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howto-text-it-2006-5mdv2010.0.noarch.rpm

VoIP Howto
Roberto Arcomano berto@bertolinux.com
v 1.8 - 26 Agosto 2002

Voice Over IP é un nuovo mezzo che permette di telefonare con Internet
a costo quasi nullo. Come, con quali sistemi, quale standard viene
utilizzato, viene illustrato in questo Howto. Il sito web
http://www.bertolinux.com <http://www.bertolinux.com> contiene la ver
sione più recente di questo documento.
______________________________________________________________________

Indice Generale

1. Introduzione
1.1 Introduzione
1.2 Copyright
1.3 Traduzioni
1.4 Ringraziamenti

2. Sfondo introduttivo
2.1 Il passato
2.2 Ieri
2.3 Oggi
2.4 Il futuro

3. Visione generale del VoIP
3.1 Cos'é VoIP?
3.2 Come funziona?
3.3 Quali sono i vantaggi nell'usare VoIP invece delle linee PSTN?
3.4 Allora perché non lo stiamo già utilizzando tutti?

4. Informazioni tecniche sul VoIP
4.1 Vista d'insieme di una connessione VoIP
4.2 Conversione analogica digitale
4.3 Algoritmi di compressione
4.4 RTP Protocollo di trasporto Real Time
4.5 RSVP
4.6 Qualità del servizio (QoS)
4.7 H323: protocollo di segnalazione

5. Requisiti
5.1 Requisiti hardware
5.2 Schede acceleratrici
5.3 Schede gateway
5.4 Requisiti software
5.5 Software gateway
5.6 Software gatekeeper
5.7 Altro software

6. Configurazione delle schede
6.1 Quicknet PhoneJack
6.1.1 Installazione del software
6.1.2 Settaggi
6.2 Quicknet LineJack
6.3 VoiceTronix prodotti

7. Setup
7.1 Una configurazione semplice: IP to IP
7.2 Uso dei nomi
7.3 Chiamata su Internet utilizzando un server WINS
7.4 Server ILS
7.5 Un grosso problema: il masquering.
7.6 Applicazioni Open Source
7.6.1 Sintassi Ohphone
7.6.2 Gnomemeeting
7.7 Configurare un gatekeeper
7.8 Configurare un gateway

8. Chiamate tramite linea telefonica PSTN
8.1 Introduzione
8.2 Scenario
8.3 Quali modifiche si possono apportare al sistema?

9. Considerazioni di banda
10. Links utili
10.1 Free software
10.2 Link Commerciali

______________________________________________________________________

11.. IInnttrroodduuzziioonnee

11..11.. IInnttrroodduuzziioonnee

Questo documento tratta di sistemi VoIP. I recenti avvenimenti come la
diffusione di Internet a basso costo, la nuova integrazione di di
processori dedicati per la compressione della voce (vedi DSP), hanno
cambiato le esigenze del generico utente, permettendo alla tecnologia
VoIP di diffondersi. Questo howto cerca di tracciare le linee guida
dell'architettura VoIP.

Sono ben accolti suggerimenti e critiche alla @fatamorganamia Email
<mailto:berto@bertolinux.com>

11..22.. CCooppyyrriigghhtt

Copyright (C) 2000,2001,2002 Roberto Arcomano. This document is free;
you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU
General Public License as published by the Free Software Foundation;
either version 2 of the License, or (at your option) any later
version. This document is distributed in the hope that it will be
useful, but

WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
General Public License for more details. You can get a copy of the GNU
GPL here <http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html>

11..33.. TTrraadduuzziioonnii

Sei libero di tradurre questo documento, devi soltanto rispettare 2
regole:

1. Controllare che non esista gia' un'altra versione del documento nel
tuo LDP locale

2. Mantenere la sezione 'Introduzione' (che include i paragrafi

Attenzione! Non bisogna tradurre il file TXT o HTML, bensi' il file
LYX, cosicche' sia possibile convertirlo negli altri formati (TXT,
HTML, RIFF, ecc.): puoi utilizzare l'applicativo LyX scaricabile da
http://www.lyx.org <http://www.lyx.org>.

Non c'e' bisogno di chiedermi l'autorizzazione! E' sufficiente
comunicarmelo.

Grazie per la traduzione.

11..44.. RRiinnggrraazziiaammeennttii

Ringraziamenti a Fatamorgana Computers <http://www.fatamorgana.com>
per l'equipaggiamento hardware e per la sperimentazione.

Grazie anche al Progetto Pluto <http://www.pluto.linux.it> per la
pubblicazione.

Grazie a David Price <mailto:dprice@intercorp.com.au> per il suo
contributo.

22.. SSffoonnddoo iinnttrroodduuttttiivvoo

22..11.. IIll ppaassssaattoo

Fino a piu' di 30 anni fa Internet non esisteva. Le comunicazioni
interattive si basavano sul telefono, ai costi delle linee PSTN.

Lo scambio di dati era molto costoso (soprattutto per lunghe distanze)
e nessuno immaginava al video interattivo (esisteva soltanto la
televisione, che, com'é noto, non é interattiva).

22..22.. IIeerrii

Pochi anni fa abbiamo assistito ad alcuni importanti fenomeni: PCs
diffusi a larga scala, nuove tecnologie per comunicare come i telefoni
cellulari e, finalmente, la grande rete: Internet; la gente ha
iniziato ad utilizzare i primi servizi email, chat, ecc. e il business
é rinato con il web permettendo alle persone di acquistare prodotti
via Internet con un "click".

22..33.. OOggggii

Oggi assistiamo ad una vera e propria rivoluzione nel campo della
comunicazione: tutti iniziano ad usare il PC con Internet nel lavoro e
nel tempo libero per scambiare dati (come immagini, suoni, documenti)
e, in alcuni casi, per parlare usando applicativi come Microsoft
Netmeeting o Internet Phone. In particolare inizia a diffondersi
un'idea comune che potrebbe rappresentare il futuro e che permette la
comunicazione vocale in tempo reale: VoIP.

22..44.. IIll ffuuttuurroo

Non possiamo prevedere il futuro, ma lo immaginiamo con molti
computers, Internet quasi ovunque ad alta velocità e persone che
dialogano tra loro (audio and video) in tempo reale. Dobbiamo soltanto
sapere quale mezzo si utilizzerà: UMTS, VoIP (con l'estensione video)
o altro ancora? Comunque sia bisogna accettare il fatto che Internet é
cresciuta in una maniera impressionante negli ultimi anni, é gratis
(al meno dal punto di vista di "mezzo internazionale") e potrebbe
essere il giusto mezzo di comunicazione del futuro.

33.. VViissiioonnee ggeenneerraallee ddeell VVooIIPP

33..11.. CCooss''éé VVooIIPP??

VoIP sta' per 'V'oice 'o'ver 'I'nternet 'P'rotocol. Come dice il
termine VoIP prova a far passare la voce (prettamente quella umana)
attraverso i pacchetti IP e in definitiva attraverso Internet. La
tenologia VoIP può avvalersi di schede hardware acceleratrici per
raggiungere tale scopo ed é possibile il suo l'utilizzo in ambiente
PC.

33..22.. CCoommee ffuunnzziioonnaa??

Molti anni fa é stato scoperto che per mandare un generico segnale
lontano era possibile utilizzare il formato digitale: prima di
mandarlo dobbiamo digitalizzarlo con un ADC (convertitore analogico-
digitale), trasmetterlo, e trasformarlo di nuovo in formato analogico
con un DAC (convertitore digitale-analogico) per utilizzarlo.

VoIP lavora proprio in questo modo, digitalizzano la voce i pacchetti,
mandandoli in rete e riconvertendoli in voce una volta giunti a
destinazione.

I vantaggi del formato digitale sono notevoli: possiamo comprimere i
dati, instradarli (utilissimo su Internet), convertirli nuovamente in
un formato più consono al mezzo utilizzato e così via; sappiamo anche
che il segnale digitale é più "resistente" ai disturbi rispetto a
quello analogico (vedi GSM contro TACS).

Le reti TCP/IP sono costituite di pacchetti IP contenenti
un'intestazione (per controllare la comunicazione) e di una parte
dati: VoIP utilizza questo paradigma per attraversare la rete ed
arrivare a destinazione.

Voce (sorgente) - - ADC - - - - Internet - - - DAC - - Voce (dest)

33..33.. QQuuaallii ssoonnoo ii vvaannttaaggggii nneellll''uussaarree VVooIIPP iinnvveeccee ddeellllee lliinneeee PPSSTTNN??

Quando usi la linea telefonica, si paga una tariffa dipendente dal
tempo utilizzato ad un gestore di telefonia fissa (o mobile): più
tempo si sta' e più si paga. Inoltre é possibile parlare soltanto con
una persona alla volta.

Al contrario, con la tecnologia VoIP puoi parlare tutto il tempo che
vuoi (l'importante é che anche l'altra persona sia connessa ad
Internet nello stesso istante), a che distanza vuoi (senza differenza
di costo) e con la possibilità di parlare con più persone
contemporaneamente (la cosiddetta conferenza).

Se non sei ancora convinto considera che, nello stesso istante, puoi
scambiare dati con le stesse persone, mandando immagini, grafici e
video e documenti.

33..44.. AAlllloorraa ppeerrcchhéé nnoonn lloo ssttiiaammoo ggiiàà uuttiilliizzzzaannddoo ttuuttttii??

Sfortunatamente vi sono alcune problematiche di carattere tecnico
nell'interazione tra l'architettura VoIP e Internet.Come si può
facilmente immaginare, la comunicazione vocale richiede una sorta di
tempo reale per funzionare bene (non si può parlare, aspettare alcuni
secondi ed ascoltare la risposta in ritardo): questo, però va in
contrasto con la filosofia architetturale di Internet che può essere
composta di molti routers (computers utilizzati per instradare
pacchetti IP), circa 20-30 o più e che può portare ad un tempo medio
di accesso (RTT, round trip time) molto elevato rendendo necessarie
delle modifiche strutturali.

Nei prossimi capitoli proveremo a capire come risolvere questo grosso
problema. In generale, però dobbiamo essere consci del fatto che é
molto difficile "garantire" una banda su Internet per le applicazioni
multimediali.

44.. IInnffoorrmmaazziioonnii tteeccnniicchhee ssuull VVooIIPP

Ecco alcune importanti informazioni sulla tecnologia VoIP, necessarie
per comprenderla bene.

44..11.. VViissttaa dd''iinnssiieemmee ddii uunnaa ccoonnnneessssiioonnee VVooIIPP

Per configurare una comunicazione VoIP abbiamo bisogno:

1. Prima di tutto di un ADC per convertire la voce in segnali digitali
(bits)

2. I bit vanno compressi in un buon formato per la trasmissione: c'é
tutta una serie di protocolli atti a tale scopo che vedremo più
avanti.

3. Adesso dobbiamo inserire i pacchetti voce in pacchetti di dati
standard utilizzando un protocollo real-time (tipicamente RTP su
UDP su IP)

4. Abbiamo bisogno di un protocollo di segnalazione per chiamare gli
utenti: ITU-T H323 fa proprio al caso nostro.

5. In ricezione dobbiamo disassemblare i pacchetti, estrarre i dati,
convertirli in segnali vocali analogici e mandarli alla scheda
audio (o alla cornetta).

6. Tutto questo deve essere effettuato in tempo reale poiché non
possiamo permetterci ritardi eccessivi durante il dialogo vocale!
(vedi sezione QoS, Qualità del Servizio)

Architettura base

Voce )) ADC - Algoritmo di compressione - Assembl. RTP in TCP/IP -----
----> |
<---- |
Voce (( DAC - Algoritmo di decompress. - Disass. RTP da TCP/IP -----

44..22.. CCoonnvveerrssiioonnee aannaallooggiiccaa ddiiggiittaallee

Questo viene fatto dall'hardware, tipicamente da un ADC integrato.

Oggi pressoché ogni scheda audio permette di convertire in 16 bit una
banda di 22050 Hz (per il campionamente della quale abbiamo bisogno di
44100 Hz per il teorema del campionamento) ottendendo una velocità di
2 bytes * 44100 (campioni al secondo) = 88200 Bytes/s, 176.4 kBytes/s
per i flussi dati stereo.

Per il VoIP non abbiamo certamente una velocita' cosi' elevata (176.4
kBytes/s): vediamo allora quali codifiche utilizzare.

44..33.. AAllggoorriittmmii ddii ccoommpprreessssiioonnee

Vediamo quali formati di digitalizzazione e compressione utilizziamo.

PCM, Pulse Code Modulation, Standard ITU-T G.711

· La banda della voce é 4 kHz, quindi abbiamo campioni alla velocità
di 8 kHz (dal teorema del campionamento).

· Rappresentiamo ogni campione con 8 bit (quindi con 256 valori
possibili).

· La velocità compressiva é 8000 Hz *8 bit = 64 kbit/s, la tipica
velocità di un canale telefonico digitale.

· Nelle applicazioni reali si utilizzano le varianti mu-law (Nord
America) e a-law (Europa) che codificano il segnale analogico su
scala logaritmica sfruttando 12 o 13 bits invece di 8 bits (vedi
Standard ITU-T G.711).

ADPCM, Adaptive differential PCM, Standard ITU-T G.726

Converte soltanto la differenza tra il pacchetto attuale e quello
precedente richiedendo 32 kbps (vedi Standard ITU-T G.726).

LD-CELP, Standard ITU-T G.728
CS-ACELP, Standard ITU-T G.729 and G.729a
MP-MLQ, Standard ITU-T G.723.1, 6.3kbps, Truespeech
ACELP, Standard ITU-T G.723.1, 5.3kbps, Truespeech
LPC-10, fino a 2.5 kbps!!

Gli ultimi protocolli sono i più significativi perché garantiscono un
basso utilizzo di banda utilizzando metodi di codifica alla sorgente:
inoltre le codifiche G.723.1 hanno un MOS molto elevato (Mean Opinion
Score, utilizzato per misurare la fedeltà vocale) ma attenzione alle
prestazioni richieste, finoa 26 MIPS (milioni di istruzioni al
secondo)!

44..44.. RRTTPP PPrroottooccoolllloo ddii ttrraassppoorrttoo RReeaall TTiimmee

Adesso che abbiamo i dati "grezzi", per incapsularli nello stack
TCP/IP, seguiamo la seguente struttura:

VoIP data packets
RTP
UDP
IP
I,II layers

I Pacchetti di voce risiedono in pacchetti RTP (Protocollo di
trasporto Real-Time) che a loro volta giacciono su pacchetti UDP-IP.

Prima di tutto notiamo che VoIP non utilizza il protocollo TCP perche'
troppo persante per le applicazioni multimediali (che sono, di per se
stesse "real time"), quindi abbiamo bisogno di usare l'UDP

Secondo, con l'UDP non possiamo implicitamente controllare l'ordine di
arrivo dei pacchetti o quanto impiegano ad arrivare (concetto di
datagramma): entrambi sono molto importanti per ottenere una buona
qualita' audio della voce (per poter distinguere le parole) e una
buona qualita' di conversazione (la facilita' con cui si segue un
discorso).

Il protocollo RTP risolve il problema permettendo al ricevitore di
ordinare i pacchetti in base all'ordine di arrivo e di non aspettare
troppo a lungo per un pacchetto perso (in effetti non abbiamo bisogno
di ogni singolo pacchetto di voce, possiamo anche perderne qualcuno,
l'importante e' ricevere un flusso continuo della maggiorparte dei
pacchetti trasmessi e, ovviamente, in ordine).

Real Time Transport Protocol

0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|V=2|P|X| CC |M| PT | sequence number |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| timestamp |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| synchronization source (SSRC) identifier |
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
| contributing source (CSRC) identifiers |
| .... |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Dove:

· V identifica la versione di RTP

· P indica il padding, un byte di riempimento.

· X indica la presenza delll'intestazione estesa.

· Il campo CC rappresenta il numero di identificatori CSRC che
seguono l'header a lunghezza fissa. Per esempio il campo CSRC viene
utilizzato in caso di conferenza.

· M é un bit per marcare.

· PT indica il tipo di PayLoad (dati)

Per una descrizione approfondita del protocollo RTP e di tutte le
applicazioni relative si veda i relativi RFCs1889
<http://www.ietf.org/rfc/rfc1889.txt> e 1890
<http://www.ietf.org/rfc/rfc1890.txt>.

44..55.. RRSSVVPP

Nell'ambiente VoIP vengono utilizzati altri protocolli, come l'RSVP,
che può gestire la Qualità del Servizio (QoS).

RSVP é un protocol di segnalazione che permette di riservare una certa
quantità di banda e di latenza massima in ogni nodo (router) di rete
attraversato che lo supporta.

Per informazioni dettagliate sull'RSVP si veda l'RFC 2205
<http://www.ietf.org/rfc/rfc2205.txt?number=2205>

44..66.. QQuuaalliittàà ddeell sseerrvviizziioo ((QQooSS))

Abbiamo detto molte volte che le applicazioni VoIP richiedono un
flusso di dati in tempo reale.

Sfortunatamente, TCP/IP non può garantire tale flusso (può solo
effettuare il massimo sforzo per cercare di conseguirlo). Abbiamo
quindi bisogno di introdurre degli artifizi e delle politiche di
schedulazione che possano gestire i pacchetti in OGNI router che
attraversano.

Ecco allora:

1. Il campo TOS nel protocollo IP per descrivere il tipo di
servizio:valori alti indicano bassa urgenza, mentre valori via via
sempre più alti segnalano urgenza crescente.

2. Metodi di accodamento dei pacchetti:

a. FIFO (First in First Out), Il più stupido del metodi che fa
passare i pacchetti in ordine di arrivo.

b. WFQ (Weighted Fair Queuing), consiste nel far passare in modo
equo i pacchetti (per esempio, i pacchetti FTP non possono
consumare tutta la banda disponibile), a seconda del tipo di
dati che contengono, tipicamente vengono fatti passare un
pacchetto UDP ed uno TCP in modo paritario.

c. CQ (Custom Queuing), gli utenti possono decidere la loro
priorità.

d. PQ (Priority Queuing), c'é una numbero (tipicamente 4) di code
con ciascuno un livello di priorità associato: prima di tutto,
vengono fatti passare i pacchetti nella prima coda, poi (una
volta terminati) si passa a quelli della seconda e così via.

e. CB-WFQ (Class Based Weighted Fair Queuing), simile al WFQ ma, in
più, abbiamo il concetto di classi (fino a 64) e la di banda
associata a ciascuna classe.

3. Proprietà di shaping e policing, che permetteno di limitare la
sorgente ad una ben prefissata banda in:

a. download

b. upload

4. Prevenzione della congestione di rete, come il RED (Random Early
Detection).

Una esaustiva descrizione sulla QoS può essere trovata sui
Differentiated Services <http://www.ietf.org/html.charters/diffserv-
charter.html> presso lo IETF.

44..77.. HH332233:: pprroottooccoolllloo ddii sseeggnnaallaazziioonnee

Il protocollo H323 viene utilizzato, ad esempio, dall'applicativo
Microsoft Netmeeting per creare chiamate VoIP.

Questo protocollo permette ad una serie di elementi di "parlare" tra
loro:

1. Terminali, clients che inizializzano le connessioni VoIP. Sebbene i
terminali possano dialogare insieme senza aver bisogno di nessun
altra identità, é necessario introdurre elementi addizionali per
una visione più scalabile.

2. Gatekeepers, che operano essenzialmente:

a. Una conversione nome-indirizzo, per utilizzare i nomi al posto
degli indirizzi IP

b. Un controllo di accesso, per abilitare o disabilitare alcune
macchine o alcuni utenti

c. Gestione della banda.

3. Gateways, punto di riferimento per la conversione TCP/IP - PSTN.

4. Multipoint Control Units (MCUs) to provide conference.

5. Vengono anche utilizzati Servers Proxy.

H323 permette anche la gestione del video.

Per quanto riguarda la voce, l'h323 é compatibile con le codifiche
G.711, G.722, G.723, G.728 e G.729, mentre per il video supporta i
protocolli h261 and h263.

Maggiori informazioni sul protocollo h323 sono disponibili sugli
Standards presso Openh323 <http://www.openh323.org/standards.html>, su
at questo sito web h323
<http://www.cs.columbia.edu/~hgs/rtp/h323.html>, mentre la descrizione
dello standard ufficiale é reperibile dalle ITU H-series
Recommendations <http://www.itu.int/itudoc/itu-t/rec/h/>.

L'h323 viene implementato in molto prodotti software come Microsoft
Netmeeting <http://www.microsoft.com>, Net2Phone
<http://www.net2phone.com>, DialPad <http://www.dialpad.com>, ... e
altri prodotti freeware che puoi trovare sul sito web Openh323
<http://www.openh323.org>.

55.. RReeqquuiissiittii

55..11.. RReeqquuiissiittii hhaarrddwwaarree

Per creare un piccolo sistema VoIP hai bisogno del seguente hardware:

1. PC 386 o superiore

2. Scheda audio full duplex

3. una scheda di rete o una connessione ad Internet o altro tipo di
interfacciamento per permettere la comunicazione TCP/IP tra 2 PCs

Tutto questo deve essere presente in 2 copie in quanto vogliamo
simulare una comunicazione tra 2 entità.

Gli strumenti sopra citati sono i minimi richiesti per una connessione
VoIP: più avanti vedremo che avremo bisogno di un hardware maggiore
per avere successo una situazione reale su Internet

La scheda audio deve necessariamente essere full duplex, altrimenti
non sarà possibile ascoltare nulla mentre si parla!

In aggiunta si possono utilizzare schede acceleratrici per permettere
la gestione di un flusso dati compresso (see Par 4.3).

55..22.. SScchheeddee aacccceelleerraattrriiccii

Possiamo usare schede acceleratrici per ottimizzare il protocollo di
trasmissione. Due di queste (ed anche le uniche direttamente gestire
dal kernel di Linux fino adesso) sono

1. Quicknet PhoneJack

2. Quicknet LineJack

3. VoiceTronix V4PCI

4. VoiceTronix VPB4

5. VoiceTronix VPB8L

La Quicknet PhoneJack é una scheda audio che utilizza algoritmi
standard per la compressione di streams audio quali G.723.1 ed altri
(section 4.3) fino a 4.1 kbps di velocità

Può essere connessa direttamente ad una cornetta (POTS port) o ad una
coppia microfono - altoparlante.

E' disponibile con slots ISA e PCI.

La Quicknet LineJack lavora come la PhoneJack ma ha funzionalità
addizionali (vedi più avanti).

Per ulteriori informazioni si veda il sito web Quicknet
<http://www.quicknet.net>.

VoiceTronix V4PCI e' una scheda PCI simile alla Quicknet LineJack ma
con 4 porte per il telefono.

VoiceTronix VPB4 e' la versione ISA equivalente alla V4PCI.

VoiceTronix VPB8L e' una scheda di registrazione chiamate con 8 porte.

Per ulteriori informazioni si veda il sito web VoiceTronix
<http://www.voicetronix.com.au>.

55..33.. SScchheeddee ggaatteewwaayy

La Quicknet LineJack e le schede VoiceTronix possono essere connessa
ad una linea PSTN permettendo di creare un gateway VoIP.

Dopodiché bisogna usare un software che ne permetta il controllo (vedi
dopo).

55..44.. RReeqquuiissiittii ssooffttwwaarree

Vediamo quale software possiamo installare utilizzando
rispettivamente:

1. Win9x

2. Linux

Sotto Win9x abbiamo il classico Microsoft Netmeeting oppure Internet
Phone, DialPad e altri ancora mentre Quicknet ci offre il suo Internet
Switchboard (scaricabile dal sito web Quicknet
<http://www.quicknet.net>) che utilizza, appunto, le schede Quicknet.

Attenzione!!: Le ultime schede Quicknet che utilizzano Swithboard
(anche versioni piu' vecchie) NECESSITANO del collegamente ad Internet
per funzionanre, in quanto devono connettersi al Provider VoIP
Microtelco (quindi bisogna pagare una ricarica), quindi se si
prevedere di rimanere non connessi ad Internet sara' meglio utilizzare
il software OpenH323 <http://www.openh323.org>

Per le schede VoiceTronix si veda il sito web VoiceTronix
<http://www.voicetronix.com.au>

Sotto Linux possiamo utilizzare soltanto il software libero (per il
momento) sempre scaricabile da OpenH323 <http://www.openh323.org>:
simph323 o ohphone che può lavorare con l'hardware Quicknet.

Attenzione: tutto il codice sorgente Openh323 deve essere compilato in
una directory home (oppure sarà necessario settare una variabile
d'ambiente al valore opportuno). Il tempo di compilazione potrebbe
essere molto elevato e potrebbe richiedere una quantità non
indifferente di RAM (un Pentium 133 con 16 MB di ram non é
consigliabile!).

55..55.. SSooffttwwaarree ggaatteewwaayy

Per gestire le caratteristiche di un gateway (far comunicare una rete
VoIP con una rete PSTN) é necessario installare un qualche tipo di
software:

· Internet SwitchBoard <http://www.quicknet.net> (solo se connesso ad
Internet) per i sistemi Windows che opera anche come terminale
h323;

· PSTNGw <http://www.openh323.org/code.html> per Linux e Windows .

55..66.. SSooffttwwaarree ggaatteekkeeeeppeerr

Come gatekeeper: Openh323 Gatekeeper (GK) da qui
<http://www.gnugk.org/>.

La versione 2.0 supporta la funzione "proxy" che permette di dialogare
da/verso una rete privata.

55..77.. AAllttrroo ssooffttwwaarree

In aggiunta riporto del software compatibile h323:

· Phonepatch, in grado di risolvere problematiche relative ad un
firewall-NAT. Semplicamente permette agli utenti (esterni ed
interni) di effettuare chiamate da una pagina web (raggiungibile
sia dall'esterno che dall'interno della rete): quando l'applicativo
web si accorge che l'utente remoto é attivo provvede a chiamare
l'utente che ha effettuato la chiamata web (tramite una chiamata
h323) comunicandogli che la comunicazione può avvenire. Phonepatch
é un software proprietario (la versione demo permette di effettuare
chiamate di non più di 3 minuti) che puoi trovare su questo sito
web <http://www.equival.com/phonepatch>.

La stessa funzione puo' essere ottenuta con la funzionalita' di
"Proxy" presente nel Gatekeeper Gnugk <http://www.gnugk.org/> (vedi
prima).

66.. CCoonnffiigguurraazziioonnee ddeellllee sscchheeddee

Qui vediamo come configurare le schede hardware acceleratrici sotto
Linux e Windows.

66..11.. QQuuiicckknneett PPhhoonneeJJaacckk

Come abbiamo visto la Quicknet Phonejack é una scheda audio con
proprietà di accelerazione VoIP. Supporta:

· G.711 normale e mu/A-law, G.728-9, G.723.1 (TrueSpeech) e LPC10.

· Connettore telefonico (per l'utilizzo con una cornetta) o

· Jacks Microfono + Altoparlante.

La PhoneJack é una scheda ISA (o PCI) da installare sul Pc. Può anche
lavorare senza IRQ.

66..11..11.. IInnssttaallllaazziioonnee ddeell ssooffttwwaarree

Sotto Windows bisogna installre:

1. Il driver della scheda

2. l'applicativo Internet Switchboard

tutto ciò si trova sul sito web Quicknet <http://www.quicknet.net>

Dopo che Internet Switchboard é stato installato, hai bisogno di
registrarti alla Quicknet per poter usufruire di tutte le funzionalità
della tua scheda.

Quando alzi la cornetta Switchboard si sveglia e rimane in attesa del
numero di telefono da comporre (direttamente dalla cornetta). In tal
caso si può:

1. Digitare asterisco, poi comporre un indirizzo IP (usando gli
asterischi al posto del punto) e cancelletto per terminare la
composizione.

2. Digitare direttamente un numero telefonico (completo di prefisso
internazionale) per chiamare un telefono classico. In tal caso
avrai bisogno della registrazione presso un gestore gateway a cui
pagare a seconda del tempo che rimarrai connesso.

3. Digitare direttamente un numero di chiamata rapida che hai
precedentemente memorizzato (fino a 2 cifre).

Internet Swichboard é compatibile h323, quindi puoi usare software
commerciale come Microsoft Netmeeting dall'altro "capo".

Al posto di Internet Switchboard si può usare anche un applicativo
free come openphone <http://www.openh323.org/code.html> (con
interfaccia grafica) o ohphone <http://www.openh323.org/code.html>
(linea di comando).

Sotto Linux devi installare:

1. Il driver della scheda acceleratrice, dal sito web Quicknet
<http://www.quicknet.net>. Dopodiché dovrai compilarlo
(controllando opportunamente che la directory /usr/src/linux punti
alla directory dei sorgenti di Linux): digita "make" per le
istruzioni.

2. L'applicativo Openphone <http://www.openh323.org/code.html> o
Ohphone <http://www.openh323.org/code.html>.

3. Se sei uno sviluppatore puoi utilizzare le SDK
<ftp://ftp.quicknet.net/Developer/Linux/Docs/> per creare le tue
applicazioni personalizzate (anche sotto Windows).

66..11..22.. SSeettttaaggggii

Con Internet Switchboard (e anche con gli altri applicativi) puoi:

1. Cambiare l'algoritmo di compressione preferito

2. Variare il ritardo "jitter" (jitter delay)

3. Settare il volume

4. Settare il livello di cancellazione dell'eco.

66..22.. QQuuiicckknneett LLiinneeJJaacckk

Questa scheda é molto simile alla precedente, e, in aggiunta, supporta
le funzionalità di gateway. In effetti la Linejack presenta, oltre ai
connettori classici della PhoneJack, anche un connettore per la linea
telefonica PSTN.

L'unico appunto che vale la pena di sottolineare é la necessità di
utilizzare un applicativo in grado di gestire anche tale linea PSTN:
PSTNGw <http://www.quicknet.net/code.html> (for Linux and Windows) e
Internet Switchboard <http://www.quicknet.net>.

66..33.. VVooiicceeTTrroonniixx pprrooddoottttii

1. Scaricare il software qui <http://www.voicetronix.com.au/vpb-
driver-2.1.8.tar.gz>

2. scompattarlo

3. modificare 'src/vpbreglinux.cpp' seguendo le istruzioni sul file
README allegato

4. dare 'make'

5. dare 'make install'

6. andare nella directory src

7. digitare 'insmod vpb.o'

8. cercare (dalla console o tramite il comando 'dmesg') il major
number, che chiameremo MAJOR

9. digitare 'mknod /dev/vpb0 c MAJOR 0' dove MAJOR e' il numero
descritto precedentemente

10.
andare nella directory 'unittest' e digitare './echo'

Per ulteriori informazioni si veda il file README.

Non ho personalmente testato i prodotti VoiceTronix, quindi si
contatti direttamente il sito web VoiceTronix
<http://www.voicetronix.com.au> per il supporto tecnico.

77.. SSeettuupp

In questo capitolo vedremo come configurare una sistema VoIP, semplice
al principio, via via poi più complesso.

77..11.. UUnnaa ccoonnffiigguurraazziioonnee sseemmpplliiccee:: IIPP ttoo IIPP

A (Scheda audio) - - - B (Scheda audio)

192.168.1.1 - - - 192.168.1.2

192.168.1.1 chiama 192.168.1.2 e viceversa

A e B devono avere:

1. Microsoft Netmeeting, Internet Switchboard, Openh323 (sotto
Windows) o Ohphone, Gnomemeeting (sotto Linux) installato e
correttamente configurato.

2. una scheda di rete o un altro tipo di interfaccia compatibile
TCP/IP per dialogare tra loro.

In questa prospettiva A può effettuare una chiamata h323 verso B (se B
ha l'applicativo lato server attivo) usando il suo indirizzo IP
192.168.1.2. Dopodiché B, se vuole, può rispondere e i pacchetti VoIP
iniziano a transitare.

77..22.. UUssoo ddeeii nnoommii

Se utilizzi Microsoft Windows in una lan, puoi chiamare una macchina
utilizzando il servizio nomi NetBIOS, che può funzionare su NetBEUI o
su TCP/IP. Tutto ciò di cui hai bisogno, quindi, é di chiamare il nome
dell'altro computer per effettuare la connessione.

A - - - B

192.168.1.1 - - - 192.168.1.2

Mario - - - Paola

Mario chiama Paola.

Tutto ciò é possibile in quanto la chiamata NetBIOS di Mario verso
Paola viene convertita in chiamata IP.

Gli esempi sopra citati sono molto semplici da implementari ma
scarsamente scalabili.

In una rete più grande quale Internet é impossibile effettuare
chiamate con gli indirizzi, in quanto difficilmente conosco
l'indirizzo IP del destinatario (che nella maggior parte dei casi,
essendo dinamico, cambia ad ogni nuova connessione al provider).
Oltretutto il servizio di nomi NetBIOS non funziona poiché i messaggi
da esso usati sono di tipo broadcast, che notoriamente non
attraversano i routers.

Si puo' utilizzare anche il sistema DNS per risolvere i nomi in IP
address: ad esempio si puo' chiamare ''box.domain.com''.

77..33.. CChhiiaammaattaa ssuu IInntteerrnneett uuttiilliizzzzaannddoo uunn sseerrvveerr WWIINNSS

L'idea dei nomi NetBIOS può essere riutilizzata anche in ambiente
Internet con l'ausilio di un server WINS: le macchine possono essere
configurate in modo tale da chiedere ad un unico server la risoluzione
dei nomi in indirizzi.
I PCs che utilizzano lo stesso server WINS saranno in grado di
comunicare fra loro.

A (Server WINS é S) - - - - I - - - - B (Server WINS é S)
N
T
E - - - - - S (Server WINS)
C (Server WINS é S) - - - - R
N
E - - - - D (Server WINS é S)
T

Comunicazione su Internet

A, B, C e D appartengono a sottoreti differenti, ma possono chiamarsi
l'un l'altro utilizzando i loro nomi NetBIOS. Il requisito
fondamentale, come precedentemento detto é che tutti gli hosts
utilizzino la stessa macchina come Server WINS (S appunto).

Nota: I servers WINS non hanno performance eccezionali dato che si
basano sul protocollo NetBIOS (che a livello locale continua a fare
uso dei broadcasts) e dovrebbe essere utilizzato soltanto per unire
piccole e poche sottoreti.

77..44.. SSeerrvveerr IILLSS

ILS e' un tipo di server che permette di risolvere i nomi in una
chiamata H323: quando si lancia l'applicativo VoIP bisogna prima
registrarsi presso il server ILS tramite un nome, dopodiche' chiunque
potra' accedere alla nostra macchina tramite tale nome (se anch'esso
specifichera' lo stesso server ILS!).

77..55.. UUnn ggrroossssoo pprroobblleemmaa:: iill mmaassqquueerriinngg..

Un problema di carenza di indirizzi IP viene normalmente risolto
utilizzando il cosiddetto masquering (anche chiamato NAT, network
address translation): esiste soltanto un IP pubblico (che Internet può
"vedere" direttamente), le altre macchine vengono "mascherate"
utilizzando tale IP.

A - - -

B - - - Router con NAT - - - Internet

C - - -

Questo non funziona

Nell'esempio A,B e C possono navigare, pingare, usare posta, news e
altri servizi su Internet, ma NON possono fare una chiamata VoIP verso
l'esterno. Questo perché il protocollo h323 manda l'indirizzo IP a
livello applicazione, quindi la risposta non arriverà mai al chiamante
(che utilizza un indirizzo IP privato).

Soluzioni:

· Esiste un modulo su Linux che modifica i pacchetti h323 evitando il
problema. Lo puoi scaricare qui
<http://www.coritel.it/coritel/ip/sofia/nat/nat2/nat2.htm>. Per
installarlo devi copiarlo nella directory sorgente del kernel
(specificata dalle istruzioni sul sito), modificare il Makefile e
ricompilare i moduli del kernel installando poi il modulo con
"modprobe ip_masq_h323". Sfortunatamente questo modulo non lavora
(per il momento) con il software libero Ohphone (non ne conosco il
motivo).

A - - - Router con NAT

B - - - + - - - Internet

C - - - modulo ip_masq_h323

Questo funziona

· C'é anche un applicativo che risolve il problema del masquering:
per ulteriori informazioni si veda il ``Par 5.7''

A - - -

B - - - PhonePatch - - - Internet

C - - -

Questo funziona

77..66.. AApppplliiccaazziioonnii OOppeenn SSoouurrccee

Con Linux (usato come terminale h323) puoi sperimentare tutte le prove
fatte precedentemente eccetto quelle dietro un router-NAT con il
modulo ip_masq_h323 poiché (come già detto) Ohphone non funziona con
tale modulo: sarai quindi costretto ad usare Phonepatch.``Par 5.7''

77..66..11.. SSiinnttaassssii OOhhpphhoonnee

"ohphone -l|--listen [opzioni]"

"ohphone [opzioni]... indirizzo"

· "-l", ascolta sulla porta standard (1720)

· "indirizzo", significa che non vogliamo ricevere, bensi' fare una
chiamata a "indirizzo"

· "-n", "--no-gatekeeper", questo dice di non usare gatekeeper

· "-q num", "--quicknet num", utilizza la scheda Quicknet, device
/dev/phone(num)

· "-s device", "--sound device", utilizza il device sonoro
"/dev/device"
· "-j ritardo", "--jitter ritardo", cambia il buffer di ritardo,
impostandolo a "ritardo".

Inoltre, quanto lanciamo ohphone, possiamo digitare dei comandi
direttamente sull'interprete (come, ad esempio, decrementare l'AEC,
Automatic Echo Cancellation).

77..66..22.. GGnnoommeemmeeeettiinngg

Gnomemeeting e' un'applicazione che usa l'interfaccia grafica (GUI)
per effettuare chiamate VoIP. E' molto semplice da usare e permette
anche di specificare un server ILS, di chattare, ecc.

77..77.. CCoonnffiigguurraarree uunn ggaatteekkeeeeppeerr

Puoi provare le funzionalità di gatekeeper.

Esempio

(Terminale H323) A - - -
\
(Terminale H323) B - - - D (Gatekeeper)
/
(Terminale H323) C - - -

Configurazione del Gatekeeper

1. Gli hosts A,B e C hanno come gatekeeper D.

2. Alla partenza ogni host comunica al gatekeeper il proprio indirizzo
e il proprio nome associato (compresi gli alias) che potrà essere
utilizzato da un chiamante per raggiungerlo.

3. Quando un terminale chiede a D un determinato, D risponderà
fornendo al chiamante il giusto indirizzo IP, permettendo così la
comunicazione tra i 2 terminali.

Notiamo che il gatekeeper é soltanto in grado di risolvere i nomi in
indirizzi, non può unire hosts che non già siano raggiungibili (a
livello IP), in altre parole il gatekeeper non può operare da router
NAT.

Puoi trovare il gatekeeper qui <http://www.opengatekeeper.org>: sono
richieste le librerie Openh323 <http://www.openh323.org/code.html>.

E' necessario lanciare il programma almeno con l'opzione -d (come
demone) o -x (per eseguirlo in foreground).

E' anche disponibile un file di configurazione (.ini) qui
<http://www.opengatekeeper.org/opengate.ini>.

77..88.. CCoonnffiigguurraarree uunn ggaatteewwaayy

Come abbiamo già detto, un gateway é un'entità che può far comunicare
una rete VoIP ad una PSTN permettendoci di effettuare una chiamata da
Internet verso un comune telefono.Abbiamo quindi bisogno della scheda
gateway (Quicknet LineJack) e del relativo software:

Sul sito web OpenH323 <http://www.openh323.org>troviamo:

1. I driver per la Linejack

2. L'applicativo PSTNGw per gestire il gateway.

Se l'eseguibile non funziona avrai bisogno di scaricare i sorgenti e
compilarli dopo aver opportunamente scaricato e compilato anche le
librerie Openh323 <http://www.openh323.org/code.html>, entrambi su una
home directory.

88.. CChhiiaammaattee ttrraammiittee lliinneeaa tteelleeffoonniiccaa PPSSTTNN

88..11.. IInnttrroodduuzziioonnee

Il VoIP diventa interessante quando si inizia ad utilizzare le linee
telefoniche (PSTN) per chiamare altre persone nel mondo, direttamente
al loro telefono di casa.

88..22.. SScceennaarriioo

Uno schema tipico e' il seguente:

Telefono1 -- (PSTN) -- PC1 -- (Internet) -- PC2 -- (PSTN) -- Telefono2

1. Telefono1 chiama il numero di telefono di PC1 (tramite la linea
telefonica PSTN, quella classica).

2. PC1 risponde.

3. Telefono1 dice a PC1 quale gateway usare (PC2 in questo caso)
mandandogli l'IP address (direttamente dalla tastiera DTMF) e/o
quale numero chiamare (in questo caso Telefono2).

4. Dopo di che' PC1 effettuera' una chiamata H323 verso PC2,
passandogli il numero di Telefono2 che PC2 chiamera' tramite la
linea telefonica.

5. Telefono2 risponde e la comunicazione tra i 2 telefoni ha inizio.

88..33.. QQuuaallii mmooddiiffiicchhee ssii ppoossssoonnoo aappppoorrttaarree aall ssiisstteemmaa??

1. Si puo' usare un centralino (PBX) per scegliere tra diverse linee
telefoniche per raggiungere diversi gateway PC1 (ad esempio per
chiamare all'interno del paese, per andare fuori Europa e cosi'
via..): di solito non viene molto usato perche' il costo della
chiamata non cambia.

2. Si puo' scegliere (dopo aver chiamato il gateway PC1) il PC2 che si
vuole (per esempio se si chiama un PC2 che risiede in Inghilterra
per chiamare un Inglese si paghera' soltanto il costo della
chiamata interna all'Inghilterra).

La decisione verra' quindi presa in base al costo delle linee
telefoniche. In effetti quello che il VoIP permette e' di convertire
questo:

Telefono1 --- (PSTN) --- Telefono2
Costo di una chiamata ad elevata distanza

in questo:

Telefono1 --- (PSTN) --- PC1 +
PC2 ---- (PSTN) --- Telefono2 =
--------------------------------
Costo di 2 chiamate a piccola distanza

Per risparmiare e' quindi necessario che:

Costo di 2 chiamate a piccola distanza < Costo di una chiamata ad elevata distanza

Tipicamente "chiamate a piccola distanza" si intendono chiamate urbane
mentre per "chiamata ad elevata distanza" si intende un interurbana o
una intercontinentale!

99.. CCoonnssiiddeerraazziioonnii ddii bbaannddaa

Da tutto quello che abbiamo detto non abbiamo ancora risolto i
problemi legati alla banda, come cioé creare un flusso di dati in
tempo reale. Sappiamo che non possiamo risolverlo finché non
abilitiamo i protocolli per la gestione della banda su ogni router che
attraversiamo, allora cosa possiamo fare?

Prima di tutto cerchiamo di utilizzare l'lagoritmo di compressione che
più ci aiuta ad occupare meno banda possibile (come, ad esempio, l'
LPC-10 che riesce a consumare appena 2.5 kbps, circa 313 bytes/s).

Dopo di ché iniziamo a classificare i nostri pacchetti (iniziando dal
campo TOS del protocollo IP), con il valore più alto possibile coì da
ottenere dai router la priorità massima possibile.

Importante: tutto questo NON ci mette al sicuro garantendoci una banda
sufficiente per la nostra conversazione, perché finché non si crea
un'infrastruttura in grado di gestire shaping, prenotazione di banda e
così via non sarà mai possibile avere una garanzia assoluta, in
effetti TCP/IP non é un protocollo real time.

A possible solution could be starts with little WAN at guaranteed
bandwidth and get larger step by step.

Possiamo infine notare un'ultima cosa: anche i cosiddetti servizi
garantiti come le linee PSTN non sono in grado di gestire tutti
clienti che hanno nello stesso istante: per esempio una cella GSM non
può sopportare più di un centinaio o un migliaio di utenti alla volta.

Comunque sia il servizio VoIP può essere considerato un buon punto di
partenza, in alternativa al servizio offerto dalle linee PSTN.

1100.. LLiinnkkss uuttiillii

1100..11.. FFrreeee ssooffttwwaarree

· Voxilla <http://www.voxilla.org>

· Linux Telephony <http://www.linuxtelephony.org>

· sito web Open H323 <http://www.openh323.org>

· http://www.gnomemeeting.org/ <http://www.gnomemeeting.org/>

· Speak Freely <http://www.speakfreely.org>

· http://www.linphone.org <http://www.linphone.org>

· http://www.fsf.org/software/osip <http://www.fsf.org/software/osip>

· http://www.gnu.org/software/bayonne
<http://www.gnu.org/software/bayonne>

1100..22.. LLiinnkk CCoommmmeerrcciiaallii

· Fatamorgana Computers <http://www.fatamorgana.com>

· International Communication Union <http://www.itu.org>

· sito web Voicetronix <http://www.voicetronix.com.au>

· sito web Quicknet <http://www.quicknet.net>

· Cisco Systems <http://www.cisco.com>

· www.metropark.com <www.metropark.com>

· www.nbxsoftware.com <www.nbxsoftware.com>