TOBB ET Ü B İL 55 2 Internet Architecture

1. TOBB ETÜ BİL 552Internet Architecture Mehmet Özdem

2. Mobile IP, Voice over IP

3. Mobile IP

4. Mobile IP Kullanımı • Bilgisayarlara hareket halindeyken de İnternet bağlantısı sağlamaktadır. Bir erişim noktasından diğerine hareket edildiğinde bağlantı kopmaz • Mobil kullanıcının bağlantı noktası otomatik olarak değişir. • Nomadic kullanıcıların bağlantısı her yeni bağlantı noktasına hareket edildiğinde kopar ve yeni bir IP adresi ile yeniden bağlanılır.

5. Mobil IP Çalışma Prensipleri • Mobil düğüm bir ağa ev ağı olarak kaydedilir – home network • Buradaki IP adresi statik olarak atanır – home address • Mobil düğüm başka bir ağa hareket eder – foreign network • Mobil düğüm yeni yabancı ağa kaydolur– foreign agent • Mobil düğüm yabancı ağdaki adresini eliyle adresi olarak (care-of address)ev ağındaki ajana verir– home agent

6. Hareket İlişkilendirme Tablosu- Mobility Binding Table Misafir Listesi Visitor List BİL 456/552

7. Mobil IP Yetenekleri • Mobil düğüm ev ve yabancı ajanlarını bulmak için keşfetme prosedürü kullanır • Mobil düğüm ev ajanını bilgilendirmek için bir doğrulama içeren kayıt prosedürü kullanır • Ev adresinden eliyle adresine datagramları yollamak için Tünelleme kullanılır.

8. BİL 456/552

9. BİL 456/552

10. BİL 456/552

11. Mobile IP Sarmalama opsiyonları • IP-within-IP – tüm IP datagramı yeni bir IP datagramı içine veri paketi olur • Orijinal IP başlığı değişmez, sadece TTL 1 azalır • Dış başlık tam bir IP başlığıdır. • Minimal sarmalama –yeni başlık orijinal IP başlığı ile orijinal veri arasına yerleştirilir. • Orijinal IP başlığı yeni dış IP başlığını oluşturacak şekilde değiştirilir • Jenerik yönlendirme sarmalaması (Generic routing encapsulation (GRE)) –Mobile IP den önce geliştirilmiştir.

12. BİL 456/552

13. BİL 456/552

14. BİL 456/552

15. Kayıt işlemi güvenliği • Bir düğüm yabancı bir ajanmış gibi ev ajanına kayıt talepleri yollayabilir • Mesaj doğrulama amacıyla, kayıt talebi ve cevabına doğrulama ekleri eklenir .

16. Route Optimizasyon • İlişkilendirme cache lerinin güncellenmesi • Yabancı ajanlar arasında yavaş geçişin sağlanması • Yavaş geçişler için kayıt anahtarlarının elde edilmesi • Özel tünellerin kullanımı

17. Triangular Problemi

18. VoIP

19. VoIP Nedir? VoIP, mevcut telefon şebekeleri, intranet, internet ve WAN bağlantılarındaki ses ve verininbirleşmesiyle birlikte yönetim maliyetlerini düşüren aynı zamanda servis ve gelir fırsatlarıyaratan ve kullanım kolaylığı sağlayan bir teknolojidir. Voice Over IP (VoIP) en basitanlamda, telefon görüşmelerinin (ses aktarımının) klasik bakır teller (telefon) yerinebilgisayarların kullandığı veri ağları (IP protokolü) üzerinden yapılabilmesi olarak tanımlanabilir.

20. VoIP Nedir? VoIP teknolojisini büyük firmalar ya da kuruluşlar tarafından kendiiçlerindeki haberleşmeyi hem hızlandırmak hem de ucuza getirmek amacı ile kullanmaktadırlar. Geleneksel devre anahtarlamalı telefon ağları ses trafiğini taşımak üzere her görüşme içinkonuşma yapılıp yapılmadığına bakmaksızın bütün bir kanal ayırmakta ve ağ bant genişliğiniverimsiz bir şekilde kullanmaktadır.

21. VoIP & PSTN • IP ile değişken hızlar kullanılabilir • 64kbps olmak zorunda değildir, başka kodekler kullanılabilir • Kodek seçimi iki uç arasında yapılmalıdır • IP, bağlantı tabanlı değildir • Kullanıcılar arasında patika kurulmaz • Hedef IP adresi gönderen tarafça bilinmelidir • İki uç arasında IP adres bilgisi değiş tokuş edilmelidir

22. Internet Telefon? • Business case • Ses ve verinin birleştirilmesini gerektiren çoklu ortam uygulamaları • Bant genişliğinin verimli kullanılma gereksinimi • Pahalı PSTN tarifelerinden kurtulma

23. Internet Telefon? • IP nin her tarafta mevcut olması • Teknolojik gelişmeler • Paket anahtarlamalı veri ağlarına geçişIP nin her tarafta mevcut olması

24. Maliyetler

25. VoIP Çeşitleri Gerçek zamanlı ses trafiği IP ağları üzerinden üç değişik şekilde taşınabilir. PC-PC: MSN Messenger tarzı anında mesajlaşma programları; ihtiyaç duyulan sadece mikrofon, hoparlör, ses kartı ve internet bağlantı. PC-Telefon Yazılım gerektirir, piyasada birçok program vardır (Skype, LowrateVoip)

26. VoIP Çeşitleri Telefondan bilgisayara: Telefondan bilgisayarların aranabileceği bazı telefon kartları piyasa vardır. PC de özel yazılım gerektirir. Telefondan telefona: Kısa mesafede PSTN kullanımı, uzun mesafe için IP üzerinden arama yapılmasıdır.

27. Telco Internet Telco VoIP Gateway VoIP Gateway Telco Internet Telco Router Router PC connections with Router Telephone Connections with N:1 gateway

28. Telco Internet Telco Router Router Telephone to PC connections Telco VoIP Gateway LAN

29. VoIP Genel Yapısı Analog sinyali dijital sinyale (bits) çevirmek için ADC gereklidir. Ve bu dijital bit’lerin iletisim için iyi bir formatla sikistirilmis olmasi olmasi gerekmektedir.

30. RTP (Real Time Protocol) Ses paketlerini gerçek zamanli protokol ile veri paketlerine ilistirmemiz gerekmektedir. (genellikle IP üzerinde UDP, onunda üzerinde RTP)

31. H.323 Protokolü Karsi tarafi aramak için sinyallesme protokolüne ihtiyacimiz var.Bu işlemi; ITU-T H.323yapacaktir. H323 VoIP üzerinden arama yapmak için kullanilir (örnegin MS Netmeeting ile). Bu protokolu kullanmak için sunlar gereklidir: VoIP baglantiyi baslatabilecek terminaller.Adres çevrimi (ismi IP ‘ye) ve kabul kontrolu (admission control – kullaniciyi kabul veya reddetmek veya bazi kullanicilarin bant genisligi kontrolü için) yapabilmek için Gatekeeper.

32. H.323 Protokolü H.323 Terminal H.323 Gatekeeper H.323 MCU Internet H.323 Gateway ATM ISDN Ethernet POTS 14.10.2014 BİL 456/552 BİL 456/552 32

33. H.323 Protokolü TCP7IP – PSTN çevrimi için Gateway. Konferans için MCU (Multipoint Control Units). Proxy sunuculari. H323 sadece VoIP için degil ayni zamanda video ve veri iletisiminde de kullanilir. VoIP ile ilgili olarak, H323, G.711, G.722, G.723, G.728 ve G.729 ses codec’lerini tasiyabilir. Video için ise, H261 ve H263.

34. System Control User Interface Voice Video Data G.711 G.722 G.723 G.728 G.729 H.261 H.263 Call Control H.225 RAS Control H.225 H.245 Control T.120 RTP/RTCP UDP UDP or TCP IP L-2 L-1 H.323 Protocol State

35. VoIP Genel Yapısı Karsi tarafa ulasan paketlerin tekrar açilmasi,verilerin düzenlenmesi, analog ses sinyaline çevrilmesi ve son olarak ses kartina veya telefona yollanmasigerekmektedir.Bütün bu islemlerin gerçek zamanli olarak gerçeklesmesi gerekmektedir. Çünkü çok geriden gelenpaketlerin beklenmesi gibi bir seçenek yoktur.

36. Codec’ler PCM, Pulse Code Modulation, ITU-T G.711 Ses bant genisligi 4 kHz, örnekleme bant genisligi 8 kHz olmali (Nyquits’e göre) Her örnekleme 8 bit’tir (Bu 256 ayri deger demek).Net hiz : 8000 Hz * 8 bit = 64 kbit/sn, yani tipik dijital telefon hatti.

37. 20 8 12 IP UDP RTP 20 8 12 4 NbUP IP UDP RTP 80 G.726 20 8 12 IP UDP RTP 30,5 AMR 20 8 12 160 IP UDP RTP G.711 14 G.729 Codec’ler bandwidth: 64kbps bandwidth: 32kbps bandwidth: 12.2kbps bandwidth: 8kbps

38. Media Gateway Control Protocol Çağrı ajanları, harici çağrı kontrol elemanları ve VoIP ağ geçitlerini yönetmek amacıyla geliştirilmiş bir kontrol protokolüdür. MGCP çağrı yönetim akıllılığının ağ geçitlerinin dışında harici kontrol elemanlarınca yönetildiği bir mimariyi varsayar.

39. SIP (Session Initation Protocol) SIP (Session Initiation Protocol - Oturum Başlatma Protokolü) İnternet merkezli çoğul ortam iletişim mimarisinin temelini oluşturmaktadır. SIP, haberleşmek isteyen kişiler için IP ağları üzerinden oturumlar açar. Bu kapsamda, bir oturum, IP ağı üzerinden iki veya daha fazla kişi arasındaki etkileşimli bir iletişimdir. Bu basit bir iki yönlü telefon çağrısı, anında mesaj alışverişi veya işbirliği yapılan çoğul ortam konferans oturumu olabilir. BİL 456/552

40. SIP SIP‘te oturum kurmak için ve sonlandırmak için gerçekleştirdiği 5 fonksiyon vardır:1. Kullanıcı konumunu belirlemek.2. Bağlantıya katılacak kullanıcıları tespit etmek.3. Uçların kapasitelerini tespit edip o şekilde medya parametrelerini ayarlamak.4. Çağrı yapma ve iki uçtaki çağrı parametrelerini ayarlamak.5. Oturum yönetmek.

41. SIP SIP'in kendisi bir veri taşıma protokolu değildir. SIP veriyi RTP gibi bir protokolle gerçek zamanlı taşıyabilir.HTTP'ye çok benzer. Aşağıdaki gibi bir mesaj yapısı vardır:

42. SS 7 Sinyalleşmesi • Telefon hizmetleri arayanın numarası, çağrı yönlendirme, çağrı filtreleme gibi bazı fonksiyonların yerine getirilmesini gerektirir. • IP bunları yapabilmek üzere tasarlanmamıştır, ancak VoIP sistemleri bunu desteklemelidir. • Bu durumda bu servisler SS7 ile sağlanır

43. Access Lines Ingress CO Switch Tandem CO Switch Egress CO Switch ISP Network PC L T T APX 8000 T T L SS7 Network PC A-Link(s) TCP/IP APX 8000 Softswitch Data Network Internet BİL 456/552

44. Ses te Kaliteyi Sağlamak • Belli bir ses kalitesinin sağlanması aşağıdaki yönyemler kullanılarak gerçekleştirilir • veri sıkıştırma (compression), • Sessiz kısımlarım çıkartılması (silence suppression), • QoS destekleyen ağlar.

46. Echo cancellation in a VoIP application (yellow indicates echo cancellation is required)

47. PSTN/PHS NGN standard architecture Supporting platform Service APPS OAM Control Softswitch Softswitch NMS IP Network Core Billing TG SG AG BGW Intelligent terminals BAC-N Access Broadband Access Other NGN HG IP Phone IP TV