TKK | Tietoverkkolaboratorio | Opetus

All over IP

Johdanto Internet-protokolla IPv4 IPv6 Protokollat IP:n päällä TCP UDP RTP ICMP IP:n turvallisuus Palvelut e-Commerce e-Banking Tietokannat Pelaaminen Radio ja TV VoIP Etätyö Tulevaisuuden visio Tekijät Olli-Pekka Niemi Jussi Timonen Carl Wallén

VoIP VoIP eli Voice over IP on tekniikka jonka avulla puhelut voidaan ohjata IP-paketteina dataverkon yli. Perinteinen puhelinverkko (PSTN) perustuu piirikytkentäiseen yhteyteen. Kapasiteettia varataan jokaista puhelua varten 64kbps. Tämä sama kapasiteetti on varattuna koko puhelun ajan. Koska puheessa on paljon lyhyitä hiljaisia jaksoja niin tällainen menettelytapa haskaa kaistanleveyttä. VoIP:in kanssa voidaan käyttää ns. "silence suppression"ia, joka puolittaa datamäärän. Kun tähän vielä liitetään tehokas pakkausalgoritmi on datan osuus pudonnut murto-osaan alkuperäisestä arvostaan. On toki muistettava että pakattuun puhedataan lisätään paljon ylimääräistä ohjaustietoa kuten esim. eri kerroksien protokollien otsikot y.m. Tämä datavirta vatii kuitenkin paljon vähemmän kaistaa kuin 64kbps. Tavallinen VoIP-puhelu tuottaa dataa n. 5-6kbps. Koska VoIP perustuu Internet Protokollaan se voi toimia vain IP:tä puhuvien koneiden välillä. Tavalliset lankapuhelimet eivät ole tällaisia kojeita joten soittaminen tavalliseen puhelimeen VoIP-laittesta vaatii ns. PSTN-gatewayn, joka toimii Internetin ja PSTN:n yhdistäjänä. Kaiku, "jitter" ja viive ovat ongelmia VoIP-toteutuksissa. Tavallisessa dataliikenteessä viiveestä ja jitteristä ei mahdollisesti ole minkäänlaista haittaa, mutta puheessa tällainen voi olla todella ärsyttävää. IP ei myöskään takaa että data tulee oikeassa järjestyksessä tai virheettä perille (esim. puheessa myöhässä oleva data häiritsee enemmän kuin poisjäävä data). Tämän vuoksi VoIP vaatii muitakin protokollia kuin pelkät TCP/UDP ja IP. Tavallisesti TCP/IP-protokolla pinon päällä käytetään RSVP (Resource reSerVation Protocol), RTP (Real Time Protocol) sekä RTCP (RTP Control Protocol) protokollia. VoIP voi käyttää joko TCP:tä tai UDP:tä. Varsinkin signalointi ja esimerkiksi faksiliikenne käyttää TCP-protokollaa jotta luotettava tiedonsiirto olisi taattua. Realtime-data siirrossa kuten puheessa kannattaa usein käyttää UDP:tä kuljetusprotokollana. Seuraava kuva esittää yhden esimerkin siitä mitä protokollia VoIP käyttää eri kerroksilla: IP-puhelut voidaan luokitella Phone-to-Phone, Phone-to-PC, PC-to-Phone tai PC-to-PC puheluihin. PC-to-PC liikennöinti kulkee pelkästään dataverkon läpi, lähettäjältä vastaanottajalle. Phone-to-Phone puhelussa ensimmäinen ja viimeinen osuus kulkevat puhelinverkon kautta. Tässä välissä data kulkee dataverkossa IP-paketteina. Tämä vaatii ns. gatewayn puhelinverkon ja dataverkon välillä. Muut puheluluokat ovat yhdistelmiä edellisistä. VoIP standardeista tunnetuin ja käytetyin on ITU-T:n laatima H.323. Melkein kaikki suuret valmistajat tukevat sitä. Toinen käytössä oleva standardi on SIP (, joka on jonkin verran kevyempi kuin H.323. SIP on IETF:n laatima standardi.VoIP:in ehkä houkuttelevin ominaisuus on sen mahdollisesti paljon edullisempi hinta. Yritykset voisivat säästää suuria summia mikäli data ja televerkon sijasta voitaisiin pärjätä yhdellä verkolla jossa sekä data että puhe siirtyisi. Tavalliselle kuluttajalle säästyä kertyisi varsinkin kaukopuheluissa, koska kaukoverkko pystytään ohittamaan ohjaamalla puhe IP-paketeissa dataverkon yli. VoIP:illa on kuitenkin vielä edessään pitkä matka ennenkuin se lopullisesti syrjäyttää tavallisen puhelimen. Tekniikkaa ja laitteita on vielä hiottava ennen kuin suurkulutus voi alkaa. Jotta VoIP yleistyisi olisi suurien operaatoreiden panostettava tähän tekniikkaan entistä enemmän. On kuitenkin muistettava mistä operaattorit saavat suuren osan tuloistaan - puhelinlaskuista. Koska VoIP periaatteessa ohittaa koko tavanomaisen laskutusjärjestelmän on olemassa riski että VoIP:in lopullinen läpimurto jää odottamaan itseään vielä pitkään. Ongelmista huolimatta VoIP-visionäärit suunnittelevat jo perinteisten puhelin-numeroiden korvaamista IP-osoitteilla. IPv6:n osoiteavaruus on tarpeeksi laaja jotta tämä vaihto voisi teoriassa olla toteutettavissa. Kännykät olisivat siten oman IP-osoitteensa avulla osana Internettiä, mikä on unelma josta kännykkäteollisuus on puhunut jo pitkään. Lähteet: WhatIs? - http://whatis.techtarget.com