Internet-Telefonie mit Asterisk

KAPITEL 8
VoIP-Protokolle (S. 166-167)

The Internet is a telephone system that’s gotten uppity.
Clifford Stoll

Die Telekommunikationsindustrie gibt es seit über 100 Jahren, und Asterisk integriert die meisten – wenn nicht alle – wichtigen Technologien, die im Verlauf des letzten Jahrhunderts eingesetzt wurden. Um das meiste aus Asterisk herauszuholen, müssen Sie kein Profi in allen Bereichen sein, aber ein Verständnis der Unterschiede der verschiedenen Codecs und Protokolle hilft Ihnen bei der Beurteilung und Sie verstehen das Gesamtsystem besser.

Dieses Kapitel erläutert Voice over IP und zeigt, was VoIP-Netzwerke von den traditionellen leitungsvermittelten Netzwerken unterscheidet, die wir im letzten Kapitel besprochen haben. Wir beleuchten die Notwendigkeit von VoIP-Protokollen und geben eine Übersicht zur Geschichte und potenziellen Zukunft jedes dieser Protokolle. Wir sehen uns auch einige Sicherheitsaspekte an und die Fähigkeiten dieser Protokolle, in Topologien wie Network Address Translation (NAT) zu arbeiten.

Die folgenden VoIP-Protokolle werden besprochen:

• IAX
• SIP
• H.323
• MGCP
• Skinny/SCCP
• UNISTIM

Codecs sind das Mittel, mit dem analoge Sprache in ein digitales Signal umgewandelt und über das Internet transportiert werden kann. Bandbreite steht überall nur begrenzt zur Verfügung, und die Anzahl simultaner Gespräche, die über eine Leitung geführt werden können, ist direkt vom verwendeten Codec abhängig. In diesem Kapitel wollen wir auch die Unterschiede der einzelnen Codecs in Bezug auf die benötigte Bandbreite (Komprimierung) und Qualität erläutern:

• G.711
• G.726
• G.723.1
• G.729A
• GSM
• iLBC
• Speex
• MP3

Wir schließen das Kapitel mit einer Erläuterung ab, wie man Sprachdaten zuverlässig routen kann, was ein Echo verursacht (und wie man das minimiert) und wie Asterisk die Authentifizierung ein- und ausgehender Anrufe kontrolliert.

Die Notwendigkeit von VoIP-Protokollen

Die Grundvoraussetzung für VoIP ist die »Paketisierung«1 des Audiostreams für den Transport über IP-basierte Netzwerke. Die Herausforderung bei der Erreichung dieses Ziels hat mit der Art und Weise zu tun, in der wir Menschen kommunizieren. Das Signal muss nicht nur in der gleichen Form eintreffen, in der es übertragen wurde, das Ganze muss auch noch in weniger als 300 Millisekunden geschehen. Gehen Pakete verloren oder treffen sie verzögert ein, leidet die Qualität. Die Transportprotokolle, die kollektiv als »das Internet« bezeichnet werden, wurden ursprünglich nicht für Echtzeit-Mediastreaming konzipiert.

Die Endpunkte sollten das Problem fehlender Pakete dadurch lösen, dass sie länger auf deren Eintreffen warten, eine erneute Übertragung anfordern oder (in manchen Fällen) die Information als verloren ansehen und einfach weitermachen. Bei einem typischen Gespräch reichen diese Mechanismen nicht aus. Bei Gesprächen kann man nur schlecht Buchstaben oder ganze Wörter weglassen, und auch eine Verzögerung zwischen Sender und Empfänger darf kaum spürbar sein.