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Post on 05-Apr-2015
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Voice over IP, Net to Phone, Net to Net
Voice over IP, Net to Phone, Net to Net
Gerd Brunner, Jürgen Kamedler, Martin SulzbacherGerd Brunner, Jürgen Kamedler, Martin Sulzbacher
Daten WAN/
Services
On-Net Voice
VPN, SDN
ISDN
Netzwerke bisher
Separate parallele Infrastruktur
Uneffizient, teuer
Technik der digitalen PSTN-Telefonie
Public Switched Telephony Network –Durchschaltung digitaler Duplexkanäle für die Dauer eines Gespräches
Bandbreite 3,1 kHz
Frequenzen 0,3 bis 3,4 kHZ
Abtastung 8kHz (=125 s)
Codierung 8 bit nichtlinear (PCM)
Bandbreite 64 kbit/s
Verschwendung von Bandbreite
PSTNISDN
MultiserviceWAN/Services
PSTNISDN
GG
Zielvorstellung: Netzwerk
Integriertes Kommunikations-Backbone für alle Services
Betriebskostensenkung, Kapitalreduzierung
CampusCampusBackboneBackbone
PBXPBX
RemoteRemoteCampusCampus
PSTN PBX
PBXPBX
CiscoCiscoAS5300AS5300
CiscoCisco36003600
CiscoCisco26002600
IntranetInternet
CiscoCisco36003600
v
v
v
Voice over IP
IP-IP-NetzwerkNetzwerk PSTNPSTNIP/PSTN-IP/PSTN-
GatewayGateway
Netze mit Gateways verbinden
Wann spricht man von VoIP
...wenn Sprachverbindungen über Datennetze erbracht werden, die auf IP-Technologie basieren.
VoIP – Prinzipielle Vorgänge
Digitalisiert
KomprimiertKomprimiert
Übermittlung derÜbermittlung der DatagrammeDatagramme
Voraussetzung
HardwareSoundkarte (opportun vollduplexfähig)Lautsprecher/Mikro, Headset Internetzugang
SoftwareProgramm für Internettelefonie (gleiche SW)
Beide müssen ONLINE sein
Verbindung
Online sein
IP-Adresse wird benötigt
Problem: dynamische Zuteilung der Adresse
AbhilfeAbhilfe
Umsetzung der
E-Mail Adresse
Anwesenheitsliste über Server
Probleme während des Telefonates
Verzögerung abhängig von:Geschwindigkeit der InternetanbindungNetzauslastungÜbertragungsweg der DatagrammeRechenleistung
Anarchisches Eintreffen der Datagramme
Fehlende Standardisierung
Prinzipielle Aufgaben der Software
KorrekturstelleVollzähligkeit und Reihenfolge der
Datagramme
Real Time Protocol (RTP)Einschätzung der ÜbertragungsqualitätKorrektur über Sequenzierung
Vorteile von VoIP
Deutliche Reduzierung der Kommunikationskosten Sprachübertragung über bestehende Datenverbindungen oder Routernetze Telefon und Fax zwischen Zentrale und Außenstelle über eine Leitung Minimale Bandbreitenbelegung durch Komprimierung Einfache Anbindung mobiler Mitarbeiter Teure WAN-Bandbreite wird vollständig genutzt Applikation SharingKosteneinsparung bei Ferngesprächen
IP-IP-NetzwerkNetzwerk PSTNPSTN
IP/PSTN-IP/PSTN-GatewayGateway
IP/PSTN-IP/PSTN-GatewayGateway
IPTel Client zu Telefon bzw. IPTel Client zu Telefon bzw. umgekehrtumgekehrt
IPTel IPTel Client Client
zu zu IPTel IPTel
Client Client
Telefon zu TelefonTelefon zu Telefon
Varianten der IP-Telefonie
Varianten der IP-Telefonie - Kosten
IPTel Client zu IPTel Client IPTel Client zu IPTel Client Kosten: IP-VerbindungKosten: IP-Verbindung
IPTel Client zu Telefon IPTel Client zu Telefon Kosten: Kosten: IP-Verbindung + Break In bzw. Break OutIP-Verbindung + Break In bzw. Break Out
Telefon zu Telefon Telefon zu Telefon Kosten: IP- Kosten: IP-Verbindung+Verbindung+ +Break In + Break Out +Break In + Break Out
Erfolgsfaktoren der IP-Telefonie
Fünf zentrale Ansätze: Fünf zentrale Ansätze:
•Übertragungswege (Internet und Übertragungswege (Internet und Intranet)Intranet)
•Quality of ServiceQuality of Service
•Standards/InteroperabilitätStandards/Interoperabilität
•SprachqualitätSprachqualität
•Time-to-MarketTime-to-Market
H.32x Protokollübericht
64 - 1920
64 - 1920
64 - 1920
no specific limits
28.8 (V.34) 33.4 (V.34Q)
for low bitrate
N-ISDN
B-ISDN/ATM
isoEthernet
Ethernet
PSTN
Mobile
1990
1995
1995
1996
1995
99/00
H.320
H.321
H.322
H.323
H.324
H.32M
StandardBandbreite
[kbit/s]Netzwerk Jahr
Bedeutung H.323
Empfehlung der ITU (International Telecommunications Union)
international anerkannte Spezifikation für die Übertragung von Audio- und Videodatenströmen zwischen PC‘s oder
IP- Telefonen über Computernetzwerke wie z.B. Intranets oder das öffentliche Internet
Geschichte von H.323
Mai 1995 – H.323 startete
Juni 1996 – von der ITU verabschiedet
Jänner 1998 – Version 2 von ITU-T verabschiedet
Komponenten von H.323
• Terminals
•Gateways
•Gatekeeper
•Multipoint Control Units
Warum H.323 Kompatibilität?
flexible Kommunikationsmöglichkeiten
großen Anzahl von Gegenstellen
Grundgedanke: einheitliches Protokoll
Technischer Überblick H.323
H.323 beschreibt Terminals, Hardware und Services für Multimedia- Kommunikation über lokale Netzwerke (LAN‘s), keine garantierte Servicequalität
Man kann über verschiedene LAN- Strukturen kommunizieren, vom einzelnen Ring oder Segment bis hin zu komplexen Topologien (z.B.: Internet)
Technischer Überblick H.323
Bei der Kommunikation über mehrere LAN-Segmente hinweg kann die Leistung NICHT garantiert werden (mögliche Methoden zur Sicherstellung der Qualität sind nicht Gegenstand der H.323 Empfehlung)
Technischer Überblick H.323
Technischer Überblick H.323
H.323 Terminals können wahlweise in PC‘s integriert oder als eigenständige Geräte ausgeführt werden, z. B. Videotelefone
Die Terminals müssen mindestens Audioübertragung unterstützen, Video- und Datenübertragung sind optional
Technischer Überblick H.323
Weitere Protokolle innerhalb H.323:H.225.0 für Paketübertragung und
SynchronisierungH.245 zur SteuerungH.261 und H.263 für Video- CodecsG.711, G.722, G.728, G.729,und G.723 für
Audio- Codecs sowie die T.120- Reihe von Multimedia- Kommunikationsprotokollen
Technischer Überblick H.323
H.323 nutzt die logischen Verfahren zur Identifizierung von Kanälen der Empfehlung H.245, bei denen der Inhalt jedes offenen Kanals beim Öffnen desselben beschrieben wird
Die Empfehlung legt Verfahren zur Identifizierung von Empfänger- und Senderfähigkeiten fest.
CampusCampusBackboneBackbone
PBXPBX
RemoteRemoteCampusCampus
PSTN
PBXPBX
CiscoCisco38103810
CiscoCisco38103810
Public,Private
ATM
Cisco Cisco IGX IGX 84508450
v
v
PBX
Voice over ATM
H.323 Aufbau
ATM
Bandbreitenübersicht
Konvergenz beiEndgeräten
PCTele-fon
TV
Konvergenz beiNetzen
Telefon-netz
Internet
Kabel-Netz
MobileNetze
Konvergenz beiLösungen
Geschäfts-prozesse
I&C-Anwen-dungen
Konvergenz bei EndgerätenKonvergenz bei Endgeräten
• E-Mail über Handy• Telefonieren am PC• Internet TV• Personal Digital Assistant
Konvergenz bei NetzenKonvergenz bei Netzen• Telefonieren über Internet• Daten über Mobilfunknetz• Multimediabasierte Lösungen• Infrastruktur auf IP-Basis• Internet über Handy
Konvergenz bei LösungenKonvergenz bei Lösungen
• Bedarf von I&C Prozeßberatungbis Outsourcing
• Prozeßorientierte I&C Kundenlösungen wie z.B. Customer Care Center
Konvergenz der Information und Kommunikation
Was ist ein Backbone?
Backbone-Kabel verbinden mehrere eigenständige LAN-Subnetze, die oft auch von unterschiedlicher Topologie sind, zu einem größeren Netzwerkverbund.Die einzelnen Subnetze sind durch Bridging oder Routing über den Backbone miteinander logisch verbunden.
Darstellung eines Backbones
Was ist eine Bridge?Gerät zum Verbinden zweier gleichartiger Netze oder Netzsegmente.Sie werden eingesetzt, um große Netze physikalisch zu entkoppeln.Man unterscheidet Local-Bridges und Remote-Bridges.
Remote-Bridges werden eingesetzt, wenn zwischen den zwei Netzwerken größere Strecken über Datenfernverbindungen zu überbrücken sind.
Local-Bridges dienen hauptsächlich der Lasttrennung.Bridges arbeiten auf Schicht 2 des ISO/OSI-Modells der offenen Kommunikation und sind von höheren Protokollen unabhängig.Bridges übertragen Datenpakete anhand der MAC-Adressen.Über Filterfunktionen kann der Datenverkehr über das Netz eingeschränkt werden, indem Datenpakete nur in die relevanten Netzsegmente gelangen.
Wie schaut ein Router aus?
Was ist ein OSI – Schichtenmodel
Das OSI-Modell besteht aus 7 streng hierarchisch angeordneten Schichten
Jede Schicht erbringt bestimmte Leistungen und bietet diese der übergeordneten Schicht als sogenannte Dienste an
•Schicht 1 -- Bitübertragungsschicht
•Schicht 2 -- Abschnittssicherungsschicht
•Schicht 3 -- Vermittlungsschicht
•Schicht 4 -- Transportschicht
•Schicht 5 -- Kommunikationssteuerungsschicht
•Schicht 6 -- Darstellungsschicht
•Schicht 7 -- Anwendungsschicht
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