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Private SIP サーバを用いた VoIP 環境構築の試み

２００３／３／１５　 明治大学情報科学センター　情報技術研究会. Private SIP サーバを用いた VoIP 環境構築の試み. 明治大学 情報システム管理課 服部裕之 ( hhat@isc.meiji.ac.jp ). 分りにくいタイトルですね ... 　反省！. VoIP: Voice over Internet Protocol SIP: Session Initiation Protocol 「 Private SIP サーバを用いた VoIP 環境構築の試み」 ↓ 『 ＩＰネットワーク上に「組織内のＩＰ電話網」　を

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Private SIP サーバを用いた VoIP 環境構築の試み

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Presentation Transcript

  1. ２００３／３／１５　 明治大学情報科学センター　情報技術研究会 Private SIP サーバを用いたVoIP環境構築の試み 明治大学 情報システム管理課 服部裕之 ( hhat@isc.meiji.ac.jp )

  2. 分りにくいタイトルですね...　反省！ • VoIP: Voice over Internet Protocol • SIP: Session Initiation Protocol 「Private SIPサーバを用いたVoIP環境構築の試み」 ↓ 『ＩＰネットワーク上に「組織内のＩＰ電話網」　を 作ってみよう！』

  3. ＶｏＩＰ端末 • ３種類の接続形態 （http://www.isl.intec.co.jp/contents/proj/ifax/iphone/iphone.htm　より抜粋） ＰＣ （Windows Messenger） ＶｏＩＰルータ ＩＰネットワーク 音声データ 通常の電話/FAX ＩＰ電話機

  4. ＶｏＩＰの仕組み • 相手先のＩＰアドレス（または対応するＶｏＩＰ電話番号）を指定 • 呼び出し • 通話 133.26.208.75 （VoIP番号：５０００） 通常の電話機 ＩＰネットワーク ＶｏＩＰ電話 ＶｏＩＰルータ (133.26.208.75)

  5. ＶｏＩＰ端末が増えたら・・・ • VoIP電話番号とＩＰアドレスの管理が大変! • ＶｏＩＰ用交換機が必要 →　ＳＩＰ (Session Initiation Protocol)サーバ

  6. １．ＶｏＩＰ端末の登録 SIPサーバ ＶｏＩＰ端末 2.OK １．REGISTER From: sip:2502@misc-news.mind.meiji.ac.jp Contact: sip:133.26.208.71:5060 VoIP番号：2504 ＩＰ：133.26.226.16 VoIP番号：2501 ＩＰ：133.26.208.97 VoIP番号：2502 ＩＰ：133.26.208.71 VoIP番号：2503 ＩＰ：133.26.208.88

  7. ２．ＶｏＩＰ端末の呼び出し SIPサーバ ＶｏＩＰ端末 １．INVITE sip:2502@misc-news.mind.meiji.ac.jp From: sip:2501@misc-news.mind.meiji.ac.jp To: sip:2502@misc-news.mind.meiji.ac.jp CALL-ID: DmxhDB837@133.26.208.97 2．INVITE sip:2502@misc-news.mind.meiji.ac.jp From: sip:2501@misc-news.mind.meiji.ac.jp To: sip:2502@misc-news.mind.meiji.ac.jp CALL-ID: DmxhDB837@133.26.208.97 4. OK Contact: sip:2502@133.26.208.71:5060 3. OK Contact: sip:2502@133.26.208.71:5060 VoIP番号：2504 ＩＰ：133.26.226.16 VoIP番号：2501 ＩＰ：133.26.208.97 VoIP番号：2502 ＩＰ：133.26.208.71 VoIP番号：2503 ＩＰ：133.26.208.88

  8. ３．通話 SIPサーバ ＶｏＩＰ端末 音声データ (RTP - Real-Time Transport Protocol) VoIP番号：2504 ＩＰ：133.26.226.16 VoIP番号：2501 ＩＰ：133.26.208.97 VoIP番号：2502 ＩＰ：133.26.208.71 VoIP番号：2503 ＩＰ：133.26.208.88

  9. ＳＩＰサーバの役割 • 呼出制御のみ • ＶｏＩＰ端末の認証 • ＶｏＩＰ端末の所在地（ＩＰアドレス）管理 • ＶｏＩＰ端末の状態管理（On/Off） • （本来は、ノード間の呼制御への広い応用が可能） • 音声データの転送には関知しない • ＱｏＳ（ネットワーク帯域制御）の定義には関知しない • ＶｏＩＰ網と公衆電話回線網(PSTN)とのゲートウェイはしない

  10. ＳＩＰサーバ関連ソフト • 商用、オープンソースなどいろいろ存在 • オープンソース • ＳＩＰサーバ • SER - SIP Express Routerhttp://www.iptel.org/ser/ • IWU SipProxyhttp://www.mysip.ch/ • ＩＰ～ＰＳＴＮゲートウェイ、VoiceMail、電話会議 • asteriskhttp://www.asteriskpbx.com/

  11. 音声データ • ＲＴＰ (Realtime Transport Protocol) • UDPを用いた音声・映像に適したプロトコル • 音声の符号化 • 圧縮の有無、種類により多数あり • 代表例 （ＩＴＵ標準） • Ｇ．７１１　　　（無圧縮、64Kbps） • Ｇ．７２３．１　（圧縮あり、6.3Kbps） →　プロバイダの「ＩＰ電話」サービスでは、G.711を採用

  12. VoIP端末（ＳＩＰクライアント） • ＩＰ電話 • ２万円台の製品が登場 • ＶｏＩＰアダプタ • ヤマハ RT56v　など • ＰＣ＋ソフトウェア • Windows Messenger • もうダメかも... • Linux • linphonehttp://www.linphone.org/

  13. 実験概要 • ＳＩＰサーバを学内ネットワーク上に作る • ＶｏＩＰ端末を学内ネットワークに接続 ↓ • ＶｏＩＰ端末による内線通話網を実現 • ＰＣ→電話機（ＶｏＩＰアダプタ） • 電話機（ＶｏＩＰアダプタ）→ＰＣ • 電話機（ＶｏＩＰアダプタ）→電話機（ＶｏＩＰアダプタ） • ＰＣ→ファックス（ＶｏＩＰアダプタ）

  14. 実験環境 133.26.226.x (教室内,LAN・10～100Mbps) 133.26.136.x (生田) SIPサーバ 100Mbps～1Gbps 133.26.208.x (事務室内) misc-news.mind.meiji.ac.jp ＩＰ：133.26.136.153 VoIP番号：2503 ＩＰ：133.26.226.? (DHCPによる自動割当） VoIP番号：2502 ＩＰ：133.26.226.? (DHCPによる自動割当） SunFire 280 (Solaris8) + SER(Ver.0.8.10) ヤマハRT-56v （VoIPルータ） ＋電話機　 富士通Loox S8＋ Messenger(Ver.4.7) VoIP番号：2501 ＩＰ：133.26.208.97 ＶｏＩＰ端末（ＳＩＰクライアント） ヤマハRT-56v （VoIPルータ） ＋ファックス　

  15. 実験結果 • ネットワーク負荷 • G.711 • 8KHz,8bit量子化 • ヤマハRT56vのCODECは... • パケット送出間隔、サイズ • 20msec, 160バイト • 実質帯域 • 80Kbps (IPパケット) • 95,2Kbps (Ethernetフレーム) • 音声品質 • 遅延が気になる　（ＶｏＩＰ端末の性能に依存？） • PC(Messenger)との通話時。感覚的には500msec程度の遅延 • ＶｏＩＰルータ間での通話ではまったく気にならない。 • とぎれ、ゆらぎ、雑音、エコーは無し （RT56vの場合） • 地区間の学内内線電話(9.6Kbps, 無音圧縮有）よりは高音質（と感じる）

  16. ＶｏＩＰの優れている点 • 移動が容易 • 機器の移動 • ＶｏＩＰ番号の継続利用 • コストは... • 高価なＰＢＸが不要 • 運用コストは「？」 • ＰＢＸを完全に無くせるかどうかがポイント • ＩＰセントレックス • NTT-com: １０００回線で￥1,277,000（月額）

  17. ＶｏＩＰ化に際しての(学内)ネットワークの課題ＶｏＩＰ化に際しての(学内)ネットワークの課題 • ネットワーク設計の見直し • 信頼性 • QoS • ファイアウォールポリシー • （事務ネット、教研ネット） • 電源 • （番外） • 既存の公衆電話回線網との連携 • 緊急電話 • 着信 インターネット MIND ファイアウォール × ○ 教育研究系ネット 事務系ネット

  18. これからのお楽しみ • FireWall Control Protocol • SIPサーバとファイアウォールの連携 • 動的アクセスリスト制御 • 公衆電話回線網とＶｏＩＰ網との相互接続 • OpenSource＋低コストなハードウェアで可能か？

  19. おまけの実験 １．大学のＳＩＰサーバに接続 SIPサーバ インターネット OCN(神奈川） ２．音声通話 Ether(100M) ＡＤＳＬ(12M,Acca) ＭＩＮＤ 富士通 Flashwave2040 （VoIP機能付ADSLルータ） 富士通Loox S8＋ Messenger(Ver.4.7) ヤマハRT-56v （VoIPルータ） ＋電話機　 ＶｏＩＰ端末（ＳＩＰクライアント）

  20. （付録）音声評価基準 • 評価基準（ＩＴＵ－Ｔ） • Ｒ値 • 客観評価 • ＭＯＳ値 • 主観評価 • 検査ツール • Atliza VoIP analizer (http://www.artiza.co.jp/) （http://www.soumu.go.jp/s-news/2001/011226_3_e.html　より抜粋）

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