP adaptera Zajednička kombinacija računara i telefona koristi se u firmama koje žele što više smanjiti svoje troškove telefoniranja. Princip rada je jedna brza Internet veza s ostatkom sveta, VoIP adapter, računar i telefoni. VoIP adapter usmerava pozive na odredišna mesta i glumi telefonsku centralu. Ovaj način popularan je među konzervativnijim korisnicima koji više preferiraju telefon nego računar. Ukoliko korisnici koriste Internet vezu za Internet telefoniju i za poslovanje svoje firme mogu nastati mnogi problemi. Problemi se ogledaju u smanjenju mogućnosti izlazne linije tj. nastanak uskog grla prema ostatku sveta. Ali, pravilnim rasporedom i unapred definisanim potrebama za Internet telefoniju kao i za normalno korišćenje Internet resursa možemo biti zadovoljni mogućnostima već postojeće, ali ograničene infrastrukture. Za ostvarivanje ovog načina VoIP-a potrebni su sledeći elementi, ADSL modem sa velikom brzinom, preporučuje se minimalno 512 kb/s, zatim VoIP adapter, računar i telefoni. VoIP adapter radi u dva smera i pretvara digitalni u analogni signal i obratno.

- 12 -

4. Tehničko – ekonomski aspekti prelaska sa klasične telefonije na VoIP IP tehnologija nudi mnogostruku korist u odnosu na PBX (Private Branch Exchange) ili PSTN (Public Switched Telephone Network) telefoniju: • Poboljšan kvalitet govora. PSTN (i većina PBX-a) su ograničene na 3.1kHz (8 bita po uzorku), a IP telefoni će verovatno omogućiti kvalitet CD-a, možda i stereo zvuka. Čak i kada nije moguće omogućiti dovoljno veliki bandwidth za postizanje ovog ekstremno kvaliteta zvuka, uz upotrebu kodeka (kao što je npr. G.722 koji ima 7kHz bandwith) moguće

je

ostvariti

bolji

kvalitet

zvuka,

sličan

kvalitetu

zvuka

ostvarenom

konvencionalnom telefonijom. • Veća dostupnost. Smanjenjem troškova će učiniti telefoniranje dostupnim i finansijski loše stojećim organizacijama. IP tehnologija može učiniti dostupnima prostore gde tradicionalni telefoni nisu bili dostupni (npr. na fakultetima u studentskim laboratorijima). Mnogi fakulteti i kompanije smatraju trošak instaliranja telefona dovoljno visokim da prisiljavaju svoje zaposlene da međusobno dele istu liniju u zajedničkoj kancelariji. • Veća pokretljivost. Jednostavno je premestiti lični ili prenosivi računar u drugu sobu. Nema potrebe za podešavanjem portova na PBX-u ili promene broja. Dovoljno je priključenje u ethernet priključak i korisnik je ponovo dostupan. • Poboljšana integracija raznih medija. • Nove usluge. IP tehnologija se razvija i moguće je integrisati već postojeće ali i nove usluge. To su standardne usluge telefonskih centrala kao preusmeravanje poziva, direktno dolazno i odlazno biranje, prosleđivanje poziva i slično. Zatim nove usluge kao jedinstveni prostor, integracija sa webom (baze podataka, imenički servisi, „click and dial“) i zajedničko korišćenje podataka. • Istraživanje. Kako je već spomenuto, protokoli i standardi korišćeni za IP tehnologiju su otvoreni i dostupni. To omogućava istraživačkim institucijama da unapređuju vlastite usluge i mogućnosti. • Proces u realnom vremenu. Procesima koji se odvijaju u realnom vremenu, potrebna je garancija kvaliteta a IP protokol nije savršen jer pruža najbolje što može u datom trenutku. • Prilagođavanje signala. Potrebno je prilagoditi prenos zvuka preko računarske mreže i smanjiti zahteve za propusnim opsegom.

- 13 -

5. VoIP uređaji 5.1.Ruteri Uređaj za rutiranje saobraćaja i omogućavanje servisa IP telefonije mora biti opremljen operativnim sistemom (IOS) koji podržava nadgradnju za navedene funkcije. Prilikom instalacije sistema, podiže se Cisco Unified CallManager Express (CME), softverski paket koji implementira sistem IP telefonije. Izbor modela router-a vrši se u skladu sa potrebama korisnika, kao i broja korisnika koji se mogu priključiti na sistem. Uređaj treba da zadovolji nivo pouzdanosti i skalabilnosti, odnosno mogućnosti za proširenje sistema. Takođe, osim visokih performansi rutiranja, treba da pruži maksimalnu sigurnost i zaštitu podataka u mreži, kao i da omogući besprekorno funkcionisanje svih servisa vezanih za IP telefoniju. Neophodno je da uređaj zadovolji traženi kvalitet servisa (QoS), koji je posebno naglašen u telefonskim sistemima jer definiše kvalitet samog prenosa govora. Takođe, uređaj treba da omogući kreiranje virtuelne mreže između udaljenih lokacija i time omogući lokalnu komunikaciju između zaposlenih. Gledano sa tehničke strane, uređaj treba da se prilagodi broju i tipu dolaznog Internet signala (analognih javnih telefonskih linija, ISDN linija itd.). Ruter Cisco 1760-V Cisco 2651xm Cisco 3745

Broj korisnika do 24 korisnika do 48 korisnika do 192 korisnika Tabela 1: modeli Cisco router-a u zavisnosi od broja korisnika IP telefonije

a. Cisco 2651xm – tehničke karakteristike Flash memorija Sistemska memorija Broj integrisanih WIC slotova Broj AIM internih slotova Broj NM internih slotova Broj serijskih konzolnih portova Broj aux portova Verzije podržanog IOS softvera Broj LAN portova Mogućnost montaže u rack orman Mogućnost montaže na zid Napajanje Disipacija

32MB 256MB 2 1 1 1 1 od 12.1(14) do 12.4(15)T 2 10/100Mbps da da 100-240V, 1.5A, 47-63Hz 75W, 260Btu/h

Tabela 2: tehničke karakteristike router-a Cisco 2651xm

Ugrađeni NM slot omogućuje da Cisco 2651xm router bude prilagođen potrebama kompanije. Njegova namena je da se u njega dodaju određeni moduli (NM kartice) i tako integrišu dodatne

- 14 -

servise na jedinstvenu platformu. U sistemu IP telefonije, osnovnom uređaju se preko NM slota može dodati modul koji omogućuje servis govorne pošte.

Slika 4: Cisco 2651xm

b. Cisco 3745 – tehničke karakteristike Flash memorija Sistemska memorija Broj integrisanih WIC slotova Broj AIM internih slotova Broj NM internih slotova Broj serijskih konzolnih portova Broj aux portova Verzije podržanog IOS softvera Broj LAN portova Mogućnost montaže u rack orman Mogućnost montaže na zid Napajanje Disipacija

32MB 256MB 3 2 4 1 1 12.2(8)T minimum 2 da ne 100-240V, 2.5A max, 47-63Hz 785Btu/h

Tabela 3: tehničke karakteristike router-a Cisco 3745

Ugrađeni NM i AIM slotovi omogućavaju povezivanje većeg broja analognih i digitalnih telefonskih linija. Unutar uređaja može se opciono realizovati i ethernet switch na koji se direktno može priključiti 72 IP telefona. Dodatni modul obezbeđuje napajanje telefona preko ethernet kabla (PoE). Performanse Cisco 3745 router-a obezbeđuju korisniku da postavi kvalitet servisa, optimizaciju propusnog opsega, kao i fragmentaciju servisa.

Slika 5: Cisco 3745

5.2.Svičevi Na pristupnom delu sistema IP telefonije, a u okviru računarske mreže, nalazi se switch, uređaj čija je uloga prenos informacija unutar mreže. Zahteva se da ovaj uređaj podrži zadate kvalitete servisa koji se odnose na prenos govora, videa i multimedijalnih sadržaja uopšte. Odabrani model podržava napajanje IP telefona putem ethernet kabla kojim se prenosi i govor. Ovo znači da će se instalacijom sistema kod krajnjih korisnika pojaviti IP telefon, ali bez dodatnog kabla za napajanje samog uređaja, jer će ono biti realizovano kroz jedan jedini kabl – kabl računarske mreže. - 15 -

a. Cisco WS-C3524-PWR-XL-EN – tehničke karakteristike Flash memorija Sistemska memorija switching fabric forwarding bandwidth Max. broj MAC adresa Broj LAN portova (100Base-TX) Broj GBIC slotova (1000Base-X) Broj konzolnih portova LED indikacija Mogućnost montaže u rack orman Napajanje Disipacija

4MB 8MB 10.8Gbps 5.4Gbps 8192 24 (PoE) 2 1 da da 200-240V, 325W max. 1100Btu/h

Tabela 4: tehničke karakteristike switch-a Cisco WS-C3524-PWR-XL-EN

Slika 6: Cisco WS-C3524-PWR-XL-EN

5.3.IP telefoni Kod korisnika, na radnom mestu zaposlenog, implementacija sistema IP telefonije podrazumeva postavljanje IP telefonskog aparata. Široka paleta Cisco IP telefonskih aparata zadovoljiće potrebe korisnika omogućavajući im korišćenje naprednih servisa, a svojim dizajnom uklopiće se u ambijent svakog radnog mesta. a. Cisco CP-7912G – tehničke karakteristike • Displej na bazi piksela – omogućuje kvalitetniji i detaljniji grafički prikaz; • 4 programabilna „soft key“ tastera – omogućuju dinamički prikaz opcija poziva; • Taster za Meni – omogućuje korisniku brzi pristup informacijama kao što su liste poziva i podešavanja telefona. Korisnik može preslušati govornu poštu, može dobiti prikaz propuštenih, odlaznih ili dolaznih poziva, može podesiti kontrast displeja ili promeniti melodiju zvona; • „Hold“ taster – osvetljeni taster koji omogućuje korisniku da vezu stavi na čekanje; • „Volume“ taster – podešavanje jačine slušalice i zvona; • Postolje – omogućuje postavljanje aparata u položaj pogodan za pregled displeja i komforno korišćenje tastature ukoliko aparat stoji na stolu. Mogućnost montiranja aparata na zid, bez postolja; • Podržava servise: caller ID, poziv na čekanju, prosleđivanje poziva, prebacivanje poziva, konferencijska veza, biranje poslednjeg biranog broja, monitor poziva preko zvučnika, preslušavanje govorne pošte, brzo biranje. - 16 -

Slika 7: Cisco CP-7912G telefonski aparat

b. Cisco CP-7960G – tehničke karakteristike

Slika 8: Cisco CP-7960G telefonski aparat

• Displej na bazi piksela – omogućuje kvalitetniji i detaljniji grafički prikaz; • 6 programabilnih „soft key“ tastera – omogućuju dinamički prikaz opcija poziva; • Taster za Meni – omogućuje korisniku brzi pristup informacijama kao što su liste poziva i podešavanja telefona; • „Hold“ taster – osvetljeni taster koji omogućuje korisniku da vezu stavi na čekanje; • Navigacioni tasteri – za kretanje kroz menije; • Taster za poruke – direktan pristup govornoj pošti; • Taster za direktorijume – direktan pristup listama poziva; • Taster za podešavanja – direktan pristup opcijama podešavanja telefona; • Tasteri za speakerphone i utišavanje; • Postolje – omogućuje postavljanje aparata u položaj pogodan za pregled displeja i komforno korišćenje tastature ukoliko aparat stoji na stolu. Mogućnost montiranja aparata na zid, bez postolja; • Status poziva; • 24 melodije zvona; - 17 -

• Podržava servise: caller ID, poziv na čekanju, prosleđivanje poziva, prebacivanje poziva, konferencijska veza, biranje poslednjeg biranog broja, monitor poziva preko zvučnika, preslušavanje govorne pošte, brzo biranje. c. Cisco CP-7970G – tehničke karakteristike • Displej u boji – 12-bit color, osetljiv na dodir, rezolucija 320x234 piksela; • 8 programabilnih „soft key“ tastera – omogućuju dinamički prikaz opcija poziva; • Taster za Meni – omogućuje korisniku brzi pristup informacijama kao što su liste poziva i podešavanja telefona; • „Hold“ taster – osvetljeni taster koji omogućuje korisniku da vezu stavi na čekanje; • Navigacioni tasteri – za kretanje kroz menije; • Taster za poruke – direktan pristup govornoj pošti; • Taster za direktorijume – direktan pristup listama poziva; • Taster za podešavanja – direktan pristup opcijama podešavanja telefona; • Tasteri za speakerphone i utišavanje; • Postolje – omogućuje postavljanje aparata u položaj pogodan za pregled displeja i komforno korišćenje tastature ukoliko aparat stoji na stolu. Korisnik sam podešava ugao pod kojim aparet stoji; • Headset port • Port za eksterni zvučnik i mikrofon • Status poziva; • 24 melodije zvona; • Podržava servise: caller ID, poziv na čekanju, prosleñivanje poziva, prebacivanje poziva, konferencijska veza, biranje poslednjeg biranog broja, monitor poziva preko zvučnika, preslušavanje govorne pošte, brzo biranje.

Slika 9: Cisco CP-7970G telefonski aparat

- 18 -

d. Cisco CP-7936 – tehničke karakteristike • Standardne opcije biznis telefonije – poziv na čekanju, prosleđivanje i prebacivanje poziva, utišavanje mikrofona, parkiranje poziva, preuzimanje poziva, konferencijska veza; • Full duplex audio – obezbeđuje prirodan kvalitet zvuka bez izobličenja. Sistem se automatski adaptira promenama akustične sredine prostorije u kojoj se nalazi; • Audio pokrivanje – sistem digitalno kontrolisanog zvučnika i tri visokoosetljiva mikrofona obezbeđuju pokrivanje od 360 stepeni prostora; • Jednostavan za instalaciju preko CallManager-a; • 5 tonova zvona; • Kontrola jačine zvuka; • Lokalni direktorijum sa 20 pozicija; • Status poziva.

Slika 10: Cisco CP-7936 Conference Station

5.4.Periferni uređaji U cilju dodatnog smanjenja troškova telefoniranja, preporučuje se proširenje telefonskog sistema dodatnim GSM gateway uređajem. Uređaj se povezuje na odgovarajući FXO port routera, a uz odgovarajuću konfiguraciju IP telefonske centrale, omogućuje da se odlazni pozivi sa GSM prefiksom rutiraju direktno prema mobilnim mrežama, eliminišući time provajdera fiksne telefonije. Dodatno smanjenje troškova omogućeno je time da su razvijeni GSM gateway uređaji koji imaju više slotova za GSM SIM kartice. U praksi, slotovi se popunjavaju SIM karticama različitih provajdera mobilne telefonije, tako da je moguće uvek rutirati razgovore tako da se obavljaju u oviru iste mobilne mreže. a. 2N VoiceBlue • 2 ili 4 kanala GSM/UMTS gateway • VoIP: SIP, G.711a/u, G.729 • Podrška za Virtual SIM – Remote SIM upravljanje • Power over Ethernet (PoE) - 19 -

• Mogućnost korišćenja u velikom broju država (GSM 850/900/1800/1900MHz, UMTS (850/1800/1900MHz) • Vrhunski kvalitet zvuka

Slika 11: GSM gateway 2N VoiceBlue Next

- 20 -

6. VoIP Servisi Sistem IP telefonije podržan paketom Cisco Unified CallManager Express, obezbeđuje širok spektar funkcija i servisa koji korisniku omogućuju mnogo brži i kvalitetniji protok informacija, komfor i fleksibilnost, što rezultuje povećanjem produktivnosti zaposlenih. Neki od najčešće korišćenih servisa koje podržava ponuđeni sistem Cisco IP telefonije su: • Call hold and retrieve. Mogućnost stavljanja pozivajućeg korisnika na „čekanje“ i ponovno usposavljanje veze; • Shared line. Mogućnost da dva ili više aparata imaju isti lokal numeracije, tj. pri dolaznim pozivima zvone istovremeno; • Music on hold. Mogućnost slušanja muzike za vreme „čekanja“ na liniji ili za vreme preusmeravanja; • Call pickup. Mogućnost preuzimanja poziva namenjenog drugom korisniku, direktno, ili u okviru grupe; • Intercom. Mogućnost ostvarivanja direktne veze preko spikerfona pozvanog korisnika; • Paging. Mogućnost istovremene glasovne objave sa jednog na više IP lokala. Podešavanjem servisa formiraju se grupe lokala; • After Hours Call Blocking. Funkcija blokira odlazne pozive posle isteka radnog vremena; • Night Service. Mogućnost preusmeravanja dolaznih poziva noću ili u vreme vikenda na govornu poštu ili na fax; • Snimanje razgovora. Mogućnost snimanja svih ili određenih razgovora (koristi dodatni modul NM-CUE); • Call Park. Omogućuje stavljanje poziva na čekanje, tako da može biti preuzet sa nekog drugog telefona iz grupe; • Call Forwarding. Omogućuje prosleđivanje poziva na drugi lokal. Opcije su prosleđivanje svih poziva, ukoliko je pozvani lokal zauzet, ukoliko nema odgovora na pozvanom lokalu ili posle radnog vremena; • Call Transfers. Mogućnost prebacivanja poziva na bilo koji drugi lokal; • Voice mail (govorna pošta). Funkcija aktivira govornu poštu na nivou kompanije ili korisnika pojedinačno. Govorna pošta može sa podesiti tako da se aktivira ukoliko nema odgovora na pozvani lokal, ili odmah po pozivu ukoliko je završeno radno vreme ili čak ukoliko je pozvani lokal zauzet. Korisnici sami preslušavaju svoju govornu poštu preko svojih IP telefonskih aparata. Za realizaciju govorne pošte, neophodno je u Cisco router instalirati dodatnu komponentu: • NM-CUE – mrežni modul koji na sebi ima hard disk kapaciteta 40GB ili - 21 -

• AIM-CUE – interni modul koji na sebi ima hard disk kapaciteta 40GB

Slika 12: Moduli NM-CUE i AIM-CUE

- 22 -

7. Zadaci 7.1.VoIP local

Slika 13: voip_local.pkt

Konfiguracija rutera: Podešavanje IP adrese interfejsa: Router>enable Router#configure terminal Router(config)#interface fastEthernet 0/0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.0.0.0 Router(config-if)#exit

Podešavanje DHCP-a: Router(config)#ip dhcp pool its Router(dhcp-config)#network 1.0.0.0 255.0.0.0 Router(dhcp-config)#default-router 1.1.1.1

Podešavanje TFTP servera: Router(dhcp-config)#option 150 ip 1.1.1.1 Router(dhcp-config)#exit

Ulazak u konfiguracioni mod servisa telefonije: Router(config)#telephony-service

Podešavanje maksimalnog broja IP telefona: Router(config-telephony)#max-ephones 4

Podešavanje maksimalnog broja lokala: Router(config-telephony)#max-dn 3

Podešavanje IP adrese CME rutera: Router(config-telephony)#ip source-address 1.1.1.1 port 2000

Automatska dodela lokala telefonima: Router(config-telephony)#auto assign 1 to 3 Router(config-telephony)#exit

Podešavanje lokala telefona: Router(config)#ephone-dn 1 Router(config-ephone-dn)#number 1234 Router(config-ephone-dn)#ephone-dn 2 Router(config-ephone-dn)#number 7890

Konfiguracija sviča: Podešavanje vlan-a na portovima 1, 2 i 3: Switch>enable Switch#configure terminal Switch(config)#interface range fastEthernet 0/1 - 3

- 23 -

Switch(config-if-range)#switchport mode access Switch(config-if-range)#switchport voice vlan 1 Switch(config-if-range)#exit Switch(config)#interface vlan 1 Switch(config-if)#no shutdown

Po završetku konfiguracije rutera i sviča telefoni dobijaju IP adresu i lokal. Nakon toga je moguće uspostaviti vezu između telefona.

Slika 14: Uspostavljena veza dva VoIP telefona

7.2.VoIP local 4

Slika 15: voip_local_4.pkt

Podešavanje rutera se u odnosu na prethodni zadatak razlikuje samo u broju IP telefona koji se koriste. Router>enable Router#configure terminal Router(config)#interface fastEthernet 0/0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.0.0.0 Router(config-if)#exit Router(config)#ip dhcp pool its Router(dhcp-config)#network 1.0.0.0 255.0.0.0 Router(dhcp-config)#default-router 1.1.1.1 Router(dhcp-config)#option 150 ip 1.1.1.1 Router(dhcp-config)#exit Router(config)#telephony-service Router(config-telephony)#max-ephones 5 Router(config-telephony)#max-dn 5 Router(config-telephony)#ip source-address 1.1.1.1 port 2000 Router(config-telephony)#auto assign 4 to 6 Router(config-telephony)#auto assign 1 to 5

- 24 -

Router(config-telephony)#exit Router(config)#ephone-dn 1 Router(config-ephone-dn)#number Router(config)#ephone-dn 2 Router(config-ephone-dn)#number Router(config)#ephone-dn 3 Router(config-ephone-dn)#number Router(config)#ephone-dn 4 Router(config-ephone-dn)#number

1111 1222 1333 1444

Podešavanje sviča se od prethodnog zadatka razlikuje po broju portova koji se koriste za vlan. Switch>enable Switch#configure terminal Switch(config)#interface range fastEthernet 0/1 - 5 Switch(config-if-range)#switchport mode access Switch(config-if-range)#switchport voice vlan 1 Switch(config-if-range)#exit Switch(config)#interface vlan 1 Switch(config-if)#no shutdown

7.3.VoIP local – svi uređaji

Slika 16: voip_local_all_phone_devices.pkt

U ovom zadatku je pokazano kako se koriste svi tipovi uređaja za IP telefoniju, VoIP telefon, analogni telefon povezan preko ATA adaptera i PC računar sa softverom. Takođe pokazano je kako je moguće izvršiti ručnu konfiguraciju lokala svakom od IP uređaja. Konfiguracija rutera: Router>enable Router#configure terminal Router(config)#interface fastEthernet 0/0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.0.0.0 Router(config-if)#exit Router(config)#ip dhcp pool its Router(dhcp-config)#network 1.0.0.0 255.0.0.0 Router(dhcp-config)#default-router 1.1.1.1 Router(dhcp-config)#option 150 ip 1.1.1.1 Router(dhcp-config)#exit Router(config)#telephony-service

Isključivanje automatske dodele lokala: Router(config-telephony)#no auto-reg-ephone Router(config-telephony)#max-ephones 6 Router(config-telephony)#max-dn 6 Router(config-telephony)#ip source-address 1.1.1.1 port 2000 Router(config-telephony)#exit Router(config)#ephone-dn 1

- 25 -

Router(config-ephone-dn)#number 1234 Router(config-ephone-dn)#ephone-dn 2 Router(config-ephone-dn)#number 7890 Router(config-ephone-dn)#ephone-dn 3 Router(config-ephone-dn)#number 9870 Router(config-ephone-dn)#ephone-dn 4 Router(config-ephone-dn)#number 4321 Router(config-ephone-dn)#exit

Podešavanje prvog uređaja: Router(config)#ephone 1

MAC adresa prvog uređaja: Router(config-ephone)#mac-address 000c.8528.aa9b

Lokal iz imenika prvog uređaja: Router(config-ephone)#button 1:1 Router(config-ephone)#ephone 2 Router(config-ephone)#mac-address 0060.47d4.63e0 Router(config-ephone)#button 1:2 Router(config-ephone)#ephone 3 Router(config-ephone)#mac-address 0001.6401.b201 Router(config-ephone)#button 1:3 Router(config-ephone)#ephone 4 Router(config-ephone)#mac-address 00e0.a32e.09ea Router(config-ephone)#button 1:4

Podešavanje TFTP servera za analogni telefon se vrši na ATA adapteru:

Slika 17: Podešavanja TFTP-a na ATA adapteru

Podešavanje sviča: Switch>enable Switch#configure terminal Switch(config)#interface range fastEthernet 0/1 - 5 Switch(config-if-range)#switchport mode access Switch(config-if-range)#switchport voice vlan 1 Switch(config-if-range)#exit Switch(config)#interface vlan 1 Switch(config-if)#no shutdown

Pošto se svi telefoni registruju moguće je uspostaviti vezu između njih. Na primeru je prikazano uspostavljanje veze između analognog telefona i PC računara.

- 26 -

Slika 18: Uspostava veze između analognog telefona i PC računara

7.4.Linksys Cilj ovog zadatka je uspostava VoIP-a preko Linksis rutera.

Slika 19: linksys.pkt

Podešavanje rutera Router>enable Router#configure terminal Router(config)#interface fastEthernet 0/0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.0.0.0 Router(config-if)#exit Router(config)#ip dhcp pool ITS-2 Router(dhcp-config)#network 1.0.0.0 255.0.0.0 Router(dhcp-config)#default-router 1.1.1.1 Router(dhcp-config)#option 150 ip 1.1.1.1 Router(dhcp-config)#exit Router(config)#telephony-service Router(config-telephony)#max-ephones 10 Router(config-telephony)#max-dn 10 Router(config-telephony)#ip source-address 1.1.1.1 port 2000 Router(config-telephony)#auto assign 1 to 3 Router(config-telephony)#exit Router(config)#ephone-dn 1 Router(config-ephone-dn)#number 1111 Router(config-ephone-dn)#ephone-dn 2 Router(config-ephone-dn)#number 2222 Router(config-ephone-dn)#exit

Da bi PC uspostavio vezu sa TFTP serverom potrebno mu je ručno uneti njegovu adresu. - 27 -

Slika 20: Podešavanja TFTP-a na PC računaru

Podešavanje sviča Switch>enable Switch#configure terminal Switch(config)#interface range fastEthernet 0/1 - 2 Switch(config-if-range)#switchport mode access Switch(config-if-range)#switchport voice vlan 1 Switch(config-if-range)#exit Switch(config)#interface vlan 1 Switch(config-if)#no shutdown

Slika 21: Uspostava veze između analognog telefona i PC računara

7.5.VoIP remote

Slika 22: voip_remote.pkt

Cilj ovog zadatka je rutiranje poziva između različitih mreža. - 28 -

Podešavanje prvog rutera: Router>enable Router#configure terminal Router(config)#interface fastEthernet 0/0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.0.0.0 Router(config-if)#exit Router(config)#interface fastEthernet 0/1 Router(config-if)#ip address 2.1.1.1 255.0.0.0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit Router(config)#ip dhcp pool its Router(dhcp-config)#network 1.0.0.0 255.0.0.0 Router(dhcp-config)#default-router 1.1.1.1 Router(dhcp-config)#option 150 ip 1.1.1.1 Router(dhcp-config)#exit Router(config)#telephony-service Router(config-telephony)#max-ephones 4 Router(config-telephony)#max-dn 4 Router(config-telephony)#ip source-address 1.1.1.1 port 2000 Router(config-telephony)#auto assign 1 to 3 Router(config-telephony)#exit Router(config)#ephone-dn 1 Router(config-ephone-dn)#number 1234 Router(config-ephone-dn)#exit

Kreiranje statičke rute ka mreži 3.0.0.0/8: Router(config)#ip route 3.0.0.0 255.0.0.0 2.1.1.2

Konfiguracija dial peer: Router(config)#dial-peer voice 1 voip

Podešavanje rutera gde se nalazi konkretan lokal: Router(config-dial-peer)#destination-pattern 7890 Router(config-dial-peer)#session target ipv4:2.1.1.2

Podešavanje drugog rutera: Router>enable Router#configure terminal Router(config)#interface fastEthernet 0/0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#ip address 3.1.1.1 255.0.0.0 Router(config-if)#exit Router(config)#interface fastEthernet 0/1 Router(config-if)#ip address 2.1.1.2 255.0.0.0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit Router(config)#ip dhcp pool tes Router(dhcp-config)#network 3.0.0.0 255.0.0.0 Router(dhcp-config)#default-router 3.1.1.1 Router(dhcp-config)#option 150 ip 3.1.1.1 Router(dhcp-config)#exit Router(config)#telephony-service Router(config-telephony)#max-ephones 4 Router(config-telephony)#max-dn 4 Router(config-telephony)#ip source-address 3.1.1.1 port 2000 Router(config-telephony)#auto assign 1 to 3 Router(config-telephony)#exit Router(config)#ephone-dn 1 Router(config-ephone-dn)#number 7890 Router(config-ephone-dn)#exit

- 29 -

Podešavanje statičke rute ka mreži 1.0.0.0/8: Router(config)#ip route 1.0.0.0 255.0.0.0 2.1.1.1

Konfiguracija dial peer: Router(config)#dial-peer voice 1 voip

Podešavanje rutera gde se nalaze lokali koji su predstavljeni određenom matricom, u konkretnom slučaju počinju sa 12: Router(config-dial-peer)#destination-pattern 12.. Router(config-dial-peer)#session target ipv4:2.1.1.1

Podešavanja za oba sviča su identična: Switch>enable Switch#configure terminal Switch(config)#interface range fastEthernet 0/1 - 2 Switch(config-if-range)#switchport mode access Switch(config-if-range)#switchport voice vlan 1 Switch(config-if-range)#exit Switch(config)#interface vlan 1 Switch(config-if)#no shutdown

Slika 23: Uspostavljena veza dva VoIP telefona

7.6.VoIP registracija pomoću DHCP servera

Slika 24: Voip_registration_usingServerAsDhcpServer.pkt

Pošto se telefon inicijalizuje možemo videti da je telefon dobio IP adresu ali ne i lokal. Ovo je zbog toga što ruter 1841 ne podržava voice. Rešenje ovog problema je upotreba rutera 2811 koji ima podršku za voice. Ruter se može upotrebiti umesto postojećeg ili mogu da se koriste oba rutera. Ovde će biti objašnjena zamena rutera. - 30 -

Slika 25: Neuspešna inicijalizacija telefona –nema lokala

Slika 26: Voip_registration_usingServerAsDhcpServer.pkt – dorađena šema

Na DHCP serveru je potrebno podesiti IP adresu TFTP-a.

Slika 27: Podešavanja DHCP servera

Podešavanje rutera: Router>enable Router#configure terminal Router(config)#interface fastEthernet 0/0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#ip address 1.1.1.10 255.0.0.0 Router(config-if)#exit Router(config)#telephony-service Router(config-telephony)#max-ephones 4 Router(config-telephony)#max-dn 4 Router(config-telephony)#ip source-address 1.1.1.10 port 2000 Router(config-telephony)#auto assign 1 to 3 Router(config-telephony)#exit Router(config)#ephone-dn 1 Router(config-ephone-dn)#number 1111

- 31 -

Izmene u podešavanjima sviča: Switch>enable Switch#configure terminal Switch(config)#interface vlan 1 Switch(config-if)#no shutdown

Posle ovih podešavanja VoIP telefon je uspeo da dobije pored IP adrese i broj lokala.

Slika 28: Uspešna inicijalizacija VoIP telefona

7.7.VoIP pomoću DHCP servera – svi uređaji

Slika 29: VoipUsingDhcpServer_local_all_phone_devices.pkt

Cilj ovog zadatka je upotreba svih uređaja za VoIP u kombinaciji sa DHCP serverom. Kao i u prthodnom zadatku i ovde je potrebno da se izvrši zamena rutera 1841 sa ruterom 2811.

Slika 30: Neuspešna inicijalizacija uređaja –nema lokala

Slika 31: VoipUsingDhcpServer_local_all_phone_devices.pkt – dorađena šema

- 32 -

Podešavanja rutera: Router>enable Router#configure terminal Router(config)#interface fastEthernet 0/0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#ip address 1.1.1.10 255.0.0.0 Router(config-if)#exit Router(config)#telephony-service Router(config-telephony)#max-ephones 10 Router(config-telephony)#max-dn 10 Router(config-telephony)#ip source-address 1.1.1.10 port 2000 Router(config-telephony)#auto assign 4 to 6 Router(config-telephony)#auto assign 1 to 5 Router(config-telephony)#exit Router(config)#ephone-dn 1 Router(config-ephone-dn)#number 1111 Router(config-ephone-dn)#ephone-dn 2 Router(config-ephone-dn)#number 2222 Router(config-ephone-dn)#ephone-dn 3 Router(config-ephone-dn)#number 3333 Router(config-ephone-dn)#ephone-dn 4 Router(config-ephone-dn)#number 4444

Izmene u podešavanjima sviča: Switch>enable Switch#configure terminal Switch(config)#interface vlan 1 Switch(config-if)#no shutdown

Posle ovih podešavanja svi VoIP uređaji su uspeli da dobiju pored IP adrese i broj lokala.

Slika 32: Uspešna inicijalizacija uređaja

- 33 -

8. Zaključak Danas potrebe korisnika Internet mreže daleko prevazilaze propusne moći koje omogućavaju modemski uređaji tako da se za pristup Internetu koriste druge infrastrukture, kanali kablovske televizije, satelitski linkovi, radio talasi i komunikacioni uređaji, ADSL modemi. Ovaj podatak govori da infrastruktura na kojoj se zasniva Internet prevazilazi mogućnosti PSTN infrastrukture. Neuslovljenost komunikacije udaljenošću korisnika Interneta sa ekonomskog aspekta je dodatni parametar koji je uticao na prevođenje usluge telefonije na Internet infrastrukturu. Internet telefonija je donela pozitivni pomak u cenama što se tiče telefoniranja. Standardni analogni putevi se polako sve više zanemaruju i dolazi do novog talasa tehnologija i načina komuniciranja. Cela svetska Internet infrastruktura će se u budućnosti na neki način morati prilagoditi rastućem broju prometa izazvanog VoIP-om. Budućnost Internet telefonije je zagarntovana, samo je pitanje u kojem će se obliku i na koji način dalje razvijati.

- 34 -

9. Literatura: 1.

http://en.wikipedia.org/wiki/Voice_over_IP, Voice over IP, preuzeto dana 23.06.2012.

2.

http://www.voip-info.org/, VOIP Wiki - a reference guide to all things VOIP, preuzeto dana 23.06.2012.

3.

http://en.wikipedia.org/wiki/H.323, H.323, preuzeto dana 23.06.2012.

4.

http://en.wikipedia.org/wiki/Session_Initiation_Protocol, Session Initiation Protocol, preuzeto dana 23.06.2012.

5.

http://en.wikipedia.org/wiki/G.711, G.711, preuzeto dana 24.06.2012.

6.

http://en.wikipedia.org/wiki/G.729, G.729, preuzeto dana 24.06.2012.

7.

http://en.wikipedia.org/wiki/Enhanced_full_rate, GSM – Enhanced full rate, preuzeto dana 24.06.2012.

8.

http://en.wikipedia.org/wiki/Adaptive_Multi-Rate_audio_codec, AMR audio codec, preuzeto dana 24.06.2012.

9.

http://voip.about.com/od/voipbasics/a/qos.htm, Quality of Service - QoS and VoIP, preuzeto dana 25.06.2012.

10.

http://www.voipsupply.com/blog/how-to-install-voip-at-home, How to Install VoIP at Home, preuzeto dana 25.06.2012.

11.

http://www.networkmanager.rs/solutions_enterprise.html, Koncepcija IP telefonskih sistema, benefiti i servisi, preuzeto dana 26.06.2012.

12.

http://www.networkmanager.rs/documentation.html,

Tehnička

dokumentacija

za

uređaje za VoIP I IP telefoniju, preuzeto dana 26.06.2012. 13.

http://www.2n.cz/en/products/gsm-gateways/voip/voiceblue-next/,

2N®

VoiceBlue

Next – A New Generation of VoIP Gateways, preuzeto dana 26.06.2012. 14.

http://www.cisco.com/en/US/docs/voice_ip_comm/cucme/command/reference/cme_cr. html, Cisco Unified Communications Manager Express Command Reference, preuzeto dana 26.06.2012.

- 35 -

Sadržaj 1.

Uvod ................................................................................................................................. 1

2.

VoIP .................................................................................................................................. 3

3.

2.1.

Protokoli ...................................................................................................................... 4

2.2.

Kodeci za pakovanje glasa .......................................................................................... 6

2.3.

QoS .............................................................................................................................. 8

PODELA VoIP USLUGA .............................................................................................. 11 3.1.

Internet telefonija putem telefona ............................................................................. 11

3.2.

Internet telefonija putem računara............................................................................. 11

3.3.

Internet telefonija putem VoIP adaptera ................................................................... 12

4.

Tehničko – ekonomski aspekti prelaska sa klasične telefonije na VoIP ........................ 13

5.

VoIP uređaji .................................................................................................................... 14 5.1.

Ruteri ......................................................................................................................... 14

a.

Cisco 2651xm – tehničke karakteristike ................................................................... 14

b.

Cisco 3745 – tehničke karakteristike ........................................................................ 15

5.2.

Svičevi ....................................................................................................................... 15

a.

Cisco WS-C3524-PWR-XL-EN – tehničke karakteristike ....................................... 16

5.3.

IP telefoni .................................................................................................................. 16

a.

Cisco CP-7912G – tehničke karakteristike ............................................................... 16

b.

Cisco CP-7960G – tehničke karakteristike ............................................................... 17

c.

Cisco CP-7970G – tehničke karakteristike ............................................................... 18

d.

Cisco CP-7936 – tehničke karakteristike .................................................................. 19

5.4.

Periferni uređaji ......................................................................................................... 19

a.

2N VoiceBlue ............................................................................................................ 19

6.

VoIP Servisi .................................................................................................................... 21

7.

Zadaci ............................................................................................................................. 23 7.1.

VoIP local .................................................................................................................. 23

7.2.

VoIP local 4 ............................................................................................................... 24 - 36 -

7.3.

VoIP local – svi uređaji ............................................................................................. 25

7.4.

Linksys ...................................................................................................................... 27

7.5.

VoIP remote .............................................................................................................. 28

7.6.

VoIP registracija pomoću DHCP servera.................................................................. 30

7.7.

VoIP pomoću DHCP servera – svi uređaji................................................................ 32

8.

Zaključak ........................................................................................................................ 34

9.

Literatura: ....................................................................................................................... 35

Spisak slika: Slika 1: H.323 stek protokol ....................................................................................................... 4 Slika 2: SIP koncept ................................................................................................................... 5 Slika 3: VoIP u kućnoj varijanti ............................................................................................... 11 Slika 4: Cisco 2651xm.............................................................................................................. 15 Slika 5: Cisco 3745 ................................................................................................................... 15 Slika 6: Cisco WS-C3524-PWR-XL-EN ................................................................................. 16 Slika 7: Cisco CP-7912G telefonski aparat .............................................................................. 17 Slika 8: Cisco CP-7960G telefonski aparat .............................................................................. 17 Slika 9: Cisco CP-7970G telefonski aparat .............................................................................. 18 Slika 10: Cisco CP-7936 Conference Station ........................................................................... 19 Slika 11: GSM gateway 2N VoiceBlue Next ........................................................................... 20 Slika 12: Moduli NM-CUE i AIM-CUE .................................................................................. 22 Slika 13: voip_local.pkt ............................................................................................................ 23 Slika 14: Uspostavljena veza dva VoIP telefona ...................................................................... 24 Slika 15: voip_local_4.pkt ........................................................................................................ 24 Slika 16: voip_local_all_phone_devices.pkt ............................................................................ 25 Slika 17: Podešavanja TFTP-a na ATA adapteru ..................................................................... 26 Slika 18: Uspostava veze između analognog telefona i PC računara ....................................... 27 Slika 19: linksys.pkt ................................................................................................................. 27 Slika 20: Podešavanja TFTP-a na PC računaru ........................................................................ 28 Slika 21: Uspostava veze između analognog telefona i PC računara ....................................... 28 Slika 22: voip_remote.pkt ........................................................................................................ 28 Slika 23: Uspostavljena veza dva VoIP telefona ...................................................................... 30 Slika 24: Voip_registration_usingServerAsDhcpServer.pkt .................................................... 30 Slika 25: Neuspešna inicijalizacija telefona –nema lokala ....................................................... 31 - 37 -

Slika 26: Voip_registration_usingServerAsDhcpServer.pkt – dorađena šema ........................ 31 Slika 27: Podešavanja DHCP servera ....................................................................................... 31 Slika 28: Uspešna inicijalizacija VoIP telefona ....................................................................... 32 Slika 29: VoipUsingDhcpServer_local_all_phone_devices.pkt .............................................. 32 Slika 30: Neuspešna inicijalizacija uređaja –nema lokala ........................................................ 32 Slika 31: VoipUsingDhcpServer_local_all_phone_devices.pkt – dorađena šema................... 32 Slika 32: Uspešna inicijalizacija uređaja .................................................................................. 33

Spisak tabela: Tabela 1: modeli Cisco router-a u zavisnosi od broja korisnika IP telefonije.......................... 14 Tabela 2: tehničke karakteristike router-a Cisco 2651xm ........................................................ 14 Tabela 3: tehničke karakteristike router-a Cisco 3745 ............................................................. 15 Tabela 4: tehničke karakteristike switch-a Cisco WS-C3524-PWR-XL-EN ........................... 16

- 38 -