1REV 06

O que é preciso saber!

2

• Internet é uma palavra utilizada para descrever uma grande rede de computadores.

• Literalmente, significa "rede de redes".

• Ela é composta por milhares de redes menores espalhadas por todo o mundo.

• A World Wide Web é o serviço mais utilizado na Internet. Ela mescla textos, dados e imagens, enquanto que a Internet se refere a parte física propriamente dita (computadores, cabos e fios) e suas interconexões.

InternetInternet

3

• LAN - Local Area Network - Rede Local

• Permite compartilhamento de arquivos e serviços entre

micros de uma mesma rede.

• A LAN é constituída por toda infra-estrutura local dentro

da empresa, composta por servidores, hub´s, switch´s,

Patch Panels , micro computadores e cabos UTP, dentro

de uma mesma rede de IP (IP interno).

LANLAN

4

• WAN - Wide Area Network - Rede de longa distância

• Interliga micros situados em cidades, países ou mesmo

continentes diferentes, usando links de fibra óptica,

microondas ou mesmo satélites.

• Geralmente uma WAN é formada por várias LAN’s

interligadas.

• Por exemplo, as várias filiais de uma grande empresa.

WANWAN

5

• Conjunto de protocolos desenvolvido para a Internet

• Padrão concebido mundialmente

• Solução concebida para interconexão de redes heterogêneas

• Arquitetura definida em 4 camadas

Arquitetura TCP/IPArquitetura TCP/IP

6

Física

Enlace

Rede

Transporte

Sessão

Apresentação

Aplicação

Enlace

de Dados

Rede

Transporte

Aplicação

Modelo OSI

Modelo TCP/IP

ModeloTCP/IPModeloTCP/IP

7

Inter-relacionamentodas Camadas TCP/IPInter-relacionamentodas Camadas TCP/IP

8

• IP (Internet Protocol) - Protocolo Internet. Tecnologia que permite a comunicação padronizada entre computadores.

• O endereço IP é uma sequência de números composta de 32 bits, divididos em quatro partes de 8 bits, separados por ponto, recebendo o nome de octeto.

Ex.: 11000000.10101000.00001010.00000001

• Os octetos são normalmente representados por sua notação decimal. Permite valores válidos no intervalo entre 0.0.0.0 e 255.255.255.255

Ex.: 192.168.10.1

Endereço IPEndereço IP

9

• Um endereço é composto de campos para endereçar Redes e Hosts.

• As classes de endereços IP são definidas em função do número de redes e de hosts.

Rede Host Host Host

Rede HostRede Rede

Rede HostRede Host

Classe A

Classe B

Classe C

Endereço IPEndereço IP

10

• IP Estático ou fixo - É atribuído manualmente máquina a máquina, pelo administrador da rede. É sempre o mesmo, não sofrendo alteração no decorrer do uso.

• IP Dinâmico - É atribuído dinamicamente através de um servidor DHCP. Muda de tempos em tempos ou a cada nova conexão.

Tipos de Endereçamento

Tipos de Endereçamento

11

• IP da rede – Identifica a própria rede, representado o primeiro endereço IP da rede.

Ex. 192.168.10.0

• IP de Broadcast – Identifica o último endereço da rede.

Ex. 192.168.10.255

• Máscara de rede – Identifica a quantidade de IP´s

disponível na rede, também definido como prefixo.

Ex. 255.255.255.0

Tipos de EndereçosTipos de Endereços

12

• IP Público ou Válido. Pertence a Zona não Militarizada (DMZ). É o endereço que é válido para toda a rede Internet.

• IP Privado ou Inválido – Pertence a Zona Militarizada (MZ), usado internamente e não divulgado na Internet.

• Faixas de IP privados utilizados na Intranet:

Classe A: 10.0.0.0 até 10.255.255.255

Classe B: 172.16.0.0 até 172.31.255.255

Classe C: 192.168.0.0 até 192.168.255.255

Tipos de EndereçosTipos de Endereços

13

• DNS (Domain Name System) – Serviço de resolução de nomes.

• O servidor DNS traduz nomes para os endereços IP e endereços IP para nomes respectivos, e permitindo a localização de hosts em um domínio determinado.

• Ou seja, os servidores de diretórios responsáveis por prover informações como nomes e endereços das máquinas são normalmente chamados servidores de nomes. Na Internet, os serviços de nomes usado é o DNS, que apresenta uma arquitetura cliente/servidor, podendo envolver vários servidores DNS na resposta a uma consulta.

DNSDNS

14

Primeiro Nível

Segundo nível

arpa

in-addr

com edu gov int mil net org au br... uk... pt... zw...

noao

tuc

sun

com

oi140

252

13

33

Root E.U.A.

Austrália Inglaterra Zimbabweva

reston

cnri

33.13.252.140.in-addr.arpa.

sun.tuc.noao.edu.

oi.com.br

cnri.reston.va.pt.

Domínios organizacionais Domínio de países

Espaço de Nomes DNSEspaço de Nomes DNS

15

• NAT (Network Address Translation) - Tradução de Endereços de Rede.

• O NAT é um serviço e tem como premissa de trabalho o fato de ele traduzir vários endereços IP´s locais (inválidos) para vários endereços IP´s globais (válidos)

• Isto fornece segurança uma vez que o endereço IP de um computador na LAN não é transmitido para a Internet.

NATNAT

16

Internet

OperadoraHUB

10.0.0.2

10.0.0.3

10.0.0.4

10.0.0.1

200.240.221.30

200.240.221.37

Roteador

NAT

ModemADSL

IP Inválido IP Válido

10.0.0.1 200.240.221.30

10.0.0.2 200.240.221.31

10.0.0.3 200.240.221.32

10.0.0.4 200.240.221.33

Topologia NATTopologia NAT

17

• PAT (Port Address Translation) - Tradução de Portas de Rede.

• O PAT traduz os diversos IP´s internos (inválidos) e suas portas em apenas um IP externo (válido).

IP Inválido Porta IP válido

192.168.10.10 3001

200.240.221.30192.168.10.11 3002

192.168.10.12 3003

PATPAT

18

Internet

OperadoraModemADSL

ServidorProxy

10.0.0.2

10.0.0.3

10.0.0.4

10.0.0.1 200.240.221.30

HUB

IP Inválido Porta

10.0.0.1 3001

10.0.0.2 3002

10.0.0.3 3003

10.0.0.4 3004

Topologia PATTopologia PAT

19

• Firewall é o nome dado ao dispositivo de rede que

tem por função regular o tráfego de rede entre

redes distintas e impedir a transmissão de dados

nocivos ou não autorizados de uma rede a outra.

• Um firewall tem a tarefa de restringir o tráfego

entre uma rede protegida e uma rede não-

confiável.

FirewallFirewall

20

• VPN - Virtual Private Network - Rede Privada Virtual

• VPNs são redes de computadores que estão separadas fisicamente e, que através de um meio público de comunicação, geralmente a Internet, comunicam-se de forma segura, através da utilização de criptografia.

• Basicamente, o que uma VPN faz é criar um túnel entre os 2 pontos remotos, onde todo o conteúdo que transita dentro deste túnel é criptografado. Sendo assim, mesmo que alguém consiga interceptar este tráfego, não conseguirá interpretar ou mesmo utilizar tal conteúdo para outros fins.

Internet

Túnel

VPNVPN

21

• Os Modens digitais estão divididos em Famílias xDSL que representam as tecnologias DSL.

• DSL significa Digital Subscriber Line. A letra "x" pode representar uma das seguintes tecnologias:

• "S" de Symmetric ou ainda Single-line-high-bit-rate

• "H" de High-bit-rate

• "A" de Asymmetric

• “V" de Very-high-bit-rate

• Exemplo: HDSL – modem para E1

ADSL – modem para Internet banda larga

Modens DigitaisModens Digitais

22

• ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line ou Linha Digital de Assinante Assimétrica.

• ADSL é uma tecnologia que permite a transferência digital de dados em alta velocidade por meio de linhas telefônicas comuns.

• A denominação assimétrica vem do fato das velocidades de download e upload serem diferentes.

• Desta forma, na comunicação via VoIP, o fato a considerar é a velocidade do Upload (gargalo).

InternetEMPRESA A EMPRESA B

256 Kbps 128 Kbps

Download

Download

Upload

128 Kbps

Upload

256 Kbps

Modem ADSLModem ADSL

23

• VoIP - Voice over IP - voz sobre Protocolo de Internet.

Consiste no o envio de sinais de voz em tempo real na

forma de pacotes de dados, ao invés da transmissão

baseada em circuitos que caracteriza as redes de

telefonia convencionais. Esta transmissão de sinais de

voz é feita sobre a mesma rede utilizada para

transmissão de dados.

• VoIP é um conjunto de tecnologias que usa a Internet ou

as redes IP privadas para a comunicação de voz,

substituindo ou complementando os sistemas de

telefonia convencionais.

O que é VoIP?O que é VoIP?

24

• Atualmente encontramos nas empresas o sistema de

dados e voz separadamente. Não existe integração

entre ambos.

• Sistema de Voz, constituído pelo PABX e interligando

a PSTN (Central Pública) através de linhas analógicas e

digitais.

• Sistema de Dados, constituído de um sistema para

uso da Internet e Frame Relay para uso de

comunicação de dados.

Realidade AtualRealidade Atual

25

Sistema de Dados

FILIALMATRIZ

Servidor

ADSLSwitch

PABXE1

HDSL

SwitchADSL

HDSL

LINHA ANALÓGICA

PSTN

Internet

Sistema de Voz

Realidade AtualRealidade Atual

26

• Redução de gastos com ligações locais, interurbanas nacionais e internacionais.

• Segurança

• Agilidade

• Mobilidade

• Não necessita de link dedicado, pois utiliza o mesmo link Internet que a empresa já possui.

• O retorno sobre o investimento é rápido.

Vantagens do VoIPVantagens do VoIP

27

As interfaces de voz são as conexões analógicas ou

digitais para viabilizar a comunicação via VoIP.

• Interface FXS: porta que fornece alimentação, tom de

discar e ring. Em uma porta FXS conecta-se um telefone ou

uma posição de tronco analógico do PABX.

• Interface FXO: porta que recebe alimentação, tom de

discar e ring. Em uma porta FXO conecta-se uma posição de

ramal do PABX.

• Interface E1: permite conectar um gateway VoIP com

E1 diretamente na entrada E1 do PABX.

Interfaces de VozInterfaces de Voz

28

A telefonia IP utiliza os protocolos TCP/UDP/IP da rede como infra-estrutura para os seus protocolos de aplicação.

• H.323: Desenvolvido pela ITU-T - International Telecommunication Union. Foi o primeiro protocolo utilizado, muito complexo e que define especificações para comunicação em tempo real de dados para vídeo e voz. Estabelece a garantia de entrega.

• SIP: Session Initiation Protocol. Desenvolvido pela IETF - Internet Engineering Task Force. Desenvolvido específicamente para telefonia IP, é muito mais simples e eficiente e por isto está substituindo gradativamente o anterior (H.323). Não estabelece a garantia de entrega.

• A maioria das empresas estão considerando o SIP, como o sucessor do H.323. O SIP reduz a complexidade do VoIP.

Protocolos de Comunicação

Protocolos de Comunicação

29

• Nos sistemas tradicionais o sinal de voz utiliza uma banda de

4 kHz, e é digitalizado com uma taxa de amostragem de 8

kHz para ser recuperado adequadamente (Princípio de

Nyquist).

• Como cada amostra é representada por um byte (8 bits, com

até 256 valores distintos), cada canal de voz necessita de

uma banda de

64 kbit/s (8.000 amostras x 8 bits).

• Esta forma de digitalização do sinal de voz atende a

recomendação ITU-T G.711 - Pulse Code Modulation - PCM.

Digitalização de Sinais de Voz

Digitalização de Sinais de Voz

30

A compressão de voz utiliza CODECs segundo padrões tais como:

• G.729 com taxa de compressão de voz de 8 Kbps (melhor qualidade)

• G.723 com taxa de 5,3 Kbps

• G.723.1 com taxa de 6,4 Kbps

• O VoIP usualmente é constituído de Protocolo + Voz comprimidaProtocolo + Voz = VoIP = (+/-) 40 Kbps

• Logo, para uma boa qualidade de conversação via VoIP a banda mínima recomendada é de 40 Kbps por porta.

Taxa de CompressãoTaxa de Compressão

31

Tipo do Codec

Modelo de Compressão Taxa (kbps) Retardo Algorítmico (ms)

Qualidade

G.711 PCM (Modulação por Código de Pulso)  64 0Irrelevante

Muito Boa

G.722 SB-ADPCM (Modulação por Código de Pulso Diferencial Adaptativa de Sub-banda )

64, 56 ou 48 0,125Muito Baixo

Boa

G.723 ADPCM (Modulação por Código de Pulso Delta Adaptativa)

40 ou 24 0,125Muito Baixo

Boa

G.726 ADPCM (Modulação por Código de Pulso Delta Adaptativa)

40, 32, 24 ou 16

0,125Muito Baixo

Boa (40) Ruim (24)

G.728 LD-CELP (Predição Linear Excitada por Código de Baixo Retardo)

16 2,5Baixo

Boa

G.729 CS-ACELP (Predição Linear Excitada por Código Algébrico com Estrutura Conjugada)

8 10Baixo

Boa

G.729A CS-ACELP (Predição Linear Excitada por Código Algébrico com Estrutura Conjugada)

8 15Baixo

Razoável

G.723.1 MLQ (Codificador por Multitaxa) 6,3 ou 5,3 37,5Alto

Boa (6,3)Razoável (5,3)

Padrões de CodificaçãoPadrões de Codificação

32

• Os algoritmos de compressão de voz utilizam técnicas de

supressão do silêncio.

• Esta técnica atua nas "pausas entre as falas", provendo uma

compressão adicional.

• Durante uma conversação normal, as falas ocorrem

tipicamente durante 40% do tempo, o restante é silêncio. A

supressão de silêncio tira proveito destas pausas (silêncio) e

somente transmite durante as rajadas de falas. Durante os

períodos de silêncio, outros pacotes de voz ou dados podem

usar a banda passante.

Compressão do Sinal de Voz eSupressão do Silêncio

Compressão do Sinal de Voz eSupressão do Silêncio

33

Supressão do SilêncioSupressão do Silêncio

34

• QoS - Quality of Service – Qualidade de Serviço

• O principal objetivo do QoS é marcar os pacotes, onde o gateway prioriza a saída de pacotes voz em detrimento aos pacotes de dados.

• Através do QoS é possível definir a prioridade da voz em relação aos dados quando estes estão na origem, mas não é possível gerenciar os pacotes quando estes estão a caminho na Internet.

• Para que o QoS funcione satisfatoriamente, tanto a origem quanto o destino devem estar configurados com QoS.

QoSQoS

35

Dos produtos VoIP, podemos classificar

nos seguintes tipos:

• ATA

• Gateway

• PABX IP

• Telefone IP

• Softphone

Tipos de Equipamentos VoIP

Tipos de Equipamentos VoIP

36

• ATA – Adaptador para Telefone Analógico (ATA): é um

dispositivo para realizar a interface de adaptação para um

telefone analógico convencional, possibilitando se conectar a

uma rede IP.

• O ATA é conectado a um acesso de banda larga (rede IP) e a

um telefone analógico convencional, que pode ser usado

normalmente para fazer e receber ligações do serviço VoIP

contratado.

• Basicamente os ATAs tem somente uma entrada RJ-45 para

conexão no ADSL e uma saída RJ-11 para conexão no

telefone analógico.

ATAATA

37

• Um Gateway, ou porta de ligação, é uma máquina intermediária geralmente destinada a interligar redes, separar domínios de colisão, ou mesmo traduzir protocolos. Exemplos de gateway podem ser os roteadores e firewalls, já que ambos servem de intermediários entre o utilizador e a rede.

• O Gateway utilizado em VoIP, além das funções de roteador e firewall, converte a sinalização e o canal de voz para a rede IP, fazendo a integração com a rede de telefonia existente (PABX), permitindo utilizar os telefones analógicos ou digitais existentes.

• Os Gateways tem conectores RJ-45 para LAN e WAN e conectores RJ-11 para conexões no PABX.

GatewayGateway

38

• Solução gateway que integra numa única plataforma as facilidades de um PABX digital à tecnologia IP.

• Menos conversões de sinal A/D e D/A - (Analógico/Digital).

• Sem os problemas de incompatibilidade de tons.

• Agenda simplificada para discagem de números VoIP.

• Evita discagem de códigos complexos para ligações ponto a ponto.

• PABX distribuído onde os ramais podem estar localizados em qualquer lugar do mundo.

• Rota de menor custo, roteando automaticamente para ligações convencionais ou VoIP.

• Programação unificada.

• Existem dois conceitos: PABX IP Puro e PABX IP Híbrido.

PABX IPPABX IP

39

PABX IP Puro:

• Pode ter integrado: roteador, firewall, VPN, NAPT, QoS, etc.

• Não conecta em linhas analógicas e digitais, ramais analógicos e digitais.

• Conecta na WAN para comunicação externa e LAN para o comunicação interna.

• Aceita somente telefones IP, tornando o sistema muito caro.

PABX IP Híbrido:

• Tem as mesmas funções do PABX IP Puro com a vantagem de conexão com as operadoras do sistema telefônico convencional e também aproveitando toda a estrutura da instalação, ou seja, aproveita a rede existente.

• Permanece com o mesmo número chave (sistema convencional), já conhecido e divulgado.

PABX IPPABX IP

40

• É o telefone preparado para a comunicação de voz em redes IP possuindo todos os recursos necessários para um serviço VoIP.

• Tem todas as funcionalidades e protocolos necessários instalados para suportar comunicação bidirecional de Voz em tempo real e a sinalização de chamadas.

• Para ser usado é necessário apenasconectá-lo a um acesso debanda larga (WAN ou LAN).

Telefone IPTelefone IP

41

• Softphone é um software para fazer chamadas de VoIP usando

um

computador de uso geral. Comporta-se como um telefone

tradicional, aparecendo às vezes como uma imagem de um

telefone, com um painel de exposição e as teclas com que o

usuário pode interagir. É usado geralmente com

um headset conectado a placa de

áudio do PC.

• Uma aplicação típica é fazer

chamadas através de uma

operadora VoIP.

SoftphoneSoftphone

42

Requisitos para transição rumo a um cenário

convergente:

• Substituição da banda estreita por banda

larga

• Evolução da infra-estrutura analógica por

digital

• Substituição da comunicação fixa por móvel

• Utilização em larga escala do IP

Redes ConvergentesCaracterísticas

Redes ConvergentesCaracterísticas

43

• Congestionamento e Atrasos

• Perda de pacotes

• Limite de banda passante

• Disponibilidade

Problemas Relacionados a Voz sobre IPProblemas Relacionados a Voz sobre IP

44

Valores de Atraso FixoValores de Atraso FixoCompressão 20-45 ms

Processamento total 20 ms

Transmissão 0,25-7 ms

Buffer 20 ms

Descompressão 10 ms

Total de Atrasos Fixos 70-102 ms

45

• O congestionamento da rede geralmente resulta em perda de pacotes.

• Protocolos de aplicação de dados, tal como o TCP, automaticamente retransmitem os pacotes perdidos.

• Porém a retransmissão não é possível em serviços de telefonia, devido a sua necessidade de tempo real.

• Em transmissão de voz, as perdas de até 5% dos pacotes são normalmente imperceptíveis para o usuário.

• Perdas entre 5 e 10% podem ser perceptíveis, porém toleradas desde que seja implementado um método adequado para a prevenção de erros na fala.

• Perdas acima de 10% não são toleráveis em serviços de telefonia.

Perda de PacotesPerda de Pacotes

46

Perda de Pacotes no ISPPerda de Pacotes no ISP

47

• Jitter é uma variação estatística do retardo na entrega de dados em uma rede.

• Uma das formas de minimizar a variação de atraso é a utilização de buffer, onde esse buffer vai armazenando os dados a medida que eles chegam e os encaminham para a aplicação a uma mesma cadência.

JitterJitter

48Produtos Digistar com Produtos Digistar com soluções VoIP desoluções VoIP de

pequeno e grande pequeno e grande porte.porte.

49

Gateway dePequeno PorteGateway dePequeno Porte

• Gateway VoIP XT-50

2 FXS

50

• Gateway MG-20 4, 8, 12, 16 ou 20

FXS/FXO

• Gateway MG-8

4 ou 8 FXS/FXO

• Gateway MG-30

1 E1 (CAS R2, ISDN)• Gateway MG-120

(roadmap) 4 E1 (CAS R2, ISDN)

Gateway deGrande PorteGateway deGrande Porte

51

Telefones IPTelefones IP

• KT-200B WAN e LAN

52

PABX IPPABX IP

• XT-44 IP 44 Portas 10 FXO (Tronco Analógico)

36 FXS (Ramal Analógico)

4 canais de VoIP

• XT-74 IP 74 Portas 10 FXO 36 FXS E1 – R2/ISDN 4 canais de VoIP

53

PABX IPPABX IP

• XT-160 IP 154 Portas 56 FXO 112 FXS E1 – R2/ISDN 20 canais de VoIP

54

AplicaçõesAplicações

55

www.digistar.com.brPorto Alegre - RS - Fone: (51) 3374-9200

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