Integrare l IP Telephony in azienda: pionierismo o maturità? Michele Armenise Data and Business Protection Solutions NextiraOne Italia Agenda Cosa è la Telefonia su IP? Principali caratteristiche della tecnologia Prerequisiti di base Confronto tra fonia tradizionale e VoIP Approccio dei diversi fornitori Come integrare la telefonia su IP in azienda
Cosa è la Telefonia su IP L IP Telephony, o Voice over IP, è una tecnologia che consente la trasmissione di voce e dati su una singola infrastruttura di rete che utilizza il protocollo di rete IP Reti voce e dati separate Mobile Tel # Home Tel # Server Rete voce/dati convergente Single Tel # E-mail Address Reti voce Rete dati Rete IP unica Routing Queuing Office Tel # E-mail Address Cosa è la Telefonia su IP IP telephony e Internet telephony sono due cose distinte IP telephony si riferisce a una rete privata IP Presenta un grado definito di QoS Internet telephony si riferisce alla rete Internet pubblica Ha prestazioni di tipo best effort
Elementi di base Infrastruttura di rete IP - enabled Router per l instradamento dei pacchetti Voice gateway per la conversione e la pacchettizzazione dei segnali vocali Voice gatekeeper per l associazione degli indirizzi IP ai numeri di telefono Switch con in-line power module per l infrastruttura di rete LAN e per l alimentazione dei telefoni IP Elaborazione e instradamento delle chiamate Call server per l elaborazione e l instradamento delle chiamate Dispositivi client Telefoni IP Soft Phone per PC Applicazioni software Messaggistica unificata Servizi di produttività sui telefoni IP (es. sincronizzazione con rubrica Outlook) Agenda Cosa è la Telefonia su IP? Principali caratteristiche della tecnologia Prerequisiti di base Confronto tra fonia tradizionale e VoIP Approccio dei diversi fornitori Come integrare la telefonia su IP in azienda
Voce su reti a Pacchetto Voce DIGITALIZZAZIONE PACCHETTIZZAZIONE 1 0 10 RETE IP PC DATI GIA DIGITALI PACCHETTIZZAZIONE QoS POSSIBILMENTE ABILITATA 1 0 10 Dati 1 0 10 Principali caratteristiche tecnologiche (1/2) (Oggi) Suite protocollare H323 H323 indirizza solo chiamate base. Non sono supportati servizi supplementari (tipo QSIG) come il nome, la richiamata, etc... poiché sono ancora in fase di standardizzazione (H450). (Domani) Suite protocollare SIP SIP non solo consente di implementare i servizi telefonici tradizionali, ma si può integrare con altri applicativi IP per fornire nuovi servizi non disponibili nelle reti telefoniche classiche. Algoritmi di codifica e compressione della voce G.711: Codifica PCM a 64 kbps; G.723.1: Algoritmo di compressione a 6,3 kbps; G.729A: Algoritmo di compressione a 8 kbps.
Principali caratteristiche tecnologiche (2/2) Rilevamento della voce (VAD) Con la soppressione e rigenerazione del silenzio si risparmia il 50% del tempo (e quindi della banda necessaria). Banda impegnata da un pacchetto VoIP Un canale VoIP occupa un valore medio di banda di circa 20 kbps (17 kbps per G.723.1 e 24 kbps per G.729, senza compressione dell header IP o del protocollo PPP) Possibilità di utilizzo di diverse tipologie di connessioni geografiche e tecnologie: CDN; Frame Relay; xdsl; VPN; Possibilità di trabocco su altra rete (ISDN p.e.) in caso di saturazione del collegamento geografico (più del 70% di banda impegnata). Agenda Cosa è la Telefonia su IP? Principali caratteristiche della tecnologia Prerequisiti di base Confronto tra fonia tradizionale e VoIP Approccio dei diversi fornitori Come integrare la telefonia su IP in azienda
Prerequisiti per la VoIP La Qualità della Voce è sensibile a: Ritardo Variazione del ritardo (jitter) Perdita dei pacchetti Per avere trasmissione in real time, necessaria per mantenere l intelligibilità del parlato, il traffico voce necessita di priorità rispetto al traffico dati La qualità in una rete IP dipende dalla rete IP e non dalle apparecchiature VoIP L implementazione della QoS sugli apparati di rete comporta un sovraccarico delle CPU degli stessi La QoS è l aspetto più critico Profili di QoS Profilo alto Perdita dei pacchetti 1 % Ritardo 75 ms Jitter 20 ms Profilo medio Perdita dei pacchetti 3 % Ritardo 200 ms Jitter 50 ms Profilo basso Perdita dei pacchetti 5 % Ritardo 300 ms Jitter 75 ms
Ritardo Ritardo nella rete IP: dovrebbe essere inferiore a 200ms per avere una qualità della voce accettabile in una rete privata. 600 500 Internet milliseconds 400 300 200 Intranet G.711 100 0 Perfect Excellent Good Acceptable Annoying Bad Unusable Perdita di pacchetti Perdita dei pacchetti VoIP: Se la perdita dei pacchetti è inferiore a 5%, la qualità della voce rimane accettabile per le reti private. 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Intranet Internet G.711 G.723.1 Perfect Excellent Good Acceptable Annoying Bad Unusable
Priorità in rete IP Vista la sensibilità al ritardo, alla voce viene data priorità massima Livello 2 della pila OSI (Ethernet) Si utilizza lo standard 802.1p/Q. Tre bit su otto del campo 802.1Q sono dedicati alla priorità (8 livelli) Livello 0 ha una priorità maggiore del livello 1 Livello 3 della pila OSI (IP) Ottetto Type of Service (ToS) in IPv4 e ottetto Traffic Class in IPv6 Differentiated Services (Diffserv) etichetta il campo ToS nel pacchetto IPv4 Sono disponibili 64 valori RSVP (Resource Reservation Protocol) garantisce una determinata banda Trabocco su rete ISDN/PSTN I meccanismi di QoS non garantiscono la qualità, ma solo il massimo sforzo possibile per raggiungerla La rete IP può sempre essere soggetta a saturazione del collegamento (più del 70% della banda impegnata) o interruzione dello stesso È necessario prevedere dei meccanismi di trabocco su rete ISDN/PSTN Agenda Cosa è la Telefonia su IP? Principali caratteristiche della tecnologia Prerequisiti di base Confronto tra fonia tradizionale e VoIP Approccio dei diversi fornitori Come integrare la telefonia su IP in azienda
Differenze tra fonia tradizionale e VoIP TELEFONIA TRADIZIONALE TELEFONIA SU IP Risorsa di linea impegnata durante la conversazione Percorsi differenti per ogni pacchetto Reti fonia e dati separate Rete unica e convergente Personale interno con gruppi separati Personale interno con gruppo unico Almeno due fornitori di infrastruttura Unico fornitore di infrastruttura Affidabilità legata alla ridondanza interna degli apparati e a continua manutenzione Affidabilità legata all'infrastruttura di rete con possibilità di implementazione di policy di protezione e ridondanza Gestione onerosa di spostamenti, variazioni e integrazioni Gestione semplificata di spostamenti, variazioni e integrazioni Tipologie di collegamenti Router OmniPCX 4400 SITO A 256 kbps per dati 2 Mbps per voce Collegamento voce tradizionale Connessioni fonia e dati separate Voce: 30 canali voce (PCM o PRI) Dati: 384 kbps (ipotesi) OmniPCX 4400 SITO B Router SITO A Voice Enabled Router 2 Mbps Max 800 kbps per voce Collegamento voce su IP Connessioni fonia e dati convergenti Voce: 40 canali voce (compressione) Dati: 512 kbps (disponibili) SITO B Voice Enabled Router
Agenda Cosa è la Telefonia su IP? Principali caratteristiche della tecnologia Prerequisiti di base Confronto tra fonia tradizionale e VoIP Approccio dei diversi fornitori Come integrare la telefonia su IP in azienda Due filosofie di approccio PBX o Call Server nativi IP Sostituiscono in una rete gli esistenti PBX TDM Comportano nuovi ingenti investimenti L integrazione con il mondo legacy è onerosa Possono godere di tutti i benefici del protocollo IP PBX abilitati per l IP Mantengono tutte le funzionalità TDM Comportano un investimento incrementale L integrazione con il mondo legacy è più economica Sfruttano il protocollo IP parzialmente
Sistemi di telefonia su IP (1/3) VENDOR / SYSTEM SISTEMI PBX TRADIZIONALI IP-ENABLED SUPPORTO TELEFONIA SU IP AVAYA DEFINITY ECS - Supporto TDM - Switching IP per trunk (collegamenti) - Supporto dei telefoni IP con scheda Media Processor IP Definity - Telefoni IP e soft phone proprietari Avaya e a standard H.323 NEC NEAX 2400 IPX - Supporto TDM - Switching IP con schede per trunk e per linee VoIP NEC - Telefoni NEC Dterm aggiornati a telefoni IP con un modulo adattatore - Standard VoIP non supportati NORTEL MERIDIAN 1 - Supporto TDM - Switching IP con schede per trunk e per linee VoIP Meridian ITG - Telefoni IP Nortel proprietari i2004 e i2050 e standard H.323 SIEMENS HICOM 300 H (HiPath) - Supporto TDM - Switching IP con scheda trunk/gateway Siemes HiPath RG2500 - Telefoni IP Siemens Optipoint, standard H.323 e SIP Source: Gartner Group Sistemi di telefonia su IP (2/3) VENDOR / SYSTEM SISTEMI PBX IP PRINCIPALI VENDOR DI FONIA TRADIZIONALE SUPPORTO TELEFONIA SU IP ALCATEL OMNIPCX 4400 - Supporto TDM - Switching IP distribuito con media gateway IP Cristals e schede INT-IP - Telefoni digitali Alcatel (Reflex) diventano IP con un modulo IP - Standard H.323 AVAYA ECLIPSE IP 600 COM. SERVER - Supporto TDM - Switching IP per trunk (collegamenti) - Supporto dei telefoni IP con scheda Media Processor IP Definity - Telefoni IP e soft phone proprietari Avaya e a standard H.323 NEC NEAX EXPRESS - Supporto TDM - Switching IP con schede per linee VoIP NEC - Non è supportato la scheda trunk/gateway NEAX Express IP - Telefoni NEC Dterm aggiornati a telefoni IP con un modulo adattatore - Standard VoIP non supportati SIEMENS HIPATH 5500 -Switching IP con scheda trunk/gateway Siemes HiPath RG2500 - Telefoni IP Siemens Optipoint, standard H.323 e H.450 Source: Gartner Group
Sistemi di telefonia su IP (3/3) VENDOR / SYSTEM SISTEMI PBX IP VENDOR NON TRADIZIONALI SUPPORTO TELEFONIA SU IP 3COM NBX NETW. TEL. SYSTEM - Switching IP con schede IP trunk, schede IP line/station - Sistema all - ethernet - Supporto dei telefoni IP proprietari NBX - Standard H.323 CISCO AVVID CALL MANAGER - Switching IP con schede IP trunk, schede IP line/station su router - Sistema completamente IP - Call Manager server dati - Supporto dei telefoni IP proprietari Cisco - Standard H.323 e MGCP Source: Gartner Group Quadrante magico 2002 Challengers Leaders Ability to Execute Siemens Ericsson Tenovis EADS Telecom Philips 3Com Ascom Cisco Alcatel Nortel Avaya Mitel Niche Players Visionaries Completeness of Vision Source: Gartner Group
Agenda Cosa è la Telefonia su IP? Principali caratteristiche della tecnologia Prerequisiti di base Confronto tra fonia tradizionale e VoIP Approccio dei diversi fornitori Come integrare la telefonia su IP in azienda Valutazioni da fare Fattori che maggiormente influenzano il tempo di integrazione della telefonia su IP all interno di un azienda Dimensioni e complessità dell azienda Grado di automazione desiderata Numero e tipologia di applicazioni legacy da assorbire Nuove applicazioni da sviluppare La telefonia su IP può essere implementata per gradi. Non è necessario fare tutto subito
Passi per l integrazione Audit della rete esistente Analisi di fattibilità e verifica del ROI Piano di implementazione Progettazione Implementazione Supporto successivo Gestione eventuale della rete Audit della rete esistente Nel caso in cui il cliente possieda una rete dati e stia valutando di passare alla tecnologia VoIP, è necessario eseguire un audit della rete L audit consiste nel monitorare lo stato della rete rispetto ai parametri di QoS già definiti, ritardo, jitter e perdita dei pacchetti, attraverso opportuni strumenti tra cui gli analizzatori di protocollo (sniffer) L Audit consente di individuare eventuali colli di bottiglia della rete e di promuovere azioni opportune per l implementazione corretta della tecnologia VoIP Le azioni successive all audit nel caso di implementazione di VoIP in un rete esistente implicano Implementazione della QoS sui router Aumento delle capacità di banda Ridefinizione dei flussi di traffico voce Ridefinizione dei flussi di traffico dati
Analisi di fattibilità Conoscenza infrastruttura esistente Router focus su modello, immagine sw, release sw, memorie Switch focus su presenza moduli in-line power Fonia focus su infrastruttura esistente (centralino) Cablaggio focus su numero di utenti e tipologia di cablaggio Sistema di gestione focus su sistema di gestione esistente Conoscenza costi di esercizio Costi di connettività fonia Costi di connettività dati Costi di manutenzione fonia Costi di manutenzione dati Costi di gestione ed esercizio Costi di spostamenti, integrazioni, variazioni Piano di implementazione Analisi delle specifiche QoS Piano di numerazione Messaggeria vocale Valutazione di Prestazioni Scalabilità Disponibilità Sicurezza Fondamentale minimizzare l impatto sull organizzazione
Progettazione Architettura di rete altamente affidabile Modeling della QoS Progettazione di rete completa Sistema di gestione Sicurezza Capacità di banda Integrazione e migrazione eventuale del piano di numerazione Integrazione delle applicazioni di telefonia su IP Implementazione Fornitura Installazione Configurazione Collaudo Certificazione Training
Supporto successivo Supporto post-installazione su hardware e software per monitoring di rete Gestione di rete pro-attiva Gestione della rete Servizi critici Gestione di tutta l infrastruttura Monitoring locale o da remoto Outsourcing
Referenze nel mondo Pirelli Elica Roche Paul Smith University Hospital of Iceland Heinz Volvo Sony RTI International Amerix Football Association CityBank Metroweb Motorola TIM ST Microelectronics