Introduction. Multi Média sur les Réseaux MMIP. Ver

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1 Chapitre 1 Introduction Multi Média sur les Réseaux MMIP Ver

2 Les Objectifs Voir les questions soulevées quand nous abordons le Multi Média sur IP Considérer les technologies utilisées en MMIP Présenter des exemples d applications MMIP 1-2

3 Introduction et Technologie Réseau voix et réseau IP Les Technologies Multi Média Quelques applications de MMIP Études de cas Conclusion 1-3

4 La révolution - «Communications IP» A la question : sommes nous trop centrés sur IP? La réponse est : oui Voix sur IP ou téléphonie sur IP ou voix sur le Net, sont des applications sur un réseau IP. Quels sont les éléments favorables? Domination des protocoles TCP/IP Les protocoles propriétaires, Banyan, DEC, SNA, sont en voie de disparition Numérisation générale des réseaux de télécommunications PDH, SDH, RNIS La voix analogique transformée en signaux numériques est une opération devenue banale Performance des processeurs DSP Digital Signalling Processor Rôle majeur, plus de fonctionnalités à exécuter 1-4

5 Quels problèmes seront résolus par IP? Le concept de présence Vous essayez d organiser une réunion entre des personnes très occupées. En croisant les différents agendas, planning et en interrogeant les participants, vous constatez que la première date de réunion possible sera dans plusieurs mois. Le service souhaité Localiser les intéressés Détecter la disponibilité de chaque interlocuteur Quand tous sont disponibles, lancer un appel et démarrer une conférence Chacun disposant de son propre terminal, téléphone fixe, téléphone mobile, PDA, PC fixe, PC portable. Audio seulement pour certains, audio et vidéo pour d autres. 1-5

6 Quels problèmes seront résolus par IP? Le concept «find-me», trouvez-moi! Vous cherchez à joindre un interlocuteur. Il est en déplacement. Il n a pas fait suivre ses appels. Le concept «follow-me», suivez-moi! Vous avez plusieurs adresses : Domicile, Bureau, Vacances Vous avez plusieurs numéros : Téléphones, fax, mobile, Vous avez plusieurs adresses électroniques Le service souhaité Une seul numéro Tous les appels seront routés en fonction de l heur, du jour, du mois, de la disponibilité,. 1-6

7 Les réseaux voix et données actuels RTC Données : LAN interconnectés a travers un WAN Voix : RTC connectant les trunk PBX 1-7

8 Les réseaux voix et données actuels La plupart des organisations ont besoin de voix et données Historiquement, le volume pour la voix était prépondérant mais est dépassé maintenant par le volume et l importance des données Dans beaucoup d organisations, voix et données sont sur des réseaux séparés La voix utilise les réseaux téléphoniques commutés (RTC) dédiés à la voix Service public ou service privé Les données utilisent des LAN et sont routées entre les sites On peut également se connecter vers l Internet Ces deux réseaux peuvent être gérés de façons différentes Par une organisation responsable de l ensemble des communications Par deux organisations, une pour la voix et l autre pour les données Par une tierce partie externe 1-8

9 Les réseaux de données Les réseaux locaux et étendus ont beaucoup évolué à travers des générations de technologies Pour les LAN Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM Lan Pour les MAN et les WAN Les premiers circuits sont dédiés (LS) Ensuite RNIS, connexions établies à la demande X.25, Frame Relay, ATM, etc. sont des connexions permanentes mais facturées à l utilisation Packet Over Sonet, MPLS et Ethernet 1-9

10 Les réseaux de données Tous ont un lien commun : ils sont basées sur la transmission de paquets Dans les années 80, c était des protocoles propriétaires IBM-SNA, ICL-C03, DECnet, Banyan Vines Aujourd'hui, IP domine le marché et continue d étendre sa domination Les datagrammes IP sont basés sur Pas d accusé de réception - «Best effort» mais pas de garantie Délai faible mais des pertes occasionnelles Certains protocoles sont dits en mode connectés et utilisent des circuits virtuels Ils livrent les données en ordre et de façon fiable Ils réclament accusés de réception et retransmissions La fiabilité accroît le délai et n est donc pas idéale pour des services temps réel comme la voix ou la vidéo 1-10

11 Les réseaux de données Réseau IP La forme la plus simple de communication entre deux postes IP Ne nécessite aucune machine ni aucun réseau intermédiaire 1-11

12 Les réseaux voix Les réseaux voix utilisent des trunk PBX à travers le RTC Permettent des appels téléphoniques vers tout autre téléphone ou fax dans le monde Fax PBX PBX AL AL Téléphone analogique 1-12

13 1-13 Les réseaux voix Les réseaux voix ont également évolué durant ces dernières décennies Les premiers réseaux numériques ont été installés pendant les années 60 D abord PDH et ensuite SDH, Hiérarchie et multiplexage La plupart des réseaux numériques actuels sont des circuits commutés Chaque communication vocale utilise un canal de 64 kb/s en full duplex Quand je parle, j utilise un canal de 64 kb/s Quand vous écoutez, vous utilisez un autre canal de 64 kb/s à vide Les réglementations nationales et internationales ont un impact Les normes américaines sont souvent différentes de celles du reste du monde T1, SONET pour l Amérique du Nord E1, SDH pour le reste du monde Répartition des appels : les pics d appels pendant les heures de pointe Nous devons sur-dimensionner les circuits qui restent inoccupés pendant les heures creuses La Plésiochronous Digital Hierarchy La PDH est née avec la numérisation des réseaux téléphoniques dans les années (Première technique de multiplexage numérique (1960/1970). Multiplexage par entrelacement de bit des signaux affluents. Dispositifs de multiplexage utilisant des horloges très légèrement différentes.

14 Architecture téléphonique Commutation manuelle Analyse et traitement de la demande d établissement de communication par un opérateur Matrice de commutation 1-14

15 Architecture téléphonique Commutation électromécanique Analyse et traitement de la demande d établissement de communication par un système électromécanique

16 Architecture téléphonique Commutation électronique Fax PBX PBX AL AL Téléphone analogique 1-16

17 Comparaison des réseaux voix et données Localisation de l intelligence et des prises de décision Au cœur du réseau pour la téléphonie Aux extrémités pour les données Le réseau voix Un outil qui assure un service de transport L opérateur contrôle l accès à ce service, surveille le trafic et facture Il gère le routage, le contrôle de flux et les accusés de réception en interne Peu d initiatives aux machines d extrémité, qui participe très peu au fonctionnement du réseau. Terminaux sans intelligence! L opérateur ne laisse aucune initiative à l utilisateur! 1-17

18 Comparaison des réseaux voix et données Le réseau données Le modèle exige que les machines raccordées participent à tous les protocoles Les Pc prennent une part active à la détection et à la correction d erreurs Ils participent au routage, par la passerelle par défaut Ils participent à l administration du réseau par des messages ICMP Qui ajoute des services et pourquoi? Sur les RTC, l opérateur ajoute un service si cela augmente son revenu Sur le réseau de données, l utilisateur ajoute des services pour un besoin Où apparaissent les innovations? Sur les RTC, principalement pour l accès et le transport Sur les réseaux de données, principalement pour des applications 1-18

19 Partage des ressources dans un réseau Le partage des ressources est le point commun à tous les réseaux, mais les méthodes sont différentes Dans un réseau de commutation de circuits, chaque appel occupe un circuit de façon exclusive Si le trafic est faible, les canaux sont inoccupés Si le trafic dépasse le nombre de canaux alloués, les appels sont bloqués Dans un réseaux de paquets, les utilisateurs occupent la totalité de la bande passante pendant une fraction du temps Si le trafic est faible, les utilisateurs ont plus de bande passante Si le trafic est important, les utilisateurs ont moins de bande passante, mais ne seront jamais évincés. 1-19

20 1-20 Partage des ressources

21 Intégration complète sur un réseau Pourquoi intégrer voix et données dans un réseau IP? Pour améliorer l utilisation de la bande passante? Pour optimiser les coûts des services WAN? Pour améliorer le fonctionnement de l ensemble? Pour ajouter de nouvelles applications? Pourquoi utiliser IP pour la voix? Comment fournir la qualité de services indispensable pour la voix? Pourrais-je gérer les services voix et données ensemble sur un même réseau? Comment interconnecter VoIP au RTC? Faudrait-il de nouveaux équipements, de nouveaux protocoles, de nouveaux standards? De quelles nouvelles connaissances aurai-je besoin? Le but de ce cours est d étudier ces questions et d'y répondre 1-21

22 Le Futur ; Intégration complète Nous allons examiner l intégration de la voix et des données IP dans un même réseau 1-22

23 Introduction et Technologie Réseau voix et réseau IP Les Technologies Multi Média Quelques applications de MMIP Études de cas Conclusion 1-23

24 Une première étape Interconnexion des PBX existants avec des passerelles VoIP PBX AL AL PBX RTC Passerelle VoIP Intranet Passerelle VoIP LAN LAN 1-24

25 Intégration des PBX Une première intégration par les liaisons entre PBX dans un Intranet La mise à niveau des équipements est d un coût faible Insertion d une passerelle VoIP entre le PBX et le réseau local Technologie propriétaire des constructeurs Peu de risque de désastre La liaison VoIP traversant l Intranet est équivalent à un trunk PBX traversant le RTC Gérée par les PBX IP Une route alternative vers le RTC est toujours nécessaire En cas de congestion de l Intranet Détournement de l excès de flux vers le RTC Besoin d une connexion RTC pour les appels vers les téléphones classiques Deux options proposées Les constructeurs de PBX rajoutent des passerelles pour VoIP (propriétaire) Les constructeurs réseaux rajoutent des interfaces voix sur leurs équipements. Ex Routeur Cisco 1-25

26 Technologie MMIP PC multimédia Gestionnaire d appels IP Phone Passerelle Gateway RTC ATA Analog Terminal Adapter LAN Routeur Intranet Téléphone Analogique Fax Coexistence entre équipements actuels et nouvelles technologies Téléphones IP, gestionnaire appels, passerelles entre réseaux ATA : adaptateur pour terminaux analogiques sur le LAN 1-26

27 Téléphone IP LAN Téléphone Appareil connecté directement sur le LAN Aura besoin d adresse IP et d adresse MAC Adresse MAC assignée à l usine, supposée unique au monde Adresse IP assignée durant l installation ou pendant un appel Statiquement Dynamiquement Cela augmentera le besoin en adresses IP Nécessite parfois la présence d un gestionnaire d appels Remplacement des fonctions d un PBX pour appeler et être appelé Nécessite une alimentation Un deuxième câble venant du transformateur (en général très encombrant) Alimentation en-ligne via le câblage Ethernet Effectué via les broches 4,5,7,8 du câble Ethernet Standardisation IEEE 802.3af 1-27

28 Adaptateurs pour téléphone et fax analogiques - ATA Un adaptateur pour brancher les anciens équipements analogiques Dépend souvent d un gestionnaire d appel Protocole propriétaire des constructeurs Très utilisé pour les fax 1-28

29 PC Multimédia Adaptation logicielle Carte son full duplex, Micro casque ou hauts parleurs SoftPhone suivant un standard ou propriétaire Codec logiciel Adaptation Hardware Exemple US : QuickNet Phone carte à installer dans le PC, fournit une interface pour un téléphone analogique et une connexion vers le RTC (Amérique du Nord), ne fonctionne pas en Europe Exemple en Europe : Siemens propose une carte pour PC : Connexions pour téléphone et fax Liaison vers un réseau RNIS Logiciel pour gérer les appels Codage hardware par DSP La connexion au LAN se fait par la carte réseau 1-29

30 Technologie MMIP Gestionnaire d appels Pour les fonctions d un «PBX» Autorisation pour émettre et recevoir des appels Correspondance entre adresses IP et E164 Autres fonctions : annuaire, messagerie,. Gateway : passerelle entre le réseau IP et un autre type de réseau Fonction de conversion entre deux types de «langages» différents Ces différentes fonctions peuvent résider sur deux machines séparées ou sur une seule machine Suivant les constructeurs 1-30

31 Technologie MMIP IP PBX La voix est encapsulée dans des flux IP et sont considérés comme de simples paquets IP Les encapsulations sont souvent propriétaires des constructeurs Les problèmes de l IP PBX Fiabilité La fiabilité de la téléphonie est bien établie Services spéciaux (services supplémentaires) La liste des fonctionnalités PBX comportent une centaine de possibilités Indication d attente d appel, numérotation abrégée, appel de nuit, etc. Messagerie unifiée Transfert d appels Ajout de nouvelles fonctionnalités Facilité par l intégration sur le LAN Il suffit de rajouter de nouveaux serveurs sur le LAN 1-31

32 Standards pour MMIP Les standards voix proviennent de deux origines UIT-T IETF Le standard H.323 de UIT-T décrit une architecture pour une conférence multimédia sur un réseau de paquets Beaucoup des produits existants l utilisent La signalisation est transféré du RNIS, donc compliquée. SIP de l IETF ( Session Initiation Protocol) Un ensemble de standards Internet proposé Plus simple à comprendre et à utiliser et pour faire des appels Devrait être plus simple pour des développeurs Dans ce cours, nous examinerons ces deux standards 1-32

33 Qualité pour MMIP Toute discussion sur MMIP nous amène à parler de Qualité Qualité de Service QoS Sur un réseau IP Délai ou latence Gigue Restriction de bande passante Pertes de paquets Fiabilité Sécurité Interopérabilité 1-33

34 Introduction et Technologie Réseau voix et réseau IP Les Technologies Multi Média Quelques applications de MMIP Études de cas Conclusion 1-34

35 Application Multi Média sur Internet Point-à-point Possible avec des produits tels que NetMeeting, MSN, Windows Messenger, Yahoo Messenger, AOL Messenger Nécessite l adresse IP de la destination ou une adresse dans un domaine Ne nécessite pas de gestion d appels pour des appels point-à-point Performances limitées de l internet public La qualité de l appel est très erratique Etablir une liste d amis Yahoo Messenger, MSN. Démarrer une conversation Internet Duc à Paris Toto à Singapour 1-35

36 Le fournisseur de Service Téléphone Internet (ITSP) Réseau IP du Fournisseur Passerelle IP/RTC Opérateur RTC 1-36

37 Le fournisseur de Service Téléphone Internet (ITSP) L ITSP a son propre réseau IP Eviter de passer par des opérateurs RTC classiques Requiert une base de données liant numéro de téléphone et serveur La plupart des services utilisent des réseaux IP spécialement configurés Necessite des passerelles IP/RTC pour se raccorder à d autres opérateurs Donc des accords bi-latéraux Quelques exemples Dans les pages suivantes 1-37

38 1-38 Le fournisseur de Service Téléphone Internet (ITSP)

39 1-39 Le fournisseur de Service Téléphone Internet (ITSP)

40 1-40 Le fournisseur de Service Téléphone Internet (ITSP)

41 1-41 Le fournisseur de Service Téléphone Internet (ITSP)

42 1-42 Le fournisseur de Service Téléphone Internet (ITSP)

43 1-43 Exemple : Packet 8

44 1-44 Exemple : Packet 8

45 1-45 Exemple : Packet 8

46 1-46 Exemple : Packet 8

47 1-47 Exemple : Packet 8

48 Sites Web vocaux PBX RTC Opérateur LAN INTERNET Push To talk Vous BDD Clients 1-48

49 Sites web vocaux Comment appeler un opérateur quand on navigue sur le site du VPC Cliquer pour se mettre en liaison Extension de la consommation sur l Internet Service personnalisé pour chaque client Avec nombreuses applications Aide à l achat, assistance technique, demandes spéciales Quelques exemples 1-49

50 1-50 Sites web vocaux

51 1-51 Sites web vocaux

52 Introduction et Technologie Réseau voix et réseau IP Les Technologies Multi Média Quelques applications de MMIP Études de cas Conclusion 1-52

53 Quelques études de cas Les premiers cas pratiques sont basés sur des réductions de coût En évitant les trunks PBX via les opérateurs classiques Pour des liaisons internationales, l économie peut être très rapide Dans certains cas, moins de 90 jours Dans le cas où le trafic interne à une entreprise est prépondérant La réduction des coûts pourra se faire par voix Nouvel équipement, mise à jour LAN, augmentation de l accès au réseau Economie des frais de communications sur les circuits commutés Le succès demande des nouvelles compétences Des services généraux, téléphoniques, des services informatiques et réseaux Nécessite de nouvelles connaissances mais également l appréciation des anciennes compétences L économie réelle dépendra de la réaction des opérateurs téléphoniques Les services vocaux deviennent de moins en moins chers 1-53

54 Cas 1 Utilisation des routeurs INTRANET Filiale à Singapour Vos routeurs acceptent des modules voix Siège à Paris Il suffit de connecter quelques terminaux analogiques Les communications entre filiale et siège passe par le réseau de données 1-54

55 Cas 2 Utilisation d un seul IP PBX IP Phone INTRANET Filiale à Singapour Opérateur RTC Paris IP PBX Siège à Paris 1-55

56 Cas 3 Utilisation de deux IP PBX IP Phone Opérateur RTC Singapour INTRANET Filiale à Singapour IP PBX Siège à Paris Opérateur RTC Paris 1-56

57 Introduction et Technologie Réseau voix et réseau IP Les Technologies Multi Média Quelques applications de MMIP Études de cas Conclusion 1-57

58 Conclusion Les questions soulevées quand nous abordons le MM sur IP Les technologies MM Quelques exemples d applications MMIP 1-58

59 1-59 Notes