Workshop de Redes Avançadas da RNP Paulo Aguiar

Apresentação em tema: "Workshop de Redes Avançadas da RNP Paulo Aguiar"— Transcrição da apresentação:

1 Workshop de Redes Avançadas da RNP Paulo Aguiar
GT-VOIP Workshop de Redes Avançadas da RNP Paulo Aguiar Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

2 Telefonia Tradicional
PBX PBX Telefonia Pública Legacy PSTN Internetworking Rede telefônica tradicional usa canais TDM para transporte da voz Uma conexão de voz = 64 Kbps Um canal E1(G703/G704) = 30 conexões de voz End-to-End IP Telephony with Application Enablement Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

3 Eficiência do Transporte TDM
Tipos de tráfego PBX Voz Banda Desperdiçada Utilização Legado 50–60% LAN Vídeo Vários subcanais TDM por aplicação Janelas de tempo Desperdício de banda Sem congestionamento, banda garantida Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

4 Eficiência do Transporte por Pacotes
Típos de tráfego Voz PBX F I L A Utilização Legado 90–95% LAN Células/Quadros/Pacotes Vídeo Pacotes Individuais Alta eficiência de banda Banda compartilhada, atrasos variáveis, necessidade de controle Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

5 VoIP/VoFR/VoATM Voz Sobre ATM Sobre IP Sobre FR Órgão de Padronização
ATM Forum IMTC Frame Relay Forum Padrões AAL1/CES AAL2 AAL5 H.323 RTP MGCP SIP FRF.11 FRF.12 IMTC - International Multimedia Teleconferencing Consortium Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

6 IP como Solução Universal
H.323 Endpoint A Voz UDP RTP IP Pacote Token Ring FR ou ATM 802.3 UDP RTP IP Quadro R1 UDP RTP IP ATM ou Frame Relay UDP RTP IP R2 UDP RTP IP UDP RTP IP Ethernet e UDP RTP IP H.323 Endpoint B Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

7 Migração para Telefonia IP
Padrões Relacionados SIP e H.323 Separação entre rede telefônica e rede de dados (Internet) Transportando tráfego de voz nas redes de dados Gatekeeper H.323 ou Servidor SIP Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

8 Telefonia IP Em caso de congestionamento ou rede operando com alta perda, jitter ou alto RTT é necessário aplicar alguma política nos roteadores para garantir QoS ao tráfego de voz QoS deve ser adequada ao longo de toda a duração da chamada Picos no tráfego de dados podem afetar VOIP instantaneamente Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

9 Objetivos do GT-VOIP Piloto VOIP
Telefonia IP sobre o backbone da RNP Exercício de QoS como objetivo complementar Interação e participação em experimentos VOIP na Internet2 P&D: ações visando suporte a ambiente heterogêneo de telefonia Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

10 Estruturação do GT-VOIP
Metodologia de ação Centralizar ações em tornos dos objetivos primários Desenvolver equipe VOIP em cada instituição envolvida com o piloto Treinamento, experimentação, lista de discussão, grupos de estudo, workshops Disponibilizar documentos de referência e recomendações Laboratório de apoio e testes de interoperabilidade Lab VOIP do NCE/UFRJ Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

11 Lab VOIP NCE/UFRJ GT-VOIP Recursos principais
Paulo Aguiar, Ph.D. (coordenador) Equipe Cesar Marcondes, M.Sc. João Carlos Peixoto (mestrando) Fabio David (mestrando) Vitor Brasileiro, José Henrique Melman (estagiários) Rafael Nocito (apoio telefonia) Recursos principais Gateways 2600, 3800 (apoio Cisco) PBXs: Philips Sopho (RNP), Ericsson MD-110 (NCE), NEC NEAX-2400 (NCE, UFRJ) Gateway H.323/SIP (P&D interno) Servidor Microtec GT-VOIP (RNP) Call Manager Cisco (apoio Cisco) Outros ambientes VOIP: Marconi Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

12 Fases do Piloto Fase 0 Fase 1 Fase 2
Medições fim-a-fim sobre estrutura existente Fase 1 Implantação de gateways e operação da telefonia IP Fase 2 Implantação de gatekeepers, criação de diretórios de usuários, ampliação do uso peer-to-peer Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

13 Fase 0 Metodologia: sender/receiver Etapas
Estabelecimento de chamada H.225 Negociação da mídia H.245 (fastStart ou não) Envio do áudio RTP nas portas UDP (5000) Relatórios RTCP (5001) [ITU-T H.323,2000] Sender/Receiver baseados no projeto OPENAM (Open Answer Machine) do OpenH323 [OpenH323, 2002] Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

14 Fase 0 Funcionamento Sender inicia chamada (H.225 e H.245, porta 1720) e envia PINGs Receiver atende automaticamente, armazenando a mensagem de voz Parâmetros de perda e jitter salvos a cada 10 pacotes UDP que passam pelo stack RTP Ao final da ligação, logs e arquivo wav enviados ao monitor, que tem uma interface Web para visualizar os dados Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

15 Fase 0 Coleta (1/hora) por site VOIP
Fluxos UDP bidirecionais de 3 min [Caceres et al., 2000] Log da mensagem de voz recebida no destino permite avaliação qualitativa de qualidade Ping (1/s) para comparação com RTT obtido via RTCP Envio e armazenamento das estatísticas em tempo real, com posterior visualização via Web ( ) Procedimentos automáticos para identificação de ligações degradadas acima do aceitável Correlação entre jitter, perda e atraso fim a fim Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

16 Fase 0 Parâmetros da pilha RTP/RTCP em log
Round trip time Jitter (em grupos de 10 pcts aprox. 250 ms) Perda de pacotes (idem) Possível uso de diferentes codificadores de áudio (usando atualmente codificador G.711) Buffer de compensação de jitter fixo (cerca de 100 ms) [Markopoulou, 2002] Validação dos parâmetros medidos com outra metodologia (Rude/Crude/Qosplot) [Ubik, 2001] Futuro: Possível implementação de E-model (MOS automático) [ITU-T G.107, 1998] Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

17 Estatísticas Estatísticas semanais e por ligação
Geração Automática Dos Gráficos de RTT, Perda e Jitter do Período Estatísticas semanais e por ligação Estatísticas usando Rude/Crude Comparação com estatística de utilização dos roteadores intermediários da RNP2 Selecionando Localidade, Período e Direção do Fluxo Sendo possível detalhar uma Única ligação do período Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

18 Estatísticas Estatísticas semanais e por ligação
Estatísticas usando Rude/Crude Comparação com estatística de utilização dos roteadores intermediários da RNP2 Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

19 Estatísticas Estatísticas semanais e por ligação
Estatísticas usando Rude/Crude Comparação com estatística de utilização dos roteadores intermediários da RNP2 Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

20 Situação Atual da Fase 0 Fase 0 em seu início, com duração prevista de 3 a 4 semanas Prosseguimento Relatório de avaliação do desempenho do backbone para aplicação VOIP Testes em laboratório de políticas de QoS para integração VOIP e dados Recomendação de configuracão experimental de QoS para VOIP no backbone Reprodução de testes para comparação com medidas anteriores Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

21 Fase 1 Envolve a implantação de gateways e operação da telefonia IP
Gateways VOIP a serem disponibilizados pela RNP Com interfaces digital E1 e E&M (ear and mouth) RoteadorGW PBX Rede IP E1 Com interfaces analógicas FXS/FXO RoteadorGW Rede IP PBX FXO Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

22 Fase 1 Seleção original de participantes (1a)
Roteadores com E1 ou E&M (R1): (A) UFMG, UFGRS, UFBA, UFPA, UFCG (UFPB), UFCE (B) MEC, CNPq (C) UFRJ, UnB Roteadores com FXS/FXO (R2): 17 PoPs nao atendidos, exceto DF, RJ, SP e PE Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

23 Participação no Piloto
Compromisso das instituições Estabelecer equipe VOIP operacional Facilitar integração interna de dados e voz Interagir diretamente com GT-VOIP e participar dos grupos de trabalho e discussões Implantar e operar GW VOIP junto ao PBX Apoiar ações de monitoração, gerência e coleta de estatísticas de VOIP Programação do PBX para suporte a plano de discagem do piloto Fomentar VOIP internamente Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

24 Ferramentas de apoio Cisco VoIP Health Monitor, Cisco Service Assurance Agent (CSSA), Cisco Gateway Management Agent (CGMA), Internetwork Perf Monitor (IPM) Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

25 Diagrama da Fase 1 (Roteadores VOIP)
Roteador VOIP com E1 (B) CNPq - Brasilia Roteador VOIP com FXS/FXO PoP-ES Roteadores com E1 ou E&M (R1): (A) UFMG, UFGRS, UFBA, UFPA, UFCG (UFPB), UFCE (B) MEC, CNPq (C) UFRJ, UnB Roteadores com FXS/FXO (R2): 17 PoPs nao atendidos, exceto DF, RJ, SP e PE Desenvolvido com Cisco ConfigMaker Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP Roteador VOIP com probe CSSA

26 Diagrama da Fase 1 (zoom) – Plano de Discagem
Configuração Automática Do roteador Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP Desenvolvido com Cisco ConfigMaker

27 Fase 1 Atividades Domínio tecnológico do gateway Cisco (1d)
Previsão inicial: maio/set Revisão: maio/dez Recomendação de QoS para backbone (1c) Previsão inicial: julho/set Revisão: out/dez Treinamento em central Philips (1e) Previsão inicial: julho Revisão: outubro (?) Testes de interoperabilidade entre gateways e PBXs (1d) Treinamento em PBX Philips será essencial para testes com entrocamento E1 digital Revisão: set/jan2003 Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

28 Fase 1 Atividades Instalação dos gateways e treinamento das instituições (1f) Previsão inicial: out/dez Revisão: jan/mar2003 Reprogramação de PBXs (1g) Previsão inicial: jan/mar2003 Revisão: pendente Monitoração e políticas de QoS (1h e 1i) Previsão inicial: out/mar2003 Revisão: mantida Autenticação e operação restrita do piloto (1j) Revisão: set/dez Outras questões: multicast, sinalização, etc (até abril2003) Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP

29 Bibliografia [ITU-T H.323, 2000] ITU-T Recommendation H.323, “Packet-Based Multimedia Communications Systems”, Setembro 1999. [OpenH323, 2002] [Caceres et al., 2000] J. van der Merwe, R. Cceres, Y-H. Chu, C. Sreenan. Mmdump - A Tool for Monitoring Internet Multimedia Traffic. ACM Computer Communication Review, 30(4), October 2000. [Markopoulou, 2002] Athina P. Markopoulou, Fouad A. Tobagi, Mansour J. Karam. Assessment of VoIP Quality over Internet Backbones. IEEE Infocom 2002. [Ubik, 2001] - Sven Ubik and Vladimir Smotlacha. Low-Cost Precise QoS Measurement Tool. CESNET Technical Report, 2001. [ITU-T G.107, 1998] ITU-T Recommendation G.107, “The Emodel, a computational model for use in transmission planning”, December 1998. [ETSI, 2002] ETSI TS Quality of Service (QoS) measurement methodologies. TIPHON. Set/02 WRA-RNP2 GT-VOIP