PJI2-2017-1

Endereço encurtado: http://bit.ly/pji2-20171

Presença: Neste link

Projeto Integrador I: Diário de Aula 2017-1

Professores: Marcelo Maia Sobral ( Facebook) e Simara (simara.sonaglio@ifsc.edu.br)
Encontros: 4a feira/19:00, 6a feira/19:00
Atendimento paralelo: 4a e 6a feira 18:30 h
Coordenadoria pedagógica (Graciane): graciane@ifsc.edu.br (3381-2890, 3381-2842)

• Plano de Ensino

Objetivo Geral

Implantar rede de dados e telefônica de pequeno porte, típica de um pequeno escritório.

Ementa

Introdução e histórico das telecomunicações e da Internet. Uso de serviços e aplicações oferecidos pelas redes de telecomunicações. Conceitos sobre redes de computadores: comutação de pacotes versus comutação de circuitos, redes locais e rede Internet. Instalação de computadores e integração a uma rede local e a Internet. Sistema operacional Linux. Introdução ao sistema telefônico: telefonia fixa e móvel, centrais de comutação, telefonia IP e convergência. Integração de serviços de voz convencionais e VoIP.

• Cronograma

Bibliografia

• FOROUZAN, Behrouz A.; FEGAN, Sophia Chung. Comunicação de dados e redes de computadores. Tradução de Ariovaldo Griesi. 4. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2008. 1134 p., il. ISBN 9788586804885.
• KUROSE, J. e ROSS, K. Redes de Computadores e a Internet: Uma abordagem top-down. Tradução da 3a edição, Addison Wesley, 2006.
• COLCHER, Sérgio. VOIP: voz sobre IP. Rio de Janeiro: Elsevier, 2005.

Material de apoio

• Linux
  • Ubuntu Guide
  • Uso do Terminal
  • Comandos básicos na linha de comando
  • Terminal básico
  • Aprenda Linux, 101: A linha de comando do Linux (artigo da IBM ... um pouco mais avançado)
  • Comandos_de_Sistemas_Operacionais_variantes_do_UNIX
• Redes
  • Configuração básica de rede no Linux
  • Um bom guia sobre Endereçamento IP feito pela Cisco
• Outros
  • Gliffy: um software online para fazer diagramas

Alguns textos interessantes

• A história dos telefones celulares
• Telebrasil (Associação Brasileira de Telecomunicações)
• Telecom no Brasil: um panorama
• Estatísticas sobre telecomunicações no Brasil
• Principais grupos de telecomunicações no Brasil
• Telecomunicações: O Novo Cenário (BNDES)
• Desafios e Oportunidades do Setor de Telecomunicações no Brasil (IPEA)
• Netflix abocanha 34% de todo o tráfego da internet na América do Norte
• Tráfego total VoIP na Internet
• Internet no Brasil 2014 (dados e fontes)
• Internet: como estão as velocidades nos principais países
• Apresentação sobre redes de computadores
• O Mundo Submarino da Internet
• Rede Ipê: a Rede Nacional de Pesquisa (RNP)

Oportunidades para Técnicos em Telecomunicações

• Ofertas de vagas para técnico em Telecom
• Ofertas de vagas para técnico em Telecom no SINE
• Salário médio do Técnico em Telecomunicações no Brasil

Documentários sobre telecomunicações

• História das Telecomunicações
• Inventos: Telefones Celulares (video Discovery)
• Documentário É Logo Ali: parte 1 e parte 2
• Video da Petrobras

Curiosidades

• Telex: um serviço já extinto (?!)
• Submarine Cable Map
• Mapa de Ataques
• Panorama do Tráfego - RNP
• Uma semana na vida do Administrador de Suporte do "Inferno" (humor)
• Vaga de Técnico em Redes na RNP: um exemplo de oferta de emprego
• Empoderar, dar autonomia, não esconder o código
• Carrier Grade Linux (CGL): Linux para Telecomunicações
  • ... e um estudo de caso sobre CGL

Avaliações

As avaliações serão de dois tipos:

• Projetos: feitos em equipe, serão avaliados de acordo com o cumprimento dos objetivos previamente determinados. Na apresentação do projeto, uma entrevista será feita para definir o conceito concedido a cada membro da equipe.
• Testes: feitos individualmente, serão aplicados semanalmente no início da aula. O conteúdo para esses testes serão textos informados com uma semana de antecedência, assim como as técnicas e assuntos vistos em aula. A avaliação de cada teste será dada com um dos conceitos S (suficiente) e I (insuficiente).

O conceito final será calculado da seguinte forma:

• 9 a 10: ao menos dois projetos A e um projeto B
• 7 a 9: ao menos dois projetos B em um projeto C
• 6: ao menos C em todos projetos

Além disso, os testes ajustam o conceito final da seguinte maneira:

• Incrementa: se pelo menos 75% dos testes S, incrementa conceito final em um nível (ex: B sobe para A)
• Mantém: se pelo menos 40% dos testes S, mantém conceito final
• Decrementa: se menos de 40% dos testes S, decrementa conceito final em um nível (ex: A reduz para B)

Projetos

Nome	Projeto 1	Projeto 2	Projeto 3	Conceito	Conceito após ajuste	Faltas

• OBS: D* = Indefinido (por ausência à avaliação)
• OBS 2: conceito acompanhado de ? = falta o relatório do projeto

Testes

Nome	T1	T2	T3	T4/PC	T5	T6	T7	T8	T9	T10	T11	Ajuste

Obs: I* = não fez o teste

Equipes

Equipe	Membros
1
2
3
4
5
6
7

10/02: Apresentação da disciplina

Aula 1

Objetivo da aula: usar o sistema operacional Linux para visualizar os conteúdos de arquivos A disciplina se compõe de três etapas: Introdução ao uso do sistema operacional Linux Instalação de um computador com Linux e implantação de uma rede local com acesso a Internet Implementação de um pequeno PBX IP Hoje inicia-se a etapa 1. Ao longo dela serão estudados alguns conceitos sobre o sistema operacional Linux, e serão praticados exercícios e resolvidos pequenos desafios relacionados com procedimentos usuais do dia-a-dia. Ao final da etapa, um pequeno projeto será realizado para consolidar o conhecimento e avaliar o progresso da turma. O que é um sistema operacional ? No curso iremos trabalhar com sistema operacional Linux. Porém o conceito de sistema operacional inclui também o Windows, Mac OS X, FreeBSD, Android, iOS, e (muitos, muitos, muitos mesmo !) outros. Para ter uma ideia do que faz um sistema operacional, vejam esta animação: A Saga do Windows Não há um video tão direto e divertido como esse que se baseie no Linux. Mas alguns documentários podem contextualizar o Linux e contar um pouco de sua história. Vocês podem assisti-lo em outro momento, caso se interessem em conhecer melhor o Linux e software livre: Revolution OS: A História do Linux, GNU e software livre The Code Linux - documentário sobre Linux O que esses videos procuram revelar é que o sistema operacional é um programa que articula os recursos do computador (hardware) para que usuários possam executar programas (software). O sistema operacional por si só não tem utilidade, pois ele existe para viabilizar o uso de aplicativos, e esses sim são úteis para os usuários. Costuma-se dizer também que um sistema operacional pode ser visto como uma plataforma de software sobre a qual podem-se criar e utilizar programas. Um sistema computacional é formado por hardware e software, e é utilizado por pessoas ou mesmo outros sistemas Alguns conceitos são comuns ao projeto de sistemas operacionais: Interface com o usuário, tanto gráfica quanto via terminal com o interpretador de comandos (shell) Processos (programas em execução), sendo usual hoje em dia que múltiplos processos possam coexistir em um sistema operacional Gerenciamento dos recursos do computador (memória, discos, ...), de forma a tirar melhor proveito de suas capacidades Arquivos e diretórios, para facilitar o armazenamento de dados e sua organização Rede (comunicação com outros computadores), uma vez que hoje em dia é inconcebível que um dispositivo computacional não possa se comunicar com outros dispositivos Sistemas operacionais usados em equipamentos de rede Equipamentos de rede como roteadores, pontos de acesso, modems adsl, switches ethernet e mesmo centrais telefônicas podem ser considerados computadores especializados. Todos possuem algum sistema operacional sobre o qual outros softwares são usados para implementar as funções de cada equipamento. OpenWRT: Linux para roteadores e pontos de acesso Firmwares para roteadores são baseados em Linux ? Módulo ICIP 30 para Centrais Telefônicas Intelbras usam Linux ... Interface com o usuário Hoje, em particular, precisaremos explorar um pouco dos conceitos de interface com o usuário, arquivos e aplicativos. A interface a ser usada inicialmente é a interface gráfica (GUI - Graphical User Interface). A figura a seguir mostra essa interface, conforme a que existe nos computadores do laboratório: Uma interface gráfica ... Outro tipo de interface a ser usada é a interface de linha de comando, ou simplesmente interface de texto (CLI - Command Line Interface). Essa interface se apresenta como uma tela de texto, sem recursos gráficos nem interação com mouse, onde se podem somente digitar comandos e visualizar seus resultados na forma de texto simples. A figura a seguir mostra uma interface de texto: Uma interface de linha de comando acessível em um terminal ... Em especial, ao longo da disciplina faremos uso intensivo da interface de linha de comando por meio de terminais (ver figura acima). Uma boa introdução ao uso do terminal pode ser lida no material de apoio. Algumas atividades para o uso do sistema operacional Ao longo da disciplina, diversas atividades precisarão ser realizadas com o sistema operacional. Algumas delas são bastante corriqueiras, e por isso acabam sendo realizadas desde as primeiras vezes em que se usa o sistema. Elas envolvem: Iniciar e encerrar uma sessão no Linux: sessões são iniciadas quando um usuário se autentica no sistema operacional, iniciando sua interface de trabalho (gráfica ou textual) e executando seus aplicativos. O término da sessão encerra todos os programas em execução iniciados pelo usuário (há exceções). Familizarização com a interface gráfica: a interface gráfica se apresenta como a interface preferencial para a grande maioria dos usuários. Ela oferece um acesso intuitivo para aplicativos e arquivos. Usar o navegador de arquivos: o acesso a arquivos e diretórios (ou pastas) pode ser feito com o navegador de arquivos. Esse aplicativo gráfico apresenta diversas facilidades para trabalhar com arquivos e diretórios. Executar programas: programas podem ser executados com ajuda do sistema operacional. Basicamente podem-se classificá-los em aplicativos, que realizam tarefas para as finalidades do usuário (ex: editar texto, navegar na web), e utilitários, que servem para ajudar a usar o ambiente do sistema operacional (ex: shell, programas de cópia de arquivos). Programas podem ser executados tanto a partir da interface gráfica quanto da linha de comando. Atividade Um conjunto de arquivos foi disponibilizado na rede do IFSC-SJ (ver este link). Usando o ambiente gráfico (GUI), obtenha cada um desses arquivos, e faça o seguinte: Visualize seu conteúdo Identifique o tipo de conteúdo, apontando que informação associada ao arquivo pode ser usada para descobrir isso Identifique os aplicativos capazes de apresentarem esse arquivo Tente modificar os conteúdos desses arquivos, identificando os aplicativos utilizados Repita a atividade anterior, porém usando a interface de linha de comando (CLI) Escreva um relatório que contenha as informações relacionadas a cada arquivo, de acordo com as atividades realizadas. Esse relatório deve ser entregue por email para os professores.

15/02: Manipulação de arquivos e diretórios

Aula 2

Objetivo da aula: usar o sistema operacional Linux para manipular arquivos e diretórios utilizando interface gráfica e linha de comando. Uma tarefa usual em um sistema operacional é localizar arquivos. Essa procura pode ser baseada no nome ou parte do nome de arquivo, na data de criação ou última modificação, no nome do usuário ou grupo dono, ou outros atributos do arquivo. Pode ser inclusive baseada numa combinação dessas informações. Por exemplo, pode ser necessário procurar todos os arquivos de música ou video, ou então todos os programas (arquivos executáveis) que pertençam ao superusuário (usuário root). Existem programas capazes de fazer tais buscas tanto no ambiente gráfico quanto no modo texto. As buscas a serem realizadas são: Arquivos de música Arquivos de música ou video Arquivos de texto ou planilha do Openoffice que não tenham sido modificados a 7 dias ou mais Arquivos executáveis (programas) Arquivos executáveis pertencentes ao usuário root Para iniciar, vamos usar programas gráficos para fazer buscas. Usando o ambiente gráfico O primeiro programa gráfico a ser usado é o caja (ou nautilus em outras versões do Ubuntu que não o Mate), o gerenciador de arquivos disponível no Ubuntu Linux. Para usá-lo para fazer buscas selecione a opção de pesquisa: No caja aparecerá uma caixa de texto onde se deve digitar o nome ou parte do nome dos arquivos a serem procurados. Tente fazer as buscas usando esse programa. Há alguma que não pode ser feita ? Usando a linha de comando (modo texto) O caja funciona como um gerenciador de arquivos e diretórios, possibilitando investigar que arquivos existem em cada diretório, entre outras coisas. Com ele é simples listar o conteúdo de um ou mais diretórios, bastando navegar por sua interface. Mas na linha de comando não há essa facilidade. Nela devem-se usar alguns programas para obter um resultado parecido. Para começar a usar a linha de comando, devem-se conhecer e saber usar programas para navegar por diretórios, listar diretórios, procurar arquivos e diretórios e copiar arquivos. Árvore de diretórios Antes de iniciarmos o estudo de comandos dos Linux é necessário entendermos como funciona a sua organização de arquivos e diretórios. Isso é importante para conseguirmos especificar adequadamente o caminho de arquivos e diretórios que desejamos manipular quando formos utilizar os mais diversos comandos. Na figura acima é mostrado um exemplo de como são organizados arquivos e diretórios no Linux. Como é possível notar arquivos e diretórios são organizados de forma hierárquica, formando o que se chama de Árvore de Diretórios. No Linux há um diretório de nível superior chamado root que é identificado como apenas uma barra (/). Abaixo deste diretório principal estão organizados hierarquicamente todos os demais diretórios e arquivos existentes. Os diretórios que estão contidos em / são chamados de sub-diretórios. No exemplo mostrado na Figura acima podemos perceber que em / está o sub-diretório home, dentro de home está o sub-diretórios user1 e dentro de user1 estão os sub-diretórios doc e videos. O caminho de um arquivo ou diretório é a localização deste a partir do topo da estrutura de diretórios (/) ou a partir do diretório atual em que o usuário se encontra. Quando apontamos o caminho a partir do topo estamos nos referindo ao caminho absoluto de arquivos e diretórios. Quando apontamos o caminho de um arquivo ou diretório a partir do diretório corrente em que o usuário se encontra, estamos usando o conceito de caminho relativo. Por exemplo, o caminho absoluto do diretório doc que aparece na figura é /home/user1/doc. Já se o diretório atual do usuário for /home, o caminho relativo do diretório doc é user1/doc. Diretório atual Na linha de comando existe o conceito de diretório atual ou corrente. Quando se acessa esse tipo de interface, existe um diretório em que operações sobre arquivos são realizadas. Para descobrir o diretório atual usa-se o programa pwd, como mostrado a seguir: msobral@turing:~$ pwd /home/aluno Listagem de diretório No exemplo anterior, o diretório atual é /home/aluno. Qualquer operação sobre arquivos ou diretórios será feita tendo como base esse diretório. A operação mais simples é a listagem de diretório, que se faz com o programa ls. Aproveitando o exemplo acima, a listagem do diretório atual teria este resultado: msobral@turing:~$ ls 001.jpg iperf-2.0.5.tar.gz prova4-2011-1.odt 002.jpg juliano.tgz prova4-2011-1-rec.odt 003.jpg klaus prr.log 004.jpg livros public_html 005.jpg Makefile.in quartus.cap 006.jpg nhrp.tar radiusd_test.py 007.jpg nohup.out rco2 008.jpg passwd.web rmu msobral@turing:~$ Mudança de diretório A listagem apresentada revela vários arquivos e subdiretórios existentes no diretório atual. Sabendo que public_html é um subdiretório, pode-se desejar mudar o diretório atual de forma a entrar nesse subdiretório. Isso pode ser facilmente realizado com o programa cd: aluno@turing:~$ cd public_html aluno@turing:~/public_html$ pwd /home/aluno/public_html Diretório atual e diretório acima O diretório imediatamente acima é referido com .. (dois pontos). Esse é um atalho que possibilita subir um nível de diretório sem conhecer o nome do diretório imediatamente superior. Assim, para voltar ao diretório imediatamente anterior ao diretório atual pode-se fazer isto: aluno@turing:~/public_html$ cd .. aluno@turing:~$ pwd /home/aluno O diretório atual possui também um atalho chamado . (um ponto). Assim, se for executado este comando ... aluno@turing:~/public_html$ pwd /home/aluno/public_html aluno@turing:~/public_html$ cd . aluno@turing:~/public_html$ pwd /home/aluno/public_html ... nada acontecerá (o diretório atual não será modificado). Criação e remoção de diretório Um diretório pode ser criado com o comando mkdir. O uso desse comando pede apenas um argumento, que é o nome ou caminho do diretório a ser criado: aluno@M2:~$ pwd /home/aluno aluno@M2:~$ mkdir teste aluno@M2:~$ cd teste aluno@M2:~$ pwd /home/aluno/teste Para remover um diretório usa-se o comando rmdir. Esse diretório deve estar vazio para o comando consiga removê-lo: aluno@M2:~$ pwd /home/aluno aluno@M2:~$ rmdir teste aluno@M2:~$ cd teste cd: teste: Arquivo ou diretório não encontrado aluno@M2:~$ rmdir Downloads rmdir: falhou em remover “Downloads”: Diretório não vazio Cópia de arquivos A cópia de arquivos na linha de comando envolve usar o programa cp. Com ele podem-se copiar um ou mais arquivos para um diretório de destino. Por exemplo, para copiar o arquivo 001.jpg para dentro do diretório public_html pode-se fazer o seguinte: aluno@M2:~$ cp 001.jpg public_html O diretório de destino é sempre o último argumento passado ao programa cp. A cópia de múltiplos arquivos pode ser feita listando-os todos antes do diretório de destino: aluno@M2:~$ cp 001.jpg 002.jpg 003.jpg public_html ... ou usando-se o caractere especial * (chamado de curinga ou wildcard no original em inglês): aluno@M2:~$ cp *.jpg public_html No exemplo acima, todos os arquivos cujos nomes terminem com .jpg serão copiados para dentro de public_html. Outra variação no uso do curinga é: aluno@M2:~$ cp 00*.jpg public_html ... em que todos os arquivos cujos nomes iniciem com 00 e terminem com .jpg serão copiados. Renomeação de arquivos Arquivos podem ser renomeados com o comando mv. Ele pode ser usado de forma muito parecida com o comando cp. A diferença está na remoção do arquivo original, como se ele sumisse de seu diretório de origem e aparecesse no diretório de destino. aluno@M2:~$ mv mulher_de_40.mp3 Musicas aluno@M2:~$ ls Musicas mulher_de_40.mp3 aluno@M2:~$ ls mulher_de_40.mp3 não é possível acessar mulher_de_40.mp3: Arquivo ou diretório não encontrado Se os diretórios de origem e destino forem iguais, mas os nomes do arquivo de origem e destino forem diferentes, então o arquivo na verdade é renomeado. aluno@M2:~$ mv mulher_de_40.mp3 musica_romantica.mp3 aluno@M2:~$ ls musica_romantica.mp3 musica_romantica.mp3 aluno@M2:~$ ls mulher_de_40.mp3 não é possível acessar mulher_de_40.mp3: Arquivo ou diretório não encontrado Remoção de arquivos Arquivos podem ser removidos com o comando rm. Cuidado ao utilizá-lo ! Uma vez removido, um arquivo não pode ser recuperado ! aluno@M2:~$ rm mulher_de_40.mp3 aluno@M2:~$ ls mulher_de_40.mp3 não é possível acessar mulher_de_40.mp3: Arquivo ou diretório não encontrado Curingas (wildcards) Curingas são caracteres especiais usados para selecionar vários arquivos ou diretórios de uma só vez. Os curingas podem ser usados em qualquer comando para especificar nomes de arquivos e diretórios. Dois curingas bastante usados são: * : casa com uma sequência composta por 0 ou mais caracteres quaisquer. ? : casa com um único caractere qualquer Curingas são muito úteis para operações sobre arquivos e diretórios. Por exemplo, para copiar todos os arquivos de música MP3 pode-se usar o curinga *' da seguinte forma: aluno@M2:~$ cp *.mp3 Musica Para mover os arquivos cuja extensão seja mp4 ou mpg, podem-se usar os curingas * e ? desta forma: aluno@M2:~$ mv *.mp? Videos Procura por arquivos A procura de arquivos e diretórios pode ser realizada na linha de comando com o programa find. Por exemplo, para localizar todos os arquivos ou diretórios chamados default, e que estejam abaixo de /etc: aluno@D1:~$ find /etc -name default -print /etc/default /etc/calendar/default /etc/X11/xinit/xinput.d/default aluno@D1:~$ Uso do find : find diretório [opões] ... sendo diretório o diretório abaixo de que se deseja fazer a busca. As opções servem para selecionar arquivos e diretórios durante a busca, e também para executar ações para cada um deles que for encontrado. Algumas opções mais comuns: -name nome: seleciona arquivos ou diretórios cujos nomes sejam nome' . Essa opção aceita wildcards (* e ?) -type tipo: seleciona apenas o tipo' indicado, que pode ser: d: diretório f: arquivo l: link simbólico (ou atalho) -perm modo: seleciona apenas arquivos ou diretórios que possuam as permissões indicadas em modo -size tamanho: seleciona apenas arquivos com tamanho de acordo com o especificado (em bytes) -mtime n: seleciona apenas arquivos ou diretórios modificados a n * 24 horas atrás -atime n: seleciona apenas arquivos ou diretórios acessados a n * 24 horas atrás -user usuario: seleciona apenas arquivos ou diretórios pertencentes a usuario -exec comando \;: executa comando para cada arquivo ou diretório encontrado. Ex: find /tmp -type f -mtime +7 -exec rm -f {} \; : remove todos os arquivos dentro de /tmp que estejam há 7 dias sem serem modificados. A sequência {} é substituída pelo nome do arquivo encontrado. ... e muitas outras (consulte o manual do find). Exercícios Partindo do subdiretório /home/aluno/Desktop, e usando somente caminhos (pathnames) relativos, indique a sequência de comandos necessária para visitar sucessivamente os seguintes subdiretórios: /home/aluno /home /etc/default /usr/share/doc /usr/share/doc/python/faq /usr/lib/ubuntu-mate /usr/local/etc /usr/local/man /usr/local/lib/python2.7 /usr/local/lib/python2.7/site-packages /usr/local/lib/python2.7/dist-packages /home/aluno /home/aluno/Downloads Partindo do subdiretório /home/aluno, informe a sequência de subdiretórios (indique-os com seus caminhos absolutos) visitados se forem seguidos os seguintes caminhos relativos: Imagens ../Documentos ../.. ../boot grub ../../usr/lib ../share ../local lib/python2.7 ../.. ../../etc ../lib/modules ../../home aluno/Downloads/.. Organize estes arquivos, de forma que sejam colocados nos subdiretórios Imagens, Videos e Documentos, de acordo com seus tipos. Os arquivos devem ser movidos para esses diretórios. Remova o arquivo compactado transferido no exercício anterior. Renomeie os arquivos de imagens organizados no exercício 3. Dê um nome para cada imagem de acordo com seu conteúdo. No diretório /usr/share/sounds/ubuntu existem vários arquivos de áudio. Crie um diretório dentro de seu diretório pessoal e copie-os para esse novo diretório. Em seguida, reproduza-os para escutá-los. Encontre o arquivo lsusb, que se encontra em algum subdiretório dentro de /usr Encontre os subdiretórios lib, que estão dentro de /usr Localize todos os arquivos executáveis (i.e., os programas) que existem abaixo de /lib Localize todos os arquivos pertencentes ao usuário aluno e que estejam dentro de /tmp

17/02: continuação

Aula 3
continuação da aula de 15/02

20/02: O protocolo SIP

Aula 4

Transparências Arquivo:Manual do usuario ata gkm 1000t e ata gkm 2000t.pdf Mensagens, Transações, Diálogos e Chamadas SIP Captura: com reinvite Captura: com reinvite O protocolo SIP O protocolo SIP segue um modelo P2P (peer-to-peer), em que dois ou mais participantes, chamados de agentes, trocam mensagens com a finalidade de estabelecerem algum tipo de sessão (de voz no nosso caso, mas pode ser de video, mensagem instantânea, ou algum outro tipo de serviço). Assim, cada agente em uma sessão SIP se comporta tanto como cliente (quando envia requisições SIP) quanto servidor (quando responde a requisições SIP). A parte que inicia requisições se chama UAC (User Agent Client), e a que responde requisições é denominada UAS (User Agent Server), estando ambas implementadas nos telefones IP e similares. Uma sessão SIP envolve a interação entre duas entidades lógicas, que no caso de chamadas VoIP são por vezes chamadas simplesmente de usuários. A diferença entre entidade lógica e agente é que a primeira é o usuário (recurso) que inicia ou recebe chamadas, e o segundo é a aplicação que contém os mecanismos para efetuar e receber chamadas - pense que a entidade seria uma pessoa, e o agente o aparelho telefônico em uma chamada telefônica convencional. Cada entidade é identificada por uma URI (Uniform Resource Indicator) SIP, semelhante a um número de telefone. Além de identificar uma entidade lógica, a informação em uma URI SIP indica a forma com que essa entidade deve ser contatada via SIP. Exemplos de URI SIP seguem abaixo: # Uma URI simples, tipicamente usada em mensagens INVITE (que iniciam sessões SIP) sip:1234@biloxi.example.com # Uma URI mais elaborada, tipicamente usada em alguns cabeçalhos SIP (ex: Contact ou Refer-to) sip:joseph.fourier@transform.org:5060;transport=udp;user=ip;method=INVITE;ttl=1; maddr=240.101.102.103?Subject=FFT As comunicações SIP seguem uma hierarquia, cujos níveis são: Mensagens: mensagens de texto individuais trocadas entre agentes. Transação: sequência de mensagens entre dois agentes iniciando com uma requisição e terminando com uma resposta final. Diálogo: uma relação entre dois agentes que persiste por algum tempo, e identificada por um Call-ID. Chamada: composta por todos os diálogos originados por um agente. 'Mensagens, transações, diálogos e chamadas Mensagens SIP O protocolo SIP tem uma estrutura simplificada com mensagens de pedido e resposta, assemelhando-se ao protocolo HTTP. Essas mensagens possuem a seguinte estrutura: Linha inicial Cabeçalho1: valor do cabeçalho 1 Cabeçalho2: valor do cabeçalho 2 ... CabeçalhoN: valor do cabeçalho N <linha em branco> corpo da mensagem (opcional) A diferença básica entre pedidos e respostas SIP está na linha inicial: pedidos contém um método SIP e seus parâmetros, e respostas possuem um código de status junto com um curto texto informativo. Abaixo são mostradas duas mensagens SIP: um pedido e sua respectiva resposta. Nesse exemplo, ambas mensagens não possuem um corpo de mensagem (lembre que isso é opcional): Pedido: REGISTER sips:ss2.biloxi.example.com SIP/2.0 Via: SIP/2.0/TLS client.biloxi.example.com:5061;branch=z9hG4bKnashds7 Max-Forwards: 70 From: Bob <sips:bob@biloxi.example.com>;tag=a73kszlfl To: Bob <sips:bob@biloxi.example.com> Call-ID: 1j9FpLxk3uxtm8tn@biloxi.example.com CSeq: 1 REGISTER Contact: <sips:bob@client.biloxi.example.com> Content-Length: 0 Resposta: SIP/2.0 200 OK Via: SIP/2.0/TLS client.biloxi.example.com:5061;branch=z9hG4bKnashd92 ;received=192.0.2.201 From: Bob <sips:bob@biloxi.example.com>;tag=ja743ks76zlflH To: Bob <sips:bob@biloxi.example.com>;tag=37GkEhwl6 Call-ID: 1j9FpLxk3uxtm8tn@biloxi.example.com CSeq: 2 REGISTER Contact: <sips:bob@client.biloxi.example.com>;expires=3600 Content-Length: 0 O pedido exemplificado foi uma mensagem do tipo REGISTER, que é um tipo de método SIP. Um método pode ser entendido como um comando enviado de um participante a outro. A resposta contém o status 200 OK, que significa que o pedido foi atendido com sucesso. Por fim, ambas mensagens contiveram um conjunto de cabeçalhos necessários para caracterizá-las, dentre eles Via, From, To, Call-Id, CSeq, Contact e Content-Length. As tabelas a seguir descrevem resumidamente os principais métodos e cabeçalhos SIP. Método SIP Descrição REGISTER Usado por um agente para notificar a rede SIP (outros agentes) sobre sua URI de contato INVITE Usado para estabelecer sessões entre dois agentes ACK Confirma respostas finais a requisições INVITE BYE Termina uma sessão previamente estabelecida CANCEL Encerra tentativas de chamadas OPTIONS Consulta um agente sobre suas capacidades Tabela de métodos SIP (não exaustiva ... apenas os principais métodos) Cabeçalho SIP Descrição Obrigatoriedade Uso Via Registra a rota seguida por uma requisição, sendo usado para que respostas sigam o caminho inverso Requisição e resposta Requisição e resposta To Identifica o destinatário de uma requisição Requisição e resposta Requisição e resposta From Identifica o originador da requisição Requisição e resposta Requisição e resposta Call-Id Identifica univocamente uma chamada entre um UAC e um UAS. Requisição e resposta Requisição e resposta CSeq Numera as requisições de uma mesma chamada de um mesmo UAC Requisição Requisição e resposta Contact Identifica o originador da requisição ou o recurso requisitado Requisição e resposta Max-Forwards Máximo número de saltos que a requisição pode atravessar Requisição Requisição Content-Length Informa a quantidade de bytes do corpo da mensagem Requisição e resposta Date Informa a data e horário de uma requisição ou resposta Requisição e resposta Supported Lista uma ou mais opções suportadas por um UAC ou UAS Requisição e resposta User-Agent Informa sobre o agente (o programa) originador de uma requisição Allow Informa os métodos SIP aceitos pelo UAS Resposta Content-type Informa o tipo de conteúdo contido no corpo da mensagem WWW-Authenticate Informa que o UAC deve se autenticar para o UAS (e como isso deve ser feito) Resposta Authorization Contém as credenciais para autenticar o UAC para o UAS Requisição Tabela de cabeçalhos SIP (não exaustiva ... apenas os principais cabeçalhos) Diagramas de chamadas Alguns tipos de chamadas VoIP com SIP são recorrentes, estando representadas nas subseções a seguir. Registro de agente SIP em um proxy SIP Esta chamada ocorre entre um agente SIP e um servidor de registro SIP (SIP Registar), que está implementado tipicamente em um proxy SIP, um gateway de media, ou um PBX IP (este último incorpora as funções dos dois primeiros com as de um PBX). O registro do agente SIP tem por finalidade fazer com que o servidor de registro SIP conheça a localização do agente (endereço IP e port usado pelo UAS). Fone 1 Proxy SIP ou PBX IP | | | REGISTER | |---------------------------->| | 401 Unauthorized | |<----------------------------| | REGISTER | |---------------------------->| | 200 OK | |<----------------------------| | | Chamada direta entre dois agentes SIP Uma chamada direta entre dois agentes envolve uma transação INVITE, em que um agente convida o outro a estabelecer uma sessão SIP com um determinado tipo de media (ex: audio). A chamada é finalizada quando um dos agentes inicia uma transação BYE. Fone 1 Fone 2 | | | INVITE | |----------------------->| | 180 Ringing | |<-----------------------| | | | 200 OK | |<-----------------------| | ACK | |----------------------->| | RTP Media | |<======================>| | | | BYE | |<-----------------------| | 200 OK | |----------------------->| | | Chamada entre dois agentes SIP com intermediação de um Proxy SIP A principal diferença entre este tipo de chamada e o anterior é o uso de um (ou mais) proxy SIP entre os dois agentes. O proxy SIP tem por finalidade ajudar na realização das chamadas, uma vez que usualmente incorpora a função de servidor de registro. Um proxy SIP encaminha chamadas para o agente chamado, ou para outro proxy mais próximo do destino, podendo aplicar regras de controle de acesso quanto a quem pode realizar chamadas para quem. Fone 1 Proxy SIP ou PBX IP Fone 2 (directmedia=yes) | | | | INVITE | | |--------------->| INVITE | | 100 Trying |--------------->| |<---------------| 100 Trying | | |<---------------| | | | | | 180 Ringing | | 180 Ringing |<---------------| |<---------------| | | | 200 Ok | | 200 Ok |<---------------| |<---------------| | | ACK | | |--------------->| ACK | | |--------------->| | | | | RTP Media | |<===============================>| | | | | | BYE | | BYE |<---------------| |<---------------| | | 200 Ok | | |--------------->| 200 Ok | | |--------------->| | | | | | | Chamada entre dois agentes SIP com intermediação de um gateway de media Este caso é parecido com o anterior, que usa um proxy SIP. A diferença está na intermediação do fluxo de media, que é feita pelo gateway de media. Isso possibilita que dois agentes estabeleçam uma chamada mesmo usando codecs diferentes, pois o gateway de media fará a tradução entre codecs. Fone 1 PBX IP Fone 2 (directmedia=no) | | | | INVITE | | |--------------->| INVITE | | 100 Trying |--------------->| |<---------------| 100 Trying | | |<---------------| | | 180 Ringing | | 180 Ringing |<---------------| |<---------------| | | | 200 Ok | | 200 Ok |<---------------| |<---------------| | | ACK | | |--------------->| ACK | | |--------------->| | RTP Media | RTP Media | |<==============>|<==============>| | BYE | | |--------------->| BYE | | |--------------->| | | 200 Ok | | 200 Ok |<---------------| |<---------------| | | | | Chamada entre dois agentes SIP com intermediação de um gateway de media e uso de re-INVITE O uso de re-invite possibilita que o fluxo de media seja estabelecido diretamente entre os agentes SIP, caso usem o mesmo codec. Assim, evita-se a carga de processamento envolvida na intermediação pelo gateway de media. Isso é feito com o envio pelo gateway de media (representado abaixo por um PBX IP) de um novo INVITE para cada agente SIP, após a sessão SIP estar estabelecida. Esse novo INVITE contém uma descrição de media (mensagem SDP embutida no corpo da mensagem INVITE) com a localização do outro agente SIP - isso é, seu endereço IP, port UDP para a stream RTP e codec a ser usado. Fone 1 PBX IP Fone 2 (directmedia=yes) | | | | INVITE | | |--------------->| INVITE | | 100 Trying |--------------->| |<---------------| 100 Trying | | |<---------------| | | 180 Ringing | | 180 Ringing |<---------------| |<---------------| | | | 200 Ok | | 200 Ok |<---------------| |<---------------| | | ACK | | |--------------->| ACK | | INVITE |--------------->| |<---------------| INVITE | | 200 OK |--------------->| |--------------->| 200 OK | | ACK |<---------------| |--------------->| ACK | | |<---------------| | | | RTP Media | |<===============================>| | BYE | | |--------------->| BYE | | |--------------->| | | 200 Ok | | 200 Ok |<---------------| |<---------------| | | | | Correção para o wireshark O wireshark instalado no Ubuntu 14.04, como nas VM do laboratório, possui um bug que impede que se visualize a análise do fluxo de chamadas VoIP. Nessa versão, quando se seleciona no menu Telephony->VoIP Calls, e em seguida clica-se em uma das chamadas apresentadas e depois o botão Flow, o wireshark termina a execução. A solução para esse problema envolve instalar uma versão mais recente do wireshark: sudo add-apt-repository ppa:wireshark-dev/stable sudo apt-get update sudo apt-get install wireshark-gtk ... e após a instalação execute wireshark-gtk.