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VoIP e SIP: entenda como funciona

Há alguns anos as Redes Convergentes, também conhecidas como Redes de Próxima Geração ou NGN (Next Generation Network), vem sendo amplamente divulgadas e passaram a estar presentes em nossas vidas. Operadoras, corporações e ISPs já fazem investimentos direcionados a equipamentos e tecnologias para atender às redes NGN. A convergência de dados, vídeo e voz (triple play) em uma infraestrutura única também se tornou uma realidade no mercado de telecomunicações, nas empresas e em nossas casas. Mas como isso aconteceu e qual sua relação com Voice over IP (VoIP)?

Para que a convergência de redes pudesse chegar ao status atual, foi necessário um longo caminho, desde a criação do padrão TCP/IP no final da década de 1960, passando pelaEthernet nos anos 70 e sua constante evolução até a utilização em larga escala das redes de fibra ótica e da tecnologia VoIP. Em paralelo, houve ainda a contribuição da crescente popularização dos computadores, telefonia fixa e móvel, internet e provedores nas últimas três décadas.

VoIP: uma solução de baixo custo

O crescimento de soluções de comunicação de voz por meio da tecnologia Voice Over IP (VoIP), busca oferecer uma solução integrada e de baixo custo, que possa substituir com vantagens a telefonia convencional. Para isso, os usuários passarão a ter disponíveis em uma única rede os serviços de dados, telefonia e conteúdo multimídia como TV, rádio, cinema, videoconferência, textos digitais e ensino a distância.

O VoIP não é exatamente novo. Teve seu desenvolvimento inicial em Israel na década de 90  pela VocalTec Communications, mas se popularizou apenas nos anos 2000, com o aumento da velocidade dos links de transmissão, codecs que pudessem realizar de forma eficiente a codificação e compressão da voz e também pelo aparecimento do SIP, que até hoje é o protocolo mais utilizado para VoIP.

Mas o que é o SIP?

O SIP (Session Initiation Protocol – Protocolo de Início de Sessão), oferece uma solução de baixo custo, aberta e com um bom nível de segurança na privacidade da conversa telefônica. É um protocolo da camada de sessão do modelo OSI (camada de aplicação no modelo TCP/IP) que pode estabelecer, modificar e terminar sessões multimídias – onde sessão é considerada uma troca de dados entre uma associação de UAs (User Agent) – como por exemplo, uma chamada telefônica pela Internet (ROSENBERG, SCHULZRINNE e CAMARILLO et al, 2011).

O SIP é um padrão da Internet Engineering Task Force (IETF) que utiliza o modelo “requisição-resposta” para iniciar sessões de comunicação interativa entre utilizadores. Inspirado em outros protocolos de Internet baseados em texto como o SMTP (e-mail) e o HTTP (páginas da web), foi desenvolvido para estabelecer, mudar e terminar chamadas de um ou mais utilizadores em uma rede de uma maneira totalmente independente do conteúdo de dados da chamada. Como o HTTP, o SIP leva os controles da aplicação para o terminal, eliminando a necessidade de uma central de comutação. Historicamente, a RFC 2543 foi lançada com alguns erros e definições vagas em seu texto, mas após alguns produtos serem corrigidos, finalmente foi divulgada a versão 9 ‘bis’ que clarifica e define a nova RFC 3261.

Esse modo simplificado fez com que diversos fabricantes passassem a desenvolver equipamentos e soluções baseados no padrão, aumentando sua popularidade tornando-se o principal parâmetro de protocolo VoIP para o mercado.

Exemplo de Mensagem (INVITE) SIP:

INVITE sip:usuario2@cianet.ind.br SIP/2.0

Via:SIP/2.0/UDP 2720bo.cianet.ind.br:5060;branch=z9hG4bKfw19b

Max-Forwards: 70

To:  Usuário 2 <sip:usuario2@cianet.ind.br>

From: Usuário 1 <sip:usuario1@cianet.ind.br>;tag=76341

Call-ID: jlaks984309k

CSeq: 1 INVITE

Contact: <sip:usuario1@2720bw.cianet.ind.br>

Content-Type: application/sdp

Content-Length: 158

(Conteúdo SDP não exibido)

Apesar de o protocolo permitir que seja feita uma ligação ponto a ponto (P2P) sem a necessidade de um intermediador, a estrutura comum para implementação do serviço, envolve além dos terminais, conhecidos como UA – User Agent (telefone IP, softphone, ATA, ou uma HGU como a Cianet CTS2742BW), outros elementos servidores.

Os servidores SIP são aplicações que recebem solicitações, executam alguma operação e devolvem uma resposta ao dispositivo que a solicitou. Há três tipos de servidores SIP: servidor proxy, servidor de redirecionamento e servidor de registro. Como são entidades lógicas, mais de um servidor SIP pode estar hospedado num mesmo dispositivo físico (YOSHIOKA, 2003).

SIP Proxy

O servidor proxy atua como um facilitador de troca de mensagens SIP, sendo o elemento responsável pela localização do UA alvo da requisição. Quando recebe uma requisição SIP, o proxy analisa para qual domínio a mensagem está destinada e obtém o endereço do servidor de proxy do domínio de destino, realizando o encaminhamento.

O proxy pode manter um contador de tempo e registros para todas as requisições e respostas que recebe e repassa. O proxy usa essas informações no processamento futuro de mensagens pertencentes a um mesmo diálogo. São estas informações que irão gerar os bilhetes (billing) utilizados para fins de contabilização, faturamento ou interceptação judicial.

Servidor de Redirecionamento

Tal como um servidor proxy, um servidor de redirecionamento também auxilia no processo de localização do destinatário de uma requisição SIP, mas não encaminha requisições SIP. Em vez disso, apenas responde ao UA de origem qual é o endereço de contato para atingir o UA de destino, ou um endereço de próximo salto para um servidor proxy ou outro servidor de redirecionamento mais próximo, sem se envolver de fato na comunicação (YOSHIOKA, 2003).

Servidor de Registro

Um servidor de registro, também chamado Registrar, irá conter a base de localização dos UA. Ao receber a requisição REGISTER, o servidor de registro atualiza o banco de dados usado pelos servidores proxy e de redirecionamento para localização de usuário e responde com uma mensagem informando que o registro foi feito com sucesso.

Soluções que permitem a comunicação telefônica por meio da Internet com a utilização do VoIP devem também se preocupar com os aspectos de segurança, de disponibilidade e de qualidade do serviço, pois a comunicação telefônica que trafega em pacotes de dados é crítica quanto a atrasos e perda de pacotes. O tráfego de voz, pelas suas características, deve ser transmitido de forma contínua e sem intervalos de silêncio, para que a mensagem seja inteligível pelo ouvinte.

Para saber mais sobre assuntos correlacionados, você pode consultar os artigos: Redes FTTx: Como o serviço agregado pode influenciar na escolha da OLT e Como o serviço agregado pode influenciar na escolha da OLT em uma rede FTTx? Qualquer dúvida, entre em contato conosco a partir dos comentários abaixo.

1 comentário sobre "VoIP e SIP: entenda como funciona"

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