I. ARQUITECTURA TCP/IP - pegaso.ls.fi.upm.espegaso.ls.fi.upm.es/arquitectura_redes/clase8-CUAR... · TCP: Servicios opcionales (confirmación selectiva o SACK) y control de la congestión
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I. ARQUITECTURA TCP/IP1. Protocolo IPv6 (ICMPv6)2. IP móvil en IPv4 e IPv63.Transición de IPv4 a IPv64. Encaminamiento dinámico de unidifusión y MPLS5. Multidifusión IP6. Encaminamiento dinámico de multidifusión7. TCP: Servicios opcionales (confirmación selectiva o SACK)
y control de la congestiónUDP: Servicio no orientado a conexión para transmisiones multimedia en tiempo real
8. Parámetros de calidad de servicio, modelos de calidad de servicioy servicios en tiempo real en Internet (RTP, VoIP y ToIP)
II. SERVICIOS Y TECNOLOGÍAS DE SEGURIDAD EN INTERNET1. Amenazas, servicios y mecanismos de seguridad2. Seguridad Web y correo electrónico3. Protección de las comunicaciones: Intranets y Redes privadas virtuales
ARQUITECTURA DE REDES DE COMUNICACIONESÍNDICE TEMÁTICO
LA PROBLEMÁTICA DE LA CALIDAD DE SERVICIO EN INTERNET
Internet es una red de computadoras o red de redes TCP/IP que basasu funcionamiento en la tecnología de conmutación de paquetesmediante un servicio de encaminamiento no orientado a conexión yno fiableVentaja: IP se dedica, fundamentalmente a encaminar,
especialmente IPv6Desventaja: IP, por omisión, NO garantiza calidad de servicio o
QoS (Quality of Service) a los distintos flujos de paquetes IP, por omisión, sólo proporciona un servicio “best-effort” o
“de mejor entrega o reenvío posible” o “hago lo que puedo”• Es decir, IP “hace lo que puede” para encaminar cada paquete
desde un origen a un destino tan rápidamente como seaposible: “primero que llega, primero que sale”
Actualmente, sólo los operadores garantizan a sus clientes unaQoS, previamente contratada, en los routers de sus redes IP
Servicio IP de “Mejor Entrega Posible” o “Hago lo que Puedo” o Servicio “Best Effort”
Línea 1
Línea 2
Línea n
COLA FIFOLínea salida
La mayoría de los routers en Internet disponen de la tradicional cola FIFO(First-In-First-Out) para cada línea de salidaLO PRIMERO QUE ENTRA ES LO PRIMERO QUE SALE ENCAMINADO SINNINGÚN TIPO DE GARANTÍAS DE QoS (CALIDAD DE SERVICIO)Se descartan o se pierden paquetes IP cuando se desborda la capacidadde almacenamiento de los buffers asociados a las distintas colas de salidaEs el servicio IP más simple, y por omisión, pero no el ideal
La mayoría de los routers en Internet disponen de la tradicional cola FIFO
Un flujo es un conjunto de paquetesprocedentes de una misma fuente(cámara, micrófono, teléfono, etc.)que siguen una misma ruta porInternet y requieren una misma QoS Un flujo es unidireccional (simplex)
Identificación de Flujos Un flujo se identifica por los cinco parámetros
siguientes:Dirección IP de origenNúmero de Puerto de origenDirección IP de destinoNúmero de Puerto de destinoProtocolo de transporte utilizado (TCP o UDP)
Los flujos pueden agruparse en clases Todos los flujos dentro de una misma clase de
tráfico de paquetes (vídeo, audio, etc.) o clase deservicio reciben la misma QoS
Variación o fluctuación de la latencia o latencia variable(interpacket delay) es la diferencia de tiempo extremo a extremo enla red entre paquetes secuenciales de un mismo flujo Por ejemplo, si un paquete requiere 100 ms en atravesar la red
desde el extremo emisor al extremo receptor y el siguientepaquete requiere, a su vez, 125 ms para realizar el mismo viaje,el jitter será de 25 ms
Esto es muy importante por ejemplo en VoIP ya que los paquetesno llegan ni en el orden ni en un tiempo constante, por lo que hayque esperar a que lleguen todos para poder reproducirlos en suorden
El control del jitter de cada paquete lo lleva a cabo el extremoreceptor mediante un BUFFER DE REPRODUCCIÓN endonde se almacenan los paquetes, previamente, y durante untiempo de espera (timestamp), antes de ser reproducidos
Retardo o tiempo de tránsito extremo a extremo del paquete de un flujo,es decir, el tiempo requerido por el paquete de un flujo para atravesarlos diferentes enlaces de una red
Un retardo extremo a extremo de entrega de cada paquete es unaacumulación de los retardos o tiempos de propagación, transmisión,proceso y espera (en la correspondiente cola del interfaz de salida de unrouter) en cada uno de los enlaces en el trayecto entre el origen y destinoRetardo de Propagación: Fijo en función de la Longitud del
enlace/Velocidad de propagación del medio Aire = 300.000 Kms/seg (3,33 µseg/Km); cable = 200.000 Kms/seg (5 µseg/Km)Retardo de Transmisión: Variable en función de la Longitud de la
trama/Capacidad del enlaceRetardo de Proceso: Despreciable en función del tiempo que tarda el
router en procesar un paquete y colocarlo en la cola del interfaz de salidaRetardo de Espera en Cola (JITTER): Variable (y el más importante) en
función del tiempo de espera o estancia en la cola del interfaz de salida
P: Retardo de propagación T: Retardo de transmisiónQ: Retardo de proceso y ESPERA EN COLA DE SALIDA (Jitter)
• La acumulación de los diferentes tiempos implicados, especialmente, el jitter esIMPREDECIBLE en Internet o en redes IP con servicio “hago lo que puedo”
• PREDECIBLE o limitado en las redes IP de los operadores con QoS para determinadosflujos
• LATENCIA MÁXIMA o RETARDO MÁXIMO (que no se debe superar): ParámetroQoS significativo
Retardo = T1 +P1 +Q1 +T2 +P2+ Q2 + T3 +P3 + Q3 + T4 +P4 = “n” ms
IP
T1 +P1
Q2
IP IP IP
T2 +P2
Q3
T3 + P3
Q4 T4 + P4
NUNCA DEBE SUPERARSE el Retardo Máximo de Tránsito Extremo a Extremo de un Flujo
Hay aplicaciones que admiten más o menos latencia Una persona navegando por Internet, esperando a que se descargue una página
web, o descargando un fichero puede asumir cierta cantidad de tiempo deespera. Esto no es así, por ejemplo, para el tráfico de voz (VoIP)
El tráfico de voz es un servicio interactivo en tiempo real, sensible a la latencia,al jitter y a las congestiones En un contexto de telefonía, la latencia es el tiempo requerido por una señal
generada en la boca del llamante hasta alcanzar el oído del destinatario En VoIP nunca debe superarse un determinado retardo máximo para los
paquetes de un flujo de voz• Retardos (entre paquetes) menores de 150 mseg: Ideales al no ser percibidos
por el ser humano• Retardos (entre paquetes) entre 150 y 400 mseg: Aceptables pero no ideales• Retardos (entre paquetes) por encima de 400 mseg: Inaceptables ya que
impiden la interactividad en conversaciones de voz
Variación o fluctuación de la latencia o latencia variable entrepaquetes (interpacket delay) es la diferencia de tiempo extremo aextremo en la red entre paquetes secuenciales de un mismo flujo Por ejemplo, si un paquete requiere 100 ms en atravesar la red
desde el extremo emisor al extremo receptor y el siguientepaquete requiere, a su vez, 125 ms para realizar el mismo viaje,el jitter será de 25 ms
Esto es muy importante por ejemplo en VoIP ya que los paquetesno llegan ni en el orden ni en un tiempo constante, por lo que hayque esperar a que lleguen todos para poder reproducirlos en suorden
El control del jitter de cada paquete lo lleva a cabo el extremoreceptor mediante un BUFFER DE REPRODUCCIÓN endonde se almacenan los paquetes, previamente, y durante untiempo de espera (timestamp), antes de ser reproducidos
El JITTER se ocasiona, principalmente, por los tiempos deespera o estancia variables en cola o retardos variables o tiemposde estancia diferentes de los paquetes de un mismo flujo en lasdiferentes colas de salida de los routers, provocando una pérdidade sincronismo en el receptor ya que es imposible procesar lospaquetes en recepción con la misma cadencia de salida del emisor
Junto con la latencia es un parámetro muy crítico en servicios decomunicaciones interactivos en tiempo real
• Variación alta = Calidad desigual del sonido o la imagen• Aplicaciones interactivas en tiempo real tienen
requerimientos estrictos de latencia y jitter• JITTER MÍNIMO: Parámetro QoS significativo
Si hacemos uso del servicio de VoIP con un teléfono o terminal IP, el típicoCODEC G.711 o chip ADC de nuestro teléfono IP o de la tarjeta de sonido denuestra computadora genera una tasa de 8000 octetos/seg o 64.000 bits/seg (fde muestreo = 8000 muestras/seg x resolución = 8 bits/muestra)
El proceso emisor va agrupando los 8.000 octetos/seg cada 20 mseg deconversación, obteniendo paquetes o trozos de voz de 160 octetos Nº de octetos por paquete de voz = 20 mseg x 8000 octetos/seg =160
octetos Al trozo o paquete de voz o carga útil de 160 octetos, se le añaden
cabeceras RTP, UDP, IP y Ethernet y el resultado se transmite por la redde acceso a un ritmo de un paquete de voz cada 20 mseg
Si hay un retardo constante de 20 mseg por Internet, durante la conversación(condiciones ideales), los paquetes llegan al receptor de una forma periódicacada 20 mseg y se escucha al mismo tiempo que se habla con un máximo deinteractividad en la conversación de voz
El receptor (CODEC o chip DAC del teléfono o de la tarjeta de sonido)reproduce en función de un tiempo de reloj (igual que el del emisor) cadapaquete tan pronto como llega
“Por desgracia” no se pueden mantener los 20 mseg entre paquetes: Algunospaquetes se perderán, otros llegarán desordenados y, además, la mayoría delos paquetes no tendrán un mismo retardo extremo o extremo por Internet(incluyendo diferentes jitters o variaciones, incluso con una Internet “muypoco congestionada”)
Problemática de la LATENCIA y JITTER en VoIP en Internet
Se construyen las unidades de datos a partir de la salida del codec
•La mayoría de los Codec comprimen la corriente PCM • PCM G.711 genera 64.000 bits/seg• G.729a genera 8.000 bits/seg (1000 muestras/seg x 8 bits/muestra = 8000 bits/seg
10 mseg de voz x 8000 bits/muestra = 10 bytes)• G.726 genera 6,3; 5,3 Kbit/seg
Proporción de paquetes perdidos respecto de los enviados en un determinadoflujo y que no llegan al destino, generalmente, por desborde del buffer de lacola de salida del router y, en menor medida, por errores físicos en las tramas(CRC WiFi) y cabeceras de los paquetes IPv4 (checksum y TTL = 0) ysegmentos TCP (checksum) IP no es un protocolo fiable, lo cual significa que en determinadas
circunstancias los paquetes de datos pueden ser descartados (perdidos) por lared, generalmente, cuando la red está especialmente congestionada.
La pérdida de múltiples paquetes de un flujo de voz puede causar un ruidoque puede llegar a ser molesto para el usuario.
Pérdidas de paquetes en los routers: Vía TCP son recuperables, pero lasretransmisiones y controles TCP son inaceptables para aplicacionesinteractivas en tiempo real al incrementar el retardo extremo a extremo.Además, el control de congestión TCP reduce la tasa de envío (troughput)en el emisor
Por ejemplo, para mantener una calidad de la voz, los paquetes perdidosno deberían de exceder, del 1% de todos los paquetes enviados
TASA DE PÉRDIDAS MÍNIMA: Parámetro QoS significativo
Descarte del últimoCONGESTIONES O PERDIDAS DE PAQUETES IP EN UN ROUTER DE ACCESO,ESPECIALMENTE CRÍTICO EN ENLACES DE ENTRADA DE ALTA CAPACIDAD
Y ENLACES DE SALIDA DE MENOR CAPACIDAD
buffer de la cola del interfaz de salida
enlacesde entrada
enlacesde entrada enlace
de salida
…
…
Las Pérdidas se suelen ocasionar en los RoutersLa congestión en Internet es la pérdida de 1 o más paquetes IPdebido al desborde del buffer de la cola del interfaz de salida
de un router cuando las tasas de entrada superan las capacidades de salida
Calidad de Servicio en Internet Salvo por las redes IP de los operadores con los que
se contratado previamente una QoS, NO SEASEGURA que un determinado flujo de paquetes enInternet vaya siempre por las rutas de MÁXIMOCAUDAL, MENOR LATENCIA y JITTER yMENOR NÚMERO DE PÉRDIDAS
Actualmente, la congestión y falta deQoS es el principal problema deInternet
Oferta de Calidad de Servicio (QoS) Actualmente, sólo los operadores garantizan QoS, previamente
contratada, a sus clientes, en los routers de sus redes IP Un operador ofrece QoS en su red IP cuando garantiza un valor
límite (máximo o mínimo) de alguno de los parámetros de QoS Si el operador no se compromete en ningún parámetro se dice que
ofrece un servicio “best effort” o por omisión El contrato, que especifica los valores acordados entre el proveedor y el usuario
(cliente), se denomina SLA (Service Level Agreement). Por ejemplo: Caudal ≥ 1 Gbps Retardo ≤ 80 ms Jitter ≤ 30 ms Tasa de pérdidas ≤ 0,01 %
Al QoS, el operador añade una PRIORIDAD DE TRATAMIENTOen función delCódigo no estándar IPP del operador (IP Precedence) que
emplean los 3 bits de mayor orden del campo ToS de IPv4 o delcampo prioridad de IPv6 o del código estándar DSCP de 6 bits
Algoritmo de gestión de colas del router, haciendo que, porejemplo, los paquetes de voz tengan máxima prioridad por lascorrespondientes colas de salida
Routers con Algoritmos de Gestión de Colas El tratamiento de paquetes IP dentro de un router
depende de su configuración interna y en función de éstadispondrá de más o menos funcionalidad
La mayoría de los routers en Internet disponen de unaconfiguración mínima o, por omisión, para elfuncionamiento de la tradicional cola por omisión (FIFO),la cual no permite:Diferenciar servicios ni prioridades de tratamiento
mediante el código no estándar IPP (IP Precedence) delos operadores o del código estándar DSCPAplicar ALGORITMOS DE GESTIÓN DE COLAS
RFC-2309: Recommendations on Queue Management andCongestion Avoidance in the Internet
El código QoS lo usa el router para seleccionar la cola responsable para el encaminamiento del paquete, descartando los paquetes que superan el umbral de ocupación del buffer
Algoritmo de encolamiento
Routers con Algoritmos de Gestión de Colas
(10%)
(10%)
(60%)
(20%)
Cada cola almacenará, al menos, los paquetes que le corresponden, y si hay caudal libre en el enlace de salida, almacenará más paquetes
Con un buen CAUDAL en los enlaces se resuelven“casi” todos los problemas
Sería muy fácil dar QoS si las redes nunca secongestionaran Para ello, habría que sobredimensionar todos los
enlaces, lo cual no siempre es posible Para dar QoS con congestión es preciso tener
mecanismos que permitan dar un trato distinto al tráficopreferente y cumplir el SLA (Service Level Agreement) Un SLA es un contrato entre el operador de la red y
un cliente para definir aspectos específicos delservicio (valor límite mínimo o máximo de alguno delos parámetros) que se va a proporcionar
Qos (Quality of Service) en IP: Modelo de “Servicios Integrados” (IntServ: Integrated Services)
Documentos RFC del 2205 al 2210 Modelo complejo que fracasó y se basaba en reservar previamente recursos
(caudal mínimo y retardo máximo) en la red para cada flujoLos mensajes RSVP se encapsulaban directamente en IP (identificador 89):Las tablas IP se configuraban previamente, antes del envío de mensajes
RSVP, mediante un IGP de unidifusión (RIP y OSPF)• Análogo a la reserva previa de un trayecto MPLS
Protocolo RSVP (ReSerVation Protocol): Reservaba previamente recursospara un determinado flujo por las mejores rutas
Cada router tenía que mantener toda la información de estado sobre cadaflujo que pasara por él
• No era escalable en los routers de tránsito cuando había muchos flujosLos fabricantes de routers no desarrollaron implementaciones eficientes de
RSVP, debido al elevado costo que tenía implementar en hardware losalgoritmos necesarios para mantener gran cantidad de información de estado
Nació para solventar los problemas asociados almodelo de “Servicios Integrados” mediante unmodelo más simple de QoS No requiere una configuración avanzada, ni reserva
previa de recursos ni almacenar la información deestado de cada flujo en cada router (ServiciosIntegrados) Calidad de servicio basada en la clase del servicio
mediante una codificación (DSCP: DifferenciatedService Code Point) de 6 bits que es la misma tantopara IPv4 e IPv6
Qos (Quality of Service) en IP: Modelo de “Servicios Diferenciados” (DiffServ: Differentiated Services)
Típico modelo para un grupo de routers queforman el dominio administrativo deencaminamiento de la red IP de un operadorLa administración define un conjunto de clases de servicio
con una determinada codificación DSCP
El router ENCAMINA por la dirección de destinodel paquete en función de su tabla IP,OFRECIENDO los recursos (caudal, latencia,jitter y tasa de pérdidas) y la prioridad detratamiento indicados por la clase de servicio
Qos (Quality of Service) en IP: Modelo de “Servicios Diferenciados” (DiffServ: Differentiated Services)
El estándar en Internet para aplicar calidad de servicio en las redesIP de los operadores se denomina Modelo de ServiciosDiferenciados
A efectos prácticos, los operadores aplican, “a su manera” suspropios códigos de calidad de servicio anteriores al estándar delIETF DiffServ utiliza una codificación (DSCP: Differenciated
Service Code Point) de 6 bits que es la misma tanto para IPv4 eIPv6 Los operadores aplican sus propios códigos IPP (IP
Precedence) haciendo uso de los primeros 3 bits de mayororden del campo TOS en IPv4 y del campo Prioridad enIPv6
Qos (Quality of Service) en IP: Modelo de “Servicios Diferenciados” (DiffServ: Differentiated Services) del IETF
Los paquetes se etiquetan según su QoS a través del campo DS (DifferentiatedServices) o de Servicios Diferenciados de 6 bits de la cabecera IPv4/IPv6
El valor del campo DS (Differentiated Services) se denomina DSCP (DScode point) o Punto de Código de Servicios Diferenciados y es el códigoo etiqueta utilizada para clasificar paquetes según el modelo de serviciosdiferenciados
Con un valor DSCP de 6 bits se pueden definir 64 clases diferentes desevicios o comportamientos por salto o tratamientos de reenvío PHB(Per Hop Behavior)
DSCP + ECN: Reemplaza el significado del campo Tipo de Servicio (8 bits) de lacabecera IPv4 y al campo Prioridad (4 bits) y 4 bits del campo Etiqueta de Flujode la cabecera fija IPv6
El valor DSCP indica el comportamiento por salto o tratamiento de reenvío PHB(Per Hop Behavior) en función de la clase de servicio:
• PHB de reenvío rápido (EF PHB: Expedited Forwarding PHB): Tráficocon más alta prioridad : Caudal alto, latencia baja, jitter bajo, tasa deperdidas baja
• PHB de reenvío asegurado (AF PHB: Assured Forwarding PHB):Tráfico con menos recursos que EF PHB y más que DF PHB
• PHB de reenvío por omisión (DF PHB: Default Forwarding PHB): Poromisión, se lleva a cabo la “mejor entrega posible” o “best effort”(000000) o “primero que llega es el primero que sale” (sin QoS)
• Selector de clase (CS: Class Selector): Cuando los 3 bits de la derecha(bits 3, 4 y 5) son 0, los 3 bits de la izquierda se interpretan de igualforma que los 3 bits de prioridad de IPv4 (XXX000) y, además, paramantener compatibilidad con los códigos IPP (IP Precedence) de losoperadores, anteriores a los códigos DSCP
0 1 2 3 4 5 6 7
ECNX X X X XX
Prioridad de tratamiento (cuando los bits 3, 4 y 5 son 0)
DSCP (RFC-2474)
Puntos de código de selector de clase (Class Selector Codepoints)
43
ECN: Explicit Congestion NotificationPara una notificación explícita
Antes de la publicación del Modelo de Servicios Diferenciados (RFC-2474, RFC-2475, 1998), los operadores ya utilizaban sus propios códigos Actualmente, los operadores siguen aplicando su propia terminología y
sus propios códigos anteriores a los códigos DSCP De hecho, se añadió el Selector de clase (CS: Class Selector) para
mantener compatibilidad con los códigos IPP (IP Precedence) de losoperadores que emplean los 3 bits de mayor orden del campo ToS de IPv4
Modelo de los Operadores
44
0 1 2 3 4 5
X X X X XX
Campo DS
IPP: IP Precedence
5: Multimedia o premium o platino (equivalente al PHB de reenvío rápido o EF PHB) 3: Oro 1: Plata 0: Bronce (equivalente al PHB de reenvío por omisión o DF PHB)
Tipos de Routers en un Dominio DS ROUTER DE ACCESO: Nodo externo con máxima funcionalidad
1. Clasificación: Identifica y separa paquetes en las diferentes clases de servicio enfunción del SLA contratado; para ello, analiza la información de control de lacabecera IP (e incluso del nivel de transporte)
2. Control: Comprueba si los paquetes están dentro o exceden el nivel de serviciogarantizado por el SLA para dichos paquetes. En caso contrario, descarta lospaquetes que exceden el SLA para garantizar cualquier otro servicio en la red
3. Codificación: Asigna a cada paquete el DSCP que le corresponde o, incluso,recodifica los paquetes con un diferente DSCP si es necesario1. Por ejemplo, si se supera la tasa de tráfico (throughput) acordada en un
determinado intervalo de tiempo para una determinada clase de servicio, serecodifica el DSCP, por ejemplo, para un reenvío por omisión (DF PHB)
2. Por ejemplo, si una clase de servicio tiene un DSCP = 3 en un dominio y unDSCP =1 en el siguiente dominio, se cambia 3 por 1
3. Por ejemplo, si una clase de servicio tiene una prioridad = 3 en un dominio yuna prioridad = 7 en el siguiente dominio, se cambia 3 por 7
4. Encolamiento: Reglas para dar un trato preferencial de cola a los paquetes deentrada según sus DSCPs
5. Eliminación: Reglas para eliminar paquetes en caso de congestión de buffer6. Ajuste del reenvio: Suaviza las ráfagas de paquetes y conforma el tráfico para su
envío por el interfaz en función de la clase de servicio. Retrasa paquetes si esnecesario de tal forma que el flujo de paquetes de una clase de servicio no excedala tasa de tráfico especificada 47
ROUTER DE TRÁNSITO: Nodo interno con mínimafuncionalidad para tratar los paquetes según su DSCP yaplicar el correcto funcionamiento por salto (PHB)Coloca cada paquete en la cola que le corresponde y
descarta los que superen el umbral acordado deocupación del buffer• Encolamiento: Reglas para dar un trato
preferencial de cola a los paquetes de entradasegún el DSCP de cada paquete
• Eliminación: Reglas para eliminar paquetes encaso de congestión del buffer
Ingeniería de Tráfico (Traffic Engineering) Actualmente, los operadores de telecomunicaciones hacen uso de un concepto
conocido como Ingeniería de Tráfico para la: Planificación de rutas en una red en base a previsiones y estimaciones
puntuales y a largo plazo con el fin de optimizar los recursos y reducir lacongestión
Para ello, están adoptando MPLS sobre tecnología GigaEthernet abandonandoel tradicional modelo basado en ATM para establecer rutas alternativas a unmismo destino en función del QoS contratado
Además, para que las rutas sean de menor coste se utiliza previamente un IGP Vía RIP, las rutas son fijas, por el número de saltos, y pueden producir
sobrecargas Vía OSPF permite a los routers cambiar dinámicamente las rutas en función de
la sobrecarga de éstas e incluso balancear o distribuir la carga de paquetesentre rutas alternativas a un mismo destino
• En caso de congestión, vía OSPF-TE (Traffic Engineering) permitecambiar las rutas dinámicamente
Además, ha resurgido el interés por RSVP vía RSVP-TE (Traffic Engineering)para aplicarlo en MPLS, como alternativa al protocolo LDP, y con el objetivo dedistribuir etiquetas
Protocolo estándar en Internet para proporcionar, extremo aextremo, soporte para el transporte, en tiempo real no interactivo,de paquetes o streams de audio y vídeo entre un servidor y uncliente de streaming STREAMING: Proceso que divide los datos multimedia en paquetes del tamaño
adecuado para su correcta permitiendo que el cliente de streaming reproduzcael primer paquete, mientras decodifica el segundo y recibe el tercero , …
STREAMING no es igual que un SERVICIO DE DESCARGA (transferencia deficheros para su posterior reproducción)
Se encapsula sobre UDP DETECCIÓN de paquetes perdidos y CONTROL de paquetes
desordenados mediante un número de secuencia Control del jitter de cada paquete en recepción mediante un BUFFER
DE REPRODUCCIÓN en donde se almacenan los paquetespreviamente y durante un tiempo de espera (“timestamp” indicado porel servidor de streaming) antes de ser reproducidos
• Marca de tiempo (Timestamp): Plazo máximo de espera de un paquete ostream RTP para almacenarlo en el buffer de recepción antes de sureproducción = Retrasa la reproducción hasta que los paquetes llegan en undeterminado plazo de espera
• Si un paquete llega fuera del plazo de espera no se reproduce
RTP (Real Time Transport Protocol)RFC-3550 STD 0064
Diseñado para trabajar conjuntamente con RTP Responsable del envío de información sobre la
CALIDAD DE RECEPCIÓN para que el emisorpueda ajustar su transmisión: Los participantes seenvían periódicamente paquetes RTCP para informar,fundamentalmente, sobre la calidad de la recepción oestadísticas de recepción de los paquetes RTP: Nº más alto de secuencia recibido Nº de paquetes perdidos Nº de paquetes desordenados Marcas temporales (para calcular el tiempo de ida y vuelta) …
Voz sobre IP (Voice over IP o VoIP) y Telefonía sobre IP o Telefonía IP (Telephony over IP o ToIP) en Internet
Ejemplos de servicios en tiempo real interactivos más usados en Internet Objetivo: Utilizar Internet (red de conmutación de paquetes) como una red telefónica (red
de conmutación de circuitos) integrando todo tipo de tráfico en redes IP, aprovechando lacapacidad disponible, y reduciendo costes de cableado
VoIP: Servicio telefónico IP extremo a extremo con teléfonos o terminales IP Desde el teléfono IP se establece la conexión con el otro teléfono IP (protocolo SIP)
Un teléfono IP es un sistema TCP/IP que, aparte de la digitalización de la voz(codificación G.7xx) y señalización de la comunicación (establecer, mantener yliberar una llamada vía protocolo SIP), dispone de sus protocolos RTP-UDP-IP-Ethernet para la encapsulación de un trozo de voz en un paquete IP y,posteriormente, en una trama Ethernet
Desde el origen (teléfono IP) salen datagramas IP con paquetes o streams RTP(trozos de voz de 20 mseg) que se encaminan por Internet o por cualquier red IP
Aplicaciones de Telefonía IP: Skype, VoIPBuster, Jajah, etc. (con sus propios CODEC,algoritmos de compresión/descompresión, SIP y RTP particulares etc.)
ToIP: Servicio telefónico IP extremo a extremo con teléfonos o terminales “no IP”(teléfonos digitales que emplean un CODEC G.7xx o teléfonos analógicosconvencionales) que hacen uso del servicio de VoIP mediante “gateways media” opasarelas que convierten los paquetes IP en señales digitales o analógicas y viceversa
Tres Escenarios de Voz sobre IP (VoIP)y Telefonía IP (ToIP) en Internet
De teléfono IP (o PC con micrófono) a teléfono IP (oPC con micrófono): Datagramas IP con paquetes RTP devoz (VoIP) extremo a extremo De teléfono IP (o PC con micrófono) a teléfono
convencional: Datagramas IP con paquetes RTP de voz(VoIP) hasta el gateway o pasarela que convierte losdatagramas IP en señales analógicas o digitales yviceversa De teléfono digital (o analógico) a teléfono digital (o
analógico): Datagramas IP con paquetes RTP de voz(VoIP) entre los gateways o pasarelas de cada teléfono
Protocolo de Señalización en Internet SIP (Session Initiation Protocol: RFC-3261 y RFC-3265):
Protocolo para el inicio de sesión o conexión del nivel deaplicación, diseñado por el IETF/IAB, para establecer,mantener y finalizar una llamada entre dos:
• Teléfonos IP• Teléfonos “no IP” vía procesadores de llamadas
– Un procesador de llamadas establece la llamadadirectamente con un teléfono IP o con otro gatewaymedia a través del protocolo SIP
– Un procesador de llamadas puede ser interno dentrodel propio “gateway media” o externo al “gatewaymedia” pero conectado al mismo conmutador o switchEthernet al que está conectado el gateway
Sobre TCP o UDP H.323 es el estándar equivalente diseñado por ITU
•F1… F10 y F11…F20 son teléfonos digitales convencionales que emplean CODEC G.7xx •Cada oficina dispone de un dispositivo Gateway Media (G1 y G2) que convierte la señal digital a paquetes IP y viceversa, encapsulando 20 mseg de voz en cada paquete IP •Cada oficina dispone de un procesador de llamadas (P1 y P2) que establece y termina las llamadas entre los Gateway Media (G1 y G2) mediante el protocolo SIP•Se utiliza, además, en cada oficina otro Conmutador Ethernet (Switch) al que se conectan los dispositivos G y P. A su vez, este conmutador se conecta al router de salida
Integración del tráfico de voz y datos en Internet entre las oficinas de una misma empresa