Principes fondamentaux de Voice over IP

1. Paquetisation de la voix

• Architecture de téléphonie
• Introduction aux normes VoIP
• Connexion aux réseaux PSTN VoIP
• Ingénierie du trafic
• PSTN à VoIP au moyen de Magic
• Numérisation de la voix
• Compression-extension Mu-Law vs A-Law
• Multiplexage temporel
• Paquet de voix
• Paquet voix 20 millisecondes
• Paquet voix 60 millisecondes
• En-tête du paquet voix
• Autres tailles échantillons de paquets voix
• Analyse des paquets voix
• Analyse des paquets voix : tailles échantillons de paquets voix
•  Aperçu de QoS
• Latence
• Perte de paquets
• Gigue
• Délai de contrôle
• Sources des délais
• Premier paquet voix
• Deuxième paquet voix
• Troisième paquet voix
• Tampon anti-gigue dans des conditions parfaites
• Tampon anti-gigue adaptatif

2. Agrégations SIP

• Commutateur Legacy Circuit
• Phases VoIP
• Phase 1 VoIP : Connecter au LAN le côté ligne
• Phase 2 VoIP : Décomposer l’armoire commutateur
• Phase 3 VoIP : Rétrécir les MG et ajouter la survavibilité
• Phase 4 VoIP : Ajouter l’agrégation SIP 
• Phase 5 VoIP : Éliminer les anciens MG
• Phase 6 VoIP : Ajouter EMUN
• Phase 7 VoIP : Acceptation de masse de l’agrégation SIP avec ENUM ?
•   Coûts de l’agrégation SIP
• Autres moyens de connexion
• L’ancien PBX peut se charger de l’agrégation SIP si le fournisseur propose le logiciel
•   Protocoles d’agrégation SIP
• Peer-to-Peer RTP
• Hairpin RTP
• Avantages et inconvénients de l’agrégation SIP
• Inconvénients
• Avantages
• ITSP
•   Exemples d’agrégation SIP
• Appel sortant d’agrégation SIP
• VoIP public

3. VoIP dans le LAN

• IP et Ethernet
• Exemple de réseau commuté Ethernet
• Adresses MAC
• Apprendre les adresses IP MAC
• Adresses MAC à destination inconnue
• Inonder la diffusion
• Réagir au paquet inondé
• Apprendre l’information sur le port
• Commutation
• Vieillissement du tableau MAC
• Limites de communication Ethernet
• LAN virtuels
• Agrégation VLAN
• Balises VLAN
• Trames non balisées
• VLAN basés sur les ports
• Trame de diffusion dans VLAN 10
•  Agrégation VLAN pour les téléphones VoIP
• Détection du périphérique IEEE 802.3af
• Classifications de puissance IEEE 802.3af
• QoS Layer 2
• Processus de balisage VLAN
• Balisage des trames IEEE 802.1q

4. Mise en réseau IP

• Routage unidirectionnel vs bidirectionnel
• Routage statique
• Masques de sous-réseau et routage
• Routage et commutation
• Protocoles de routage
• Routage vecteur à distance
• Routage Link-State

5. Étude de TCP/IP

• Transmission Control Protocol (TCP) vs User Datagram Protocol (UDP)
• Connection-Oriented Protocole (TCP)
• Format des paquets TCP/IP et fonctionnement
• Connectionless Protocols (UDP)
• Paquet UDP
• DNS
• Méthode de base de DNS

6. rases du plan de numérotation

• Exemple de plan de numérotation
• Carte chiffres
•  Enbloc vs Overlap
• Modifications communes à REGEX
• Symboles
• Expressions régulières
• Métacaractères
• Correspondance
• Exemples de normalisation

7. Services IP liés à SIP

• Option DHCP pour SIP
• DHCP Discover
• DHCP Offer
• Enregistrement d’un domaine niveau racine
• Méthode de base de DNS
• Pourquoi commencer par ENUM ?
•  ENUM : Interrogation NAPTR
• ENUM : Réponse NAPTR
• Localisation des serveurs SIP : Exemple
• Réponse NAPTR
• Interrogation SRV
• Réponse SRV
• Interrogation d’enregistrement
• Expressions régulières
• Métacaractères

8. Compression vocale

• Matériel de compression vocale
• ASIC
• DSP
• Notes moyenne d’opinion
• Codecs
• G.711, G.723.1, G.726
• G.728 et G.729
• Compression vocale
• Formants
• Predictor
• Échantillonnage PCM
• Algorithmes de compression vocale
• Compression ADPCM
• Vocoder
• Exemple G.729
• Exercice de comparaison Codec
• Perte de paquets : Zéro
• Perte de paquets : 10 %
• Perte de paquets : 20 %
• Usurpation T.38 Fax Spoofing
• Réglage de l’appel
• Découverte de la tonalité du télécopieur
• Négociation T.30
• Passer à 9,6 Kbit/s
• Phase T.38

9. RTP (Real-Time Transport Protocol)

• Architecture RTP
• RTP et protocole de contrôle RTP
• Encapsuler le paquet de voix
• Ports RTP
• Profil RTP
• Types de charge utile
• Cartographier la charge utile sur le Codec Type
• Comment H.323 identifie le Payload Type
• NTP vs horodateurs RTP
• Horodateurs RTP
• Horodateurs RTP et suppression de silence
• Horodateurs RTP et calcul de la gigue
• Contrôle de la gigue
• Délai du tampon gigue
• Mixeurs
• Source de synchronisation
• Le pont conférence ajoute CSRC
• En-tête RTP
• Paquet UDP avec en-tête et voix RTP
• Champs requis
• Version
• Bit de remplissage
• Bit d’extension
• CSRC
• Bit de marché
• Type de charge utile
• Numéro de séquence
• Horodatage
• SSRC
• Atribut Format-Specific Parameter (fmtp)
• Exemple RFC 2833 : Événement de composition
• Traitement de l’émetteur
• Traitement du récepteur
• Délai de la sérialisation du contrôle
• Candidat idéal à la compression LFI et en-tête RTP
• Processus de compression d’en-tête RTP (RFC 2508)
• Format de compression d’en-tête RTP
• RTCP
• RTCP QoS : Calcul du délai aller-retour
• Rapports émetteur
• Rapports récepteur
• Description source
• Éléments de description source
• Autres paquets RTCP

10. Architecture SIP

• Agents d’utilisateur SIP
• Requêtes SIP (méthodes)
• Codes de réponse SIP
• Proxy SIP
• SIP Back-To-Back AU
• Session Border Controller
• Proxy Fork
• SIP Redirect Proxy
• Architecture SIP globale
• Aperçu du fonctionnement
• Trapézoïde SIP classique
• Demande INVITE
• Protocole description de session
• Fonction proxy
• Réponse 180
• Réponse finale 200
• BYE
• INVITE et ACK
• Pile fonctionnelle SIP
• Documents fondamentaux et extensions SIP

11. Exemples de flux d’appels SIP

• Analyse des appels SIP
• Enregistrement SIP avec authentification
• Appel SIP sans authentification INVITE
• Processus 100rel
• Numéro occupé
• Appel abandonné (annuler)
• Rediriger les appels SIP (renvoyer)
• Transfert d’appel
• Ligne de jonction E&M
• Vous voyez un problème ?
• Solution : Réponse 183 SIP

12. Protocole de description session

• Protocole de description session
• v = Header
• o = Header
• s = Header
• c = Header
• t = Header
• m = Header
• a = Header
• Modèle offre/réponse
• Offre/Réponse : Exemple 1
• Offre/Réponse : Exemple 2
• Offre SDP/Règles de réponse
• Méthode UPDATE
• RTP SEND et RECV défini
• Direction des supports et RTCP
• Comment fonctionne RTCP
• Mise en attente d’un appel

13. SIP NAT Traversal

• SIP NAT Traversal
• Résultats voix unidirectionnelle
• Full Cone NAT
• Adresse IP à NAT restreint
• NAT à port restreint
• NAT symétrique
• Simple Traversal d’UDP à travers NAT
• Traversal au moyen de Relay NAT
• Proxy SIP intégré à NAT
• Exemple VoIP Public

14. Media Gateway Control Protocol (MGCP)

• Comparaison du protocole
• Modèle d’appel MGCP
• Exemple d’appel Hairpin
• Paramètres définis
• Commandes MGCP
• Exemple de syntaxe MGCP
• Codes de retour
• Tableau des codes de retour
• Lignes de paramètres
• Forfait DTMF
• Forfait de ligne
• Cartes à chiffres
• Procédure MGCP Trace
• MGCP Trace (étapes 1 à 8)
• MGCP Trace (étapes 9 à 14)
• MGCP Trace (étapes 15 à 22)
• MGCP Trace (étapes 23 à 28)
• Appel MGCP établi
• MGCP Trace (étapes 29 à 36)
• MGCP Trace (étapes 37 à 40)

15. File d’attente

• CoS vs QoS
• Leaky Bucket
• First In, First Out
• Classification par type
• Classification de l’ID de session (Fair Queuing)
• Défaire la file d’attente

16. Protocole lié à QoS

• Sources de délais
•  Délai de paquetisation
• Délai algorithmique (prévoir)
• Délai de traitement du codeur (temps de réflexion)
• Délai d’attente
• Délai de sérialisation
• Lien à basse vitesse
• Comment les liens de 56 Kbits/s entraînent une gigue
• Mettre à niveau à T1/E1 et prioriser la voix
•  Solutions de la technologie QoS : Services différenciés (DiffServ)
• Soutenir un appel VoIP avec DiffServ
•  Champ ToS
•  Processus DiffServ à Edge Router
•  Processus DiffServ dans le noyau
•  Grands traits de DiffServ
• Ingénierie du trafic : Une forme d’art
• Ingénierie de quantification
• Catégorie du service

Annexe A : Glossaire

Annexe B : H.323

Laboratoire 1 : Installer le matériel réseau

Laboratoire 2 : Configurer PC, routeur, commutateur

Laboratoire 3 : Appel sans proxy SIP

Laboratoire 4 : Enregistrement avec un proxy CORE

Laboratoire 5 : Îlots VoIP : Partie 1

• Reglez votre propre proxy
• Ajoutez le téléphone Linksys

Laboratoire 6 : Îlots VoIP : Partie 2

• Ajoutez le téléphone ATA

Laboratoire 7 : Créer un plan de numérotation Line-Side

Laboratoire 8 : Créer un plan de numérotation Trunk-Side

Laboratoire 9 : Configurer un Softphone SIP

Laboratoire 10 : Comment utiliser Wireshark

Laboratoire 11 : Tests MOS Codec

• Configurer les divers codecs
• Réaliser des appels de test pour comparer la qualité de la voix (G.711, G.729 et G.723.1)

Laboratoire 12 : Intervalle de paquets

• Réduire la consommation de bande passante de 50 % ou plus
• Modifier les intervalles de paquets et voir le compromis QoS

Laboratoire 13 : Test de bande passante Codec

Laboratoire 14 : Suppression des silences

Laboratoire 15 : Négociation de codec (OFFRE/RÉPONSE)

Laboratoire 16 : DTMF RFC 2833 et SIP INFO

Laboratoire 17 : Analyse de flux des appels SIP 

• Appel normal avec authentification
• Appel occupé
• Appel absent
• Appel abandonné
• Renvoi d’appel immédiat

Laboratoire 18 : Configurer une passerelle sur Diff-Serv

Laboratoire 19 : File d’attente

Laboratoire 20 : Examen final : Configurer un système VoIP complet