Redes Multimídia (diário 2014-2)

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Sobre a disciplina

Metodologia e Avaliação

Abordagem baseada em projetos cumulativos ao longo da disciplina, com avaliação prática em laboratório (defesa do cenário). Serão compostas "empresas", com definição de papéis de líderes e liderados (sob regime de rodízio ao longo da disciplina), para defesa e composição coletiva do conceito.

Composição do Conceito Final

  • A = todos os conceitos A.
  • B = no máximo um conceito C e nenhum D (incluindo recuperação e avaliação recuperada).
  • C = no máximo um conceito D (exceto projeto final), e para cada D um A correspondente (incluindo recuperação e avaliação recuperada).
  • D = demais casos.

Nota: os conceitos recuperados não são descartados para a composição do conceito final.

Aluno Prova 1 Prova 2
Diogo A D
Kamila D C
Leonardo B C
Marine A D
Michel A D
Rogério A B
Vinicius D D

Aulas

Plano de ensino

05/08: apresentação da disciplina

Apresentação da metodologia a ser usada na disciplina, bem como os 4 projetos que serão trabalhados ao longo do semestre.

08/08: revisão

Revisão de GNU/Linux e IPv4.

Endereçamento: - Atribuir: ifconfig <iface> <IP>/<máscara> - Remover: ifconfig <iface> 0 - Listar: ifconfig -a

Roteamento: - Ativar: sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1 - Adicionar: route add -net <rede>/<máscara> gw <roteador> dev <interface> - Remover: route del -net <rede>/<máscara> gw <roteador> dev <interface> - Listar: netstat -rn

Roteamento dinâmico: 1) vi /etc/quagga/daemons zebra=yes ospfd=yes 2) vi /etc/quagga/zebra.conf hostname ederson password zebra interface eth1 interface eth2 3) vi /etc/quagga/ospfd.conf hostname ederson password zebra router ospf network 192.168.10.0/29 area 0 network 192.168.10.16/29 area 0

4) service quagga restart 5) Verificar: telnet localhost 2601 telnet localhost 2604 </syntaxhighlight>

Conceitos básicos

12/08: serviços e protocolos

  • Serviços
    • Por camada
  • Protocolos
    • Tradução
  • VoIP e telefonia IP [1]
  • Gateway de mídia

Projeto 1: sinalização

15/08: protocolos de sinalização

  • H.225.0 (H.323)
  • ISUP (SS7)
  • SIP

19/08: SIP

  • O protocolo [2].
    • UAC e UAS.
    • Métodos de requisição e respostas.
    • Servidores: redirect, proxy e registrar.
  • URI, em especial sip:.
  • Cenários possíveis de implementação: ponto-a-ponto, intracentral e intercentrais.

22/08: Soft PBX

  • Instalação e configuração básica de dois canais SIP para operações intracentral.

26/08: não houve aula

Apresentação de TCCs.

29/08: entroncamento entre centrais

Preparação dos canais SIP: "ramais" e troncos.

02/09: entroncamento entre centrais

Preparação dos canais SIP: "ramais" e troncos.

05/09: finalização do projeto

09/09: defesa do projeto

Projeto 2: descrição e transporte de mídia

12/09: SDP

  • Session Description Protocol.[3]

16/09: SDP

  • Session Description Protocol.

19/09: SDP e negociação de portas

  • Negociação de portas e NAT.

23/09: SIP + SDP + NAT

Considere o seguinte cenário:

<graphviz> graph SDP {

 C [shape=record,label="<0>C|<1>eth1, .2|<2>Asterisk"]
 D [shape=record,label="<0>D|<1>eth1, .2|<2>Asterisk"]
 E [shape=record,label="<0>E|<1>eth1, .1|<2>eth2, .1"]
 F [shape=record,label="<0>F|<1>eth1, .1|<2>eth2, .2"]
 CE [shape=plaintext,label="192.168.10.0/24"]
 EF [shape=plaintext,label="192.168.20.0/24"]
 FD [shape=plaintext,label="192.168.30.0/24"]
 C:1 -- CE -- E:1
 E:2 -- EF -- F:2
 F:1 -- FD -- D:1
 C:2 -- D:2 [color=red,fontcolor=red,label="Tronco SIP"]

} </graphviz>

Configuração de rede

C:

# Ativa Enlace
ip link set eth1 up
#
# Configura endereço IPv4
ip address add 192.168.10.2/24 broadcast 192.168.10.255 dev eth1 scope site
#
# Configura tabela de roteamento IPv4
ip route add 0.0.0.0/0 via 192.168.10.1
  • D:
# Ativa Enlace
ip link set eth1 up
#
# Configura endereço IPv4
ip address add 192.168.30.2/24 broadcast 192.168.30.255 dev eth1 scope site
#
# Configura tabela de roteamento IPv4
ip route add 0.0.0.0/0 via 192.168.30.1
  • E:
# Ativa Enlaces
ip link set eth1 up
ip link set eth2 up
#
# Configura endereços IPv4
ip address add 192.168.10.1/24 broadcast 192.168.10.255 dev eth1 scope site
ip address add 192.168.20.1/24 broadcast 192.168.20.255 dev eth2 scope site
#
# Configura tabela de roteamento IPv4
ip route add 192.168.30.0/24 via 192.168.20.2
#
# Ativa roteamento entre interfaces
sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
  • F:
# Ativa Enlaces
ip link set eth1 up
ip link set eth2 up
#
# Configura endereços IPv4
ip address add 192.168.30.1/24 broadcast 192.168.30.255 dev eth1 scope site
ip address add 192.168.20.2/24 broadcast 192.168.20.255 dev eth2 scope site
#
# Configura tabela de roteamento IPv4
ip route add 192.168.10.0/24 via 192.168.20.1
#
# Ativa roteamento entre interfaces
sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

Configuração do Asterisk

  • C, sip.conf:
cat > /etc/asterisk/sip.conf << FIM
[a]
type=friend
context=rmu20142
;
; SIP
host=dynamic
qualify=yes
insecure=port,invite
;
; SDP
disallow=all
allow=alaw
allow=ulaw
allow=gsm

[cd]
type=peer
context=rmu20142
;
; SIP
host=192.168.30.2
qualify=yes
insecure=port,invite
;
; SDP
disallow=all
allow=alaw

[dc]
type=user
context=rmu20142
;
; SIP
host=192.168.30.2
qualify=yes
insecure=port,invite
;
; SDP
disallow=all
allow=alaw
FIM
  • C, extensions.conf:
cat > /etc/asterisk/extensions.conf << FIM
[rmu20142]
;
; Local: "100" ou "a"
exten => 100,1,Dial(SIP/a)
exten => 100,n,Hangup()
exten => a,1,Dial(SIP/\${EXTEN})
exten => a,n,Hangup()
;
; Remoto via tronco SIP: "0" antecipando demais caracteres
exten => _0.,1,Dial(SIP/cd/\${EXTEN:1})
exten => _0.,n,Hangup()
FIM
  • C, execução do Asterisk:
asterisk -cn
  • D, sip.conf:
cat > /etc/asterisk/sip.conf << FIM
[b]
type=friend
context=rmu20142
;
; SIP
host=dynamic
qualify=yes
insecure=port,invite
;
; SDP
disallow=all
allow=alaw
allow=ulaw
allow=gsm

[cd]
type=user
context=rmu20142
;
; SIP
host=192.168.10.2
qualify=yes
insecure=port,invite
;
; SDP
disallow=all
allow=alaw

[dc]
type=peer
context=rmu20142
;
; SIP
host=192.168.10.2
qualify=yes
insecure=port,invite
;
; SDP
disallow=all
allow=alaw
FIM
  • D, extensions.conf:
cat > /etc/asterisk/extensions.conf << FIM
[rmu20142]
;
; Local: "100" ou "b"
exten => 100,1,Dial(SIP/b)
exten => 100,n,Hangup()
exten => b,1,Dial(SIP/\${EXTEN})
exten => b,n,Hangup()
;
; Remoto via tronco SIP: "0" antecipando demais caracteres
exten => _0.,1,Dial(SIP/dc/\${EXTEN:1})
exten => _0.,n,Hangup()
FIM
  • D, execução do Asterisk:
asterisk -cn

Configuração do Cliente

Utilizado pjsua[4] para se registrar no servidor C:

cat > ${HOME}/pjsua.cfg << FIM
--registrar sip:192.168.10.2
--proxy sip:192.168.10.2;lr
--realm *
--id sip:a@192.168.10.2
--username a
--local-port 50600
--null-audio
FIM
pjsua --config-file=${HOME}/pjsua.cfg

e no servidor D:

cat > ${HOME}/pjsua.cfg << FIM
--registrar sip:192.168.30.2
--proxy sip:192.168.30.2;lr
--realm *
--id sip:b@192.168.30.2
--username b
--local-port 50600
--null-audio
FIM
pjsua --config-file=${HOME}/pjsua.cfg

26/09: SIP + SDP + NAT

  • Continuação da atividade anterior.

30/09: Codecs

  • Codecs.
  • Metarquivos: JPEG, MPEG.
  • Camadas de sessão, apresentação e aplicação.

03/10: IPv6

07/10: IPv6 e SIP

Cenário usando Netkit: global[compact]=False global[mem]=32 global[vm]=4 global[clean]=False global[path]=/tmp/rmu20142/lab

C[type]=generic D[type]=generic E[type]=generic F[type]=generic

C[eth1]=CE E[eth1]=CE

E[eth2]=EF F[eth2]=EF

D[eth1]=DF F[eth1]=DF </syntaxhighlight>

Configuração de rede:

  • C:
ip link set eth1 up
ip -4 address add 192.168.10.2/24 dev eth1 scope site
ip -4 route add 0.0.0.0/0 via 192.168.10.1 scope site
ip -6 address add 2804:1454:0:2010::2/64 dev eth1 scope global
ip -6 route add ::/0 via 2804:1454:0:2010::1
  • D:
ip link set eth1 up
ip -4 address add 192.168.30.2/24 dev eth1 scope site
ip -4 route add 0.0.0.0/0 via 192.168.30.1 scope site
ip -6 address add 2804:1454:0:2030::2/64 dev eth1 scope global
ip -6 route add ::0/0 via 2804:1454:0:2030::1
  • E:
ip link set eth1 up
ip link set eth2 up
ip -4 address add 192.168.10.1/24 dev eth1 scope site
ip -4 address add 192.168.20.1/24 dev eth2 scope site
ip -4 route add 192.168.30.0/24 via 192.168.20.2
sysctl -w net.ipv4.conf.all.forwarding=1
ip -6 address add 2804:1454:0:2010::1/64 dev eth1 scope global
ip -6 address add 2804:1454:0:2037::1/64 dev eth2 scope global
ip -6 route add 2804:1454:0:2030::/64 via 2804:1454:0:2037::2
sysctl -w net.ipv6.conf.all.forwarding=1
  • F:
ip link set eth1 up
ip link set eth2 up
ip -4 address add 192.168.30.1/24 dev eth1 scope site
ip -4 address add 192.168.20.2/24 dev eth2 scope site
ip -4 route add 192.168.10.0/24 via 192.168.20.1
sysctl -w net.ipv4.conf.all.forwarding=1
ip -6 address add 2804:1454:0:2030::1/64 dev eth1 scope global
ip -6 address add 2804:1454:0:2037::2/64 dev eth2 scope global
ip -6 route add 2804:1454:0:2010::/64 via 2804:1454:0:2037::1
sysctl -w net.ipv6.conf.all.forwarding=1

Configuração do Asterisk

  • C, sip.conf:
cat > /etc/asterisk/sip.conf << FIM
[general]
; Suporte a IPv6
udpbindaddr=::

[a]
type=friend
context=rmu20142
;
; SIP
host=dynamic
qualify=yes
insecure=port,invite
;
; SDP
disallow=all
allow=alaw
allow=ulaw
allow=gsm

[cd-ipv4]
type=peer
context=rmu20142
;
; SIP
host=192.168.30.2
qualify=yes
insecure=port,invite
;
; SDP
disallow=all
allow=alaw
directmedia=no

[cd-ipv6]
type=peer
context=rmu20142
;
; SIP
host=2804:1454:0:2030::2
qualify=yes
insecure=port,invite
;
; SDP
disallow=all
allow=alaw
directmedia=no

[dc-ipv4]
type=user
context=rmu20142
;
; SIP
host=192.168.30.2
qualify=yes
insecure=port,invite
;
; SDP
disallow=all
allow=alaw
directmedia=no

[dc-ipv6]
type=user
context=rmu20142
;
; SIP
host=2804:1454:0:2030::2
qualify=yes
insecure=port,invite
;
; SDP
disallow=all
allow=alaw
directmedia=no
FIM
  • C, extensions.conf:
cat > /etc/asterisk/extensions.conf << FIM
[rmu20142]
;
; Local: "100" ou "a"
exten => 100,1,Dial(SIP/a)
exten => 100,n,Hangup()
exten => a,1,Dial(SIP/\${EXTEN})
exten => a,n,Hangup()
;
; Remoto via tronco SIP: "0" antecipando demais caracteres
exten => _0.,1,Dial(SIP/cd-ipv6/\${EXTEN:1})
exten => _0.,n,Dial(SIP/cd-ipv4/\${EXTEN:1})
exten => _0.,n,Hangup()
FIM
  • C, execução do Asterisk:
/etc/init.d/asterisk start
  • D, sip.conf:
cat > /etc/asterisk/sip.conf << FIM
[general]
; Suporte a IPv6
udpbindaddr=::

[b]
type=friend
context=rmu20142
;
; SIP
host=dynamic
qualify=yes
insecure=port,invite
;
; SDP
disallow=all
allow=alaw
allow=ulaw
allow=gsm

[cd-ipv4]
type=user
context=rmu20142
;
; SIP
host=192.168.10.2
qualify=yes
insecure=port,invite
;
; SDP
disallow=all
allow=alaw
directmedia=no

[cd-ipv6]
type=user
context=rmu20142
;
; SIP
host=2804:1454:0:2010::2
qualify=yes
insecure=port,invite
;
; SDP
disallow=all
allow=alaw
directmedia=no

[dc-ipv4]
type=peer
context=rmu20142
;
; SIP
host=192.168.10.2
qualify=yes
insecure=port,invite
;
; SDP
disallow=all
allow=alaw
directmedia=no

[dc-ipv6]
type=peer
context=rmu20142
;
; SIP
host=2804:1454:0:2010::2
qualify=yes
insecure=port,invite
;
; SDP
disallow=all
allow=alaw
directmedia=no
FIM
  • D, extensions.conf:
cat > /etc/asterisk/extensions.conf << FIM
[rmu20142]
;
; Local: "100" ou "b"
exten => 100,1,Dial(SIP/b)
exten => 100,n,Hangup()
exten => b,1,Dial(SIP/\${EXTEN})
exten => b,n,Hangup()
;
; Remoto via tronco SIP: "0" antecipando demais caracteres
exten => _0.,1,Dial(SIP/dc-ipv6/\${EXTEN:1})
exten => _0.,n,Dial(SIP/dc-ipv4/\${EXTEN:1})
exten => _0.,n,Hangup()
FIM
  • D, execução do Asterisk:
/etc/init.d/asterisk start

Configuração do Cliente

Para se registrar no servidor C:

cat > ${HOME}/pjsua.cfg << FIM
--registrar sip:192.168.10.2
--proxy sip:192.168.10.2;lr
--realm *
--id sip:a@192.168.10.2
--username a
--local-port 50600
--null-audio
FIM
pjsua --config-file=${HOME}/pjsua.cfg

e no servidor D:

cat > ${HOME}/pjsua.cfg << FIM
--registrar sip:192.168.30.2
--proxy sip:192.168.30.2;lr
--realm *
--id sip:b@192.168.30.2
--username b
--local-port 50600
--null-audio
FIM
pjsua --config-file=${HOME}/pjsua.cfg

10/10: IPv6 e SIP

Atividade em sala:

  1. Criar canais SIP sobre IPv6 e sobre IPv4 entre centrais (arquivo sip.conf).
  2. Definir sequência de prioridade no uso de canal IPv6 ou IPv4 (arquivo extensions.conf).
  3. Utilizar IPv4 nos terminais/ramais (entre A e C, entre B e D) e IPv6 entre centrais (entre C e D).
  4. Verificar como se comportaram os cabeçalhos em IPv4 e IPv6 nos vários segmentos da transmissão:
    1. From.
    2. To.
    3. Contact.
    4. Call-ID.
    5. Via.

A prova será baseada nesta atividade.

14/10: revisão da prova

?: RTP

Projeto 3: qualidade de serviço

07/11: sem aula

Leitura extraclasse:

  • IntServ
  • DiffServ
  • TOS / DSCP / Traffic Class

25/111: aplicação e acompanhamento da política

Para monitorar o tráfego já marcado:

tcpdump -ni INTERFACE '(ip and (ip[1] & 0xfc) >> 2 == DSCP)'

onde INTERFACE é a interface de rede a ser monitorada e DSCP é o código DSCP.

No nosso cenário, temos como interface eth2 e 3 códigos em uso:

  • 0: tráfego regular.
  • 40: sinalização.
  • 46: mídia.

Projeto 4: interoperabilidade

  • Segurança: SIP sobre TLS, SRTP.
  • WebRTC.[6]

02/12: WebRTC

Material baseado na wiki do Asterisk:

cd /usr/local/asterisk-11
cat > etc/asterisk/http.conf << EOF
[general]
enabled=yes
bindaddr=0.0.0.0
bindport=8088
EOF
cat > etc/asterisk/rtp.conf << EOF
[general]
rtpstart=10000
rtpend=20000
stunaddr=tele.sj.ifsc.edu.br
EOF

No arquivo etc/asterisk/sip.conf deve-se adicionar o suporte a websocket em protocolos: ... [general] ... transport=tcp,udp,ws ... </syntaxhighlight> e, também, o suporte a WebSocket e SRTP para o canal SIP> [a] ... directmedia=no

Suporte a STUN/ICE

icesupport=yes

Suporte a áudio e vídeo

avpf=yes force_avp=yes

SRTP

encryption=yes </syntaxhighlight>

A testar com algum softphone, como por exemplo sipML5.

Referências

  1. COLCHER, S. et. al. VoIP: Voz sobre IP. 1ª ed. Elsevier. 2005. ISBN 85-352-1787-8.
  2. ROSENBERG, J. et. al. SIP: Session Initiation Protocol. IETF. RFC 3261. 2002.
  3. HANDLEY, M. et. al. SDP: Session Description Protocol. IETF. RFC 4566. 2006.
  4. PJSIP. pjsua. http://www.pjsip.org/pjsua.htm. 2014.
  5. SCHULZRINNE, H. et. al. RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications. IETF. RFC 3550. 2003.
  6. Google. WebRTC. 2012.