PTEL (parole téléphonique) Guy Pujolle -1-
ToIP (Telephony over IP)
Elément de performance Eth. (14) IP (20) UDP (8) RTP (12) Codage de la voix Eth. (4) 46 octets données Ethernet 1500 octets
Marché Europe de l Ouest Europe de l'ouest Année 2009 Alcatel-Lucent - 17,67 parts de marché% Avaya - 16,94% Aastra - 16,93% Siemens -16,54% Cisco - 15,41% Nortel - 5,96% Mitel - 5,82% -4-
Quelques statistiques en France fin 2009 54,4 milliards de minutes au quatrième trimestre 2009 (fixe +mobile) 41,7 million d abonné téléphonie fixe 61,7 millions d abonnées téléphonie mobile 17 millions de téléphonie ADSL/Fibre (41% de l ensemble des abonnements à un service de téléphonie fixe) (Sur 19 million d abonnement ADSL) 24 millions téléphonie standard (perte de 7% par an) 23 millions de téléphone accédant à Internet -5-
Nombre d abonnés en France -6-
Revenus -7-
Volume de la téléphonie -8-
Trafic IP -9-
Le Trafic dans l Internet Le trafic Internet mondial représentera 667 exabytes en 2013 Il quintuplera entre 2008 et 2013, avec une croissance de l ordre de 40% par an Le trafic P2P va passer de 50% (2008) à 20% (2013) Le trafic vidéo est maintenant t de l ordre de 30% du total Le trafic vidéo sous toutes ses formes représentera 91% du total en 2013 (soit environ 50 exabytes par mois en 2013) Le trafic «Data» des mobiles va doubler chaque année jusqu en 2013, dont 64% sera de la vidéo -10-
Nombre d accès Internet fixe en France -11-
TV sur ADSL en France -12-
Qualité de Service dans l entreprise QoS 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Téléphonie Vidéo App. Groupware Mail Commerciales Web -13-
ToIP: performance -14-
ToIP: performance -15-
Téléphonie Problème des échos 56 ms de temps aller-retour Interactivité 600 ms de temps aller-retour Extrémité analogique -16-
Délai de traversée au total Application interactive : 150 ms; aller retour: 300 ms -17-
Modem 1 er génération -18-
Modem 2è génération -19-
ToIP 1 er génération -20-
Avec un PC et un téléphone -21-
Avec l ordinateur personnel -22-
Avec un modem ADSL -23-
Avec un téléphone IP -24-
Triple play -25-
Quadruple play -26-
Penta Play -27-
La qualité de service pour la ToIP -28-
Approches de QoS Approche de niveau application pas de changement sur l infrastructure du réseau uniquement sur les applications de bout en bout, par des mécanismes de niveau application qui améliore la qualité de service (exemple RTP/RTCP) Approche de niveau réseau modification de l infrastructure ou des logiciels du réseau pour ajouter des mécanismes de garantie de la QoS (diffserv) -29-
Internet 1 Best effort Qualité de Service par surdimensionnement Par contrôle au niveau applicatif Sécurité faible -30-
Internet 2 Introduction de QoS au niveau réseau et non plus au niveau applicatif ATM DiffServ Sécurité plus importante te Accès Wi-Fi, WiMAX et 3G/4G -31-
La commutation ATM Technique destinée à remplacer à la fois la commutation de circuits et la commutation de paquets. Paquet de longueur fixe = 53 octets Octet 5 48 HEADER INFORMATION -32-
La commutation de cellules 6 ms 6 ms Réseau cellule 48 octets cellule 28 ms -33-
AAL 2 : Service Variable Bit Rate pour l UMTS Adapté pour le transport de la voix compressée ou de la vidéo fortement compressée Technique choisie par les opérateurs de mobiles 1 octet 47 octets Début de la première micro-cellules C I D L I U U I H E C Mini-trame (inférieur à 64 octets) CID (Channel identifier) LI (Length Indicator) UUI (User to User Indication) HEC (Header Error Control)
Service ATM CBR (Constant bit rate) : bande passante fixe. VBR (Variable bit rate) : trafic variable dans le temps. VBR RT (real time) ABR (Available bit rate) : applications qui sont sensibles aux pertes. UBR (Unspecified bit rate) : meilleur effort (best effort). Il n'y a aucune garantie. -35-
IP DiffServ -36-
DiffServ Agrège des flots multiples dans quelques classes de service Les routeurs centraux ne connaissent que les quelques classes de clients chaque flot doit entrer dans une classe de service la classe de service est indiquée dans le champ TOS de l en-tête IPv4 Les edge routers (routeur d extrémité) doivent assembler les flots chaque utilisateur négocie un SLA (service levell agreement) qui détermine la classe à choisir par le edge router -37-
DiffServ Trunk -38-
DiffServ Trois service sont définis: Expedited d Forwarding Services Assured Services Platine (3 profils) Or (3 profils) Argent (3 profils) Bronze (3 profils) Best effort Ces services standard sont appelés PHB (Per-Hop Behavior) Les routeurs doivent prendre en charge le trafic basé sur le contenu du champ CS (Class of Service) d IPv6 ou du champ TOS (type of service) d IPv4. -39-
Les priorités de DiffServ EF AF11 AF12 AF13 101110 001010 001100 001110 Classes CCCDD0 AF 11 AF 43 001010-100110 AF21 AF22 AF23 010010 010100 010110 AF31 AF32 AF33 011010 011100 011110 BE 000000 AF41 100010 AF42 100100 AF43 100110-40-
EF: Expedited Forwarding Service Service Premium Pour les flots sensibles à la gigue Basé sur des priorités Le taux du trafic est contrôlé Nécessite un contrôle d admission Réalisé par un Bandwidth Broker Service de réservation centralisé Protocoles SLA (Service Level Agreement) Bandwidth Broker interdomaine -41-
Bandwidth Broker Bandwidth Broker -42-
Parole téléphonique IP sur Ethernet Priorité avec IEEE 802.1p Problème de la longueur des trames dans le Gigabit Ethernet et les 10 et 100 Gbit/s. Trames de 512 octets minimum Bits de bourrage Utilisation faible -43-
La ToIP dans l entreprise -44-
La disponibilité 1 90% 36.5 j/an 2 99% 3.65 j/an 3 99.9% 8.8 h/an Bon ISP 4 99.99% 53 min/an 5 99.999% 5 min/an Téléphone 6 99.9999% 32 s/an -45-1
Environnement Call Manager Application Ada aptive Commutateur Directory Service es Managem ment Polic cy Service Control Open Routeur Availa able Infrastructure Client -46- Téléphones IP Scalab ble
Flux voix Voix de qualité Carrier Carrier-Grade QoS WAN V V DSPs CODECs Eléments de QoS appliqués de bout -en en-bout DSPs CODECs Latence passerelle Qualité du codage Disponibilité Latence réseau Contrôle de la gigue Services -47-
Les classes dans l entreprise Voix Premium Service prioritaire (RFC 2598) Application métiers Gold Service garanti, (RFC 2597) pertes minimales Vidéo, TV Silver Premium IP, (RFC 2597) bande passante garantie E-mail, navigation sur Web Bronze Service au mieux, bande passante minimale garantie Architecture RFC 2474, 2475-48-
ToIP dans l'entreprise Site Central, Campus Site distant, t agence Si Si WAN QoS - Accès Campus QoS - Distrib Campus QoS - WAN Contrôle de la vitesse 10/100/1000, HD/FD Marquage par l IP Phone et interprétation des flux par les switchs Multiple queues, gestion de buffers Contrôle niveau 3 Multiple queues; Priority Queuing pour la VoIP WRED avec la donnée pour l arbitrage lors de congestion Low-Latency Queuing Fragmentation et régulation (Interleave) Gestion de la Bande Passante Contrôle d admission QoS - Agence Contrôle de la vitesse 10/100/1000, HD/FD Marquage par l IP Phone et interprétation des flux par les switchs Multiple queues, -49- gestion de buffers
Gestion de l accès Cisco IP Phone auto- négotiation des ports Eth. En général port commuté 100BaseT FD RX TX TX Marquage CoS/ToS pour tout trafic Voix sortant de IP Phone Queuing l IP Phone Re-marquage, si besoin, du trafic provenant du PC IP Phone P0 P1 PC Voix=5 Data=0 Queue 0 (PQ) Queue 1 Queue 2 Queue 3 P2 Vers le Switch -50-
QoS locale - Contrôle de la voix RTC Toute voix provenant du RTC est classée à QoS=6 TX TX TX TX RX WAN La gestion PQ sur le routeur d agence (Interface Ethernet) Tout flux VoIP positionne la arrivant par le VoIP (QoS=6) WAN sera marqué prioritaire en ToS=6 agence Switch Ethernet à multiple queues pour la gestion QoS Marque tout flux VoIP de l IP Phone QoS=5 Tout flux Data QoS=0-51-
Déploiement mono site 1 Call Manager Cluster IP WAN PSTN -52-
WAN - Déploiements isolés 2 A Site B A V V Site A RTC A V Site C -53-
WAN - Traitement d appel distribué A Site A Site B A V RTC V 3 IP WAN (Primary Voice Path) V uone A Site C -54-
WAN - Traitement d appel centralisé Centralized Call Manager Cluster Site B V VSM V RTC Site C 4 Site A IP WAN V V Tl Telecommuter -55-
Architecture des PABX traditionnels Cinq fonctions réalisées dans chaque PBX Applications Call Processing Commutation de circuit Signalisation propriétaire Connexion des postes propriétaires Connexion réseau circuit Applications propriétaires liées LS RTC -56-
Architecture IP PBX Les cinq fonctions de la téléphonie sont réparties sur le média informatique IP IP IP IP IP Clients Serveurs applicatifs Call Manager LAN Switch Call Processing Accès réseau IP entreprise Transfert de paquets Signalisation serveur informatique Clients divers (Téléphone, PC) Applications convergence ouvertes Réseau IP Voice Enabled Router V RTC -57-
SoftPhone - Fonctionnalités principales Deux modes Contrôle de l IP lip phone Téléphone sur PC Utilisation aisée Appel A l par nom Conférence en 1 clic Appel avec annuaires Personnel d Entreprise (LDAP v3) Raccourcis clavier Jean-Paul Martin Michel Bravo -58-
L IP Phone
Téléphonie IP sur sans fil
Téléphonie sur Wi-Fi : difficultés 5,5 Mbit/s 11 Mbit/s 11 Mbit/s 55Mbit/s 5,5 1 Mbits/s Interferences 2 Mbit/s 1 Mbit/s 2 Mbit/s 1 Mbit/s -61-
Téléphonie sur Wi-Fi Qualité de service Problématique IEEE 802.11e Handover IEEE 802.11f -62-
Intégration Wi-Fi et GSM Téléphone Wi-Fi Wi-Fi/GSM -63-
1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 0 # 1 2 3 1 2 3 4 5 6 4 5 6 7 8 9 7 8 9 * 0 # * 0 # 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 0 # 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 0 # 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 0 # 1 2 3 1 2 3 4 5 6 4 5 6 7 8 9 7 8 9 * 0 # * 0 # * 0 # * 0 # * 0 # * 0 # 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 0 # 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 0 # VoWi-Fi VoIP Server & Gateway DUT AP AP WLAN Switch BSS #1 BSS #2 Traffic Generator & Analyzer Traffic Generator & Analyzer 7 VoIP/WLAN Handsets 7 VoIP/WLAN Handsets -64-
Portable DSL Triple play IP - Ethernet
Le quadruple play et son extension Domicile Box- Modem DSL Wi-Fi visité Réseaux sans fil / Réseaux - 66- de Mobiles
Les logiciels i l de ToIP Translation d adresse -67-
Translation d adresse 10.0.0.1 (Adresse IP privée) 10.0.0.2 (Adresse IP privée) 10.0.0.254 (Adresse IP privée) 132.227.165.221 (Adresse IP publique) 10.0.0.3 (Adresse IP privée) Passerelle NAT 10.0.0.4 (Adresse IP privée) -68-
Translation d adresse -69-
NAT fixe et NAT dynamique Dans le cas dynamique, les adresses publiques sont affectées au cours de l arrivée des applications -70-
NAPT NATP: Network Address Port Translation Une seule adresse publique La correspondance s effectue par l intermédiaire des numéros de port Adresse privée + port interne Adresse publique + port exerne Problème: seule la communication partant de l utilisateur est possible puisque sur un appel entrant il n est pas possible de savoir quel terminal privé peut être atteint. Une possibilité est de spécialiser une machine qui reçoit les messages et détermine l adresse privée du destinataire -71-
Pare-feu Travaille sur les numéro de port Pare-feux sans état (Stateless) Ne maintient pas l état des connexions. Connait juste les cinq éléments caractéristiques de base. Adresse IP source Port utilisé par la source Adresse IP du destinataire Le port utilisé par le destinataire Le protocole de transport spécifié dans un paquet Pare-feux avec état (statefull) Maintient l état des connexions (port dynamique) -72-
NAT Transversal 10.0.0.2540 0 (Adresse IP privée) 132.227.165.221227 165 221 (Adresse IP publique) Passerelle NAT Requête : Avec quelle adresse IP suis-je visible dans l Internet? Réponse : Avec l adresse IP : 132.227.165.221. Serveur STUN Client STUN 10.0.0.3 (Adresse IP privée) -73-
Skype -74-
Skype Protocole propriétaire (sécurisation par AES) P2P (les clients Skype peuvent jouer le rôle d intermédiaire) i Skype Out et Skype In