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Veröffentlicht von:Theresa Fuhrmann Geändert vor über 8 Jahren
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Funktion von VoIP-Protokollen am Beispiel von H.323, SIP und IAX Jan Ophey 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.1 / 25 Kommunikation mit VoIP
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30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.2 / 25 Inhalt 1.Motivation a)Was ist VoIP? b)Warum VoIP? 2.Kommunikation mit VoIP 1.Ablauf einer VoIP-Session 3.Protokolle 1.H.323 2.SIP 3.IAX 4.Zusammenfassung / Vergleich 5.Ausblick „Dass wir miteinander reden können, macht uns zu Menschen.“ Karl Jaspers
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Motivation 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.3 / 25
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Motivation Was ist VoIP? VoIP = Voice over IP Übertragung von Sprach und/oder Videoverbindungen über IP-Netze Warum VoIP? Kostenersparnis Nutzung vorhandener Infrastruktur Mögliche Probleme: Single point of failure, Kapazität Flexibilität gegenüber herkömmlichen Telefonanlagen. VoIP-Software-Telefonanlagen (z.B. Asterisk) können leicht mit anderen Software-Systemen interagieren 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.4 / 25
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Kommunikation mit VoIP 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.5 / 25
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Kommunikation mit VoIP Ablauf einer VoIP-Session Nutzer wählt gewünschten Gesprächspartner an. Suchen und kontaktieren des authorativen VoIP-Servers des Gegenübers Erfragen der Kontaktinformationen des gewünschten Gesprächspartners Aufbau einer direkten Verbindung zum Gesprächspartner als Kontrollkanal Bei Fehler: Verbindung durch den eigenen und/oder den VoIP-Server des Gesprächspartners vermitteln lassen. Warten auf Bestätigung des Kontaktversuchs Aushandeln der Rahmenbedingungen für die aufzubauende Verbindung Aufbau eines Nutzdatenkanals Signalisierung des Gesprächsendes Abbau der Nutzdaten- und Kontrollverbindung 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.6 / 25
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Protokolle – H.323 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.7 / 25
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Protokolle – H.323 Historie: 1996 von der ITU als Standard für Audio- und Videoübertragung im LAN verabschiedet 1998 überarbeitet um Anforderungen der Internet-Telefonie abzudecken. Eigenschaften: Binärprotokoll Zusammenfassung mehrerer Protokolle die jeweils die einzelnen Aufgaben abdecken Starke Anlehnung an ISDN-Protokoll Mit MS Netmeeting ab Windows95 quasi auf jedem Computer ein Client verfügbar 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.8 / 25
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Protokolle – H.323 Notwendige Infrastruktur für H.323-Verbindungen: Gatekeeper Zentrale Instanz: Steuert und Verwaltet komplette H.323 Infrastruktur Registratur für alle Endgeräte, MCUs und Gateways Gesprächen müssen beim Gatekeeper angemeldet und Authorisiert werden. Ermöglicht somit Laststeuerung, Abrechnung Stellt Verzeichnis der angemeldeten Clients bereit Terminal Endgerät – Schnittstelle zum menschlichen Nutzer Verarbeitet mindestens Audio-Datenströme, optional auch Video H.323-Proxy Vermittelt zwischen H.323 Terminals, die sich nicht direkt erreichen können 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.9 / 25
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Protokolle – H.323 Notwendige Infrastruktur für H.323-Verbindungen: MCU – Multipoint Control Unit Bieter Conferencing-Service für Endgeräte Besteht aus Multipoint-Controller und Multipoint-Prozessor Multipoint-Controller gleicht Codecs und andere Fähigkeiten mit Endgeräten ab Multipoint-Prozessor übernimmt Multiplexing der einzelnen Audiodatenströme. Gateway Schnittstelle zwischen H.323-Netzen und anderen Technologien (z.B. ISDN) Konvertiert zwischen verschiedenen Audio-Codecs, falls 2 Geräte keinen gemeinsamen Codec unterstützen 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.10 / 25
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Protokolle – H.323 Ablauf einer H.323-Session: Hilfsprotokolle: H.225.0: Anrufsignalisierung H.245: Master-Slave- Determination Terminal-Capability- Exchange RTP: Nutzdatenkodierung Nutzdatenübertragung 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.11 / 25
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Protokolle – SIP 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.12 / 25
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Protokolle – SIP Historie: 1999: Definition in RFC2543 und Anerkennung durch IETF 2002: Überarbeitet und redefiniert in RFC3261 Eigenschaften: Text-Protokoll, Angelehnt an HTTP Stellt einen Kontext für die Nutzdatenübertragung her Übertragung der Nutzdaten übernehmen andere Protokolle Als Container für beliebige Streaminginhalte verwendbar. 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.13 / 25
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Protokolle – SIP Notwendige Infrastruktur für SIP-Verbindungen: SIP-User-Agent Besteht aus 2 Komponenten: UAC: User-Agent-Client) Initiiert Verbindungen Kommuniziert dem UAS des Kommunikationspartners Sendet “INVITE“, “ACK“, “OPTIONS“, “BYE“, “CANCEL“ und “REGISTER“ Nachrichten und verarbeitet die Antworten UAS: User-Agent-Server Beantwortet die Nachrichten des UAC des Gegenüber 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.14 / 25
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Protokolle – SIP Notwendige Infrastruktur für SIP-Verbindungen: Registration-Server Zentrale Registratur und Vermittlungsstelle eines SIP-Netzes Stellt Verzeichnis der angemeldeten Clients bereit Redirect-Server Vermittelt Anfragen nach unbekannten Clients an einen Übergeordneten Server (DNS-Prinzip) Proxy-Server Vermittelt Verbindungen zwischen 2 User-Agents, die sich nicht direkt kontaktieren können. Registration-, Redirect- und Proxyserver finden sich meist vereint in einem Stück Software. 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.15 / 25
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Protokolle – SIP Ablauf einer SIP-Session: INVITE: Einladung an einer SIP-Session teilzunehmen SDP: Session-Description-Protocol – Aushandeln der Modalitäten RTP: Realtime Transport Protocol – Übertragung der Nutzdaten 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.16 / 25
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Protokolle – IAX Historie: Entwickelt von Marc Spencer, Gründer und CEO von Digium Proprietäres Protokoll der Software-Telefonanlage Asterisk Seit 2005 in Asterisk 1.2 zur Verbindung zweier Asterisk-Anlagen Seit Oktober 2008 als IAX2 in RFC 5456 offengelegt und seit März 2009 von der IETF akkreditiert. Eigenschaften: Binärprotokoll Mehrere Nutzdatenströme werden in einer TCP-Verbindung gekapselt. Einfaches Handling von IAX-Verbindungen f. Firewalls Geringer Bandbreitenverbrauch Full-Frames und Mini-Frames um Bandbreite zu sparen 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.17 / 25
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Protokolle – IAX Notwendige Infrastruktur für IAX-Verbindungen: IAX-Server Nimmt IAX-Verbindungen entgegen Gegebenenfalls Auspacken des IAX-Datenstroms und neusortieren und neuverpacken der Nutzdaten in neue IAX-Datenströme. IAX-Client Auspacken der Nutzlast und weiterreichen an höhere Schicht Entgegennehmen und einpacken der Nutzlast sowie Initiieren einer IAX- Verbindung 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.18 / 25
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Zusammenfassung / Vergleich 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.19 / 25
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H.323SIPIAX Zusammenfassung / Vergleich Starres Konstrukt. Umfassende Definition Flexibel für jeden Zweck erweiterbar Spezialprotokoll für Spezialeinsatzzweck Angelehnt an ISDNAngelehnt an HTTPEigenentwicklung Hoher Bandbreitenbedarf durch Verwendung vieler Unterprotokolle Mittelmäßiger Bandbreiten- bedarf durch Implementier- ung als Text-Protokoll Bandbreitenbedarf minimal: -Binär-Protokoll -Full-Frames / Mini-Frames Definiert durch ein Industriell beeinflusstes Komitee (ITU) Definiert durch eine unabhängige Organisation (IETF) Definiert durch einzelne Firma als Speziallösung für eigenes Produkt 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.20 / 25
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Zusammenfassung / Vergleich Alle Protokolle bieten Ansätze für dasselbe Problem: Herstellen einer Sprach-/Videoverbindung zwischen Kommunikationspartern in IP-Netzen Sinnvolle Einsatzszenarien: H.323: Schleichende Migration bestehender Infrastruktur von ISDN auf VoIP SIP: Neuaufbau von VoIP-basierten Kommunikationsnetzen Zukunftssicherheit durch Erweiterbarkeit IAX: Koppelung von Asterisk-VoIP-Telefonanlagen Trunking vieler Verbindungen zwischen verschiedenen Netzen 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.21 / 25
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Ausblick 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.22 / 25
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Ausblick Verständnis von Funktionsweise und Funktionsumfang der zugrundeliegenden Technologien wichtig für die Entwicklung von Software. Bachelor-Arbeit: Planung, Design und Entwicklung einer Software welche Zugang zu Funktionen einer Asterisk-basierten Telefonanlage bietet. 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.23 / 25
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Fragen? 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.24 / 25
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Danke für Ihre Aufmerksamkeit! 30.05.2016(c) by synaix 2010 | synaix...und die Informationen fließen.25 / 25
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