2003/3/15 明治大学情報科学センター 情報技術研究会 Private SIP サーバを用いた VoIP環境構築の試み 明治大学 情報システム管理課 服部裕之 ( [email protected] ) 1 分りにくいタイトルですね... 反省! VoIP: SIP: Voice over Internet Protocol Session Initiation Protocol 「Private SIPサーバを用いたVoIP環境構築の試み」 ↓ 『IPネットワーク上に「組織内のIP電話網」 を 作ってみよう!』 2 VoIP端末 3種類の接続形態 (http://www.isl.intec.co.jp/contents/proj/ifax/iphone/iphone.htm より抜粋) PC (Windows Messenger) IPネットワーク VoIPルータ 音声データ IP電話機 通常の電話/FAX 3 VoIPの仕組み 1. 相手先のIPアドレス(または対応するVoIP電話番号)を指定 2. 呼び出し 3. 通話 133.26.208.75 (VoIP番号:5000) IPネットワーク 通常の電話機 VoIP電話 VoIPルータ (133.26.208.75) 4 VoIP端末が増えたら・・・ VoIP電話番号とIPアドレスの管理が大変! VoIP電話番号 IPアドレス 050-1234-2051 133.26.208.97 050-1234-2052 133.26.208.71 050-1234-2053 133.26.208.88 VoIP用交換機が必要 → SIP (Session Initiation Protocol)サーバ 5 1.VoIP端末の登録 SIPサーバ VoIP端末 VoIP番号 IPアドレス:ポート番号 2502 133.26.208.71:5060 2501 133.26.208.97:10081 2503 133.26.208.88:20081 2504 133.26.226.16:5060 2.OK 1.REGISTER From: sip:[email protected] Contact: sip:133.26.208.71:5060 VoIP番号:2504 IP:133.26.226.16 VoIP番号:2501 IP:133.26.208.97 VoIP番号:2502 IP:133.26.208.71 VoIP番号:2503 IP:133.26.208.88 6 2.VoIP端末の呼び出し SIPサーバ VoIP端末 VoIP番号 IPアドレス:ポート番号 2502 133.26.208.71:5060 2501 133.26.208.97:10081 2.INVITE sip:[email protected] 1.INVITE sip:[email protected] From: sip:[email protected] To: sip:[email protected] CALL-ID: [email protected] 4.3.OK OK Contact: Contact:sip:[email protected]:5060 sip:[email protected]:5060 VoIP番号:2504 IP:133.26.226.16 VoIP番号:2501 IP:133.26.208.97 VoIP番号:2502 IP:133.26.208.71 VoIP番号:2503 IP:133.26.208.88 7 3.通話 SIPサーバ VoIP端末 音声データ (RTP - Real-Time Transport Protocol) VoIP番号:2504 IP:133.26.226.16 VoIP番号:2501 IP:133.26.208.97 VoIP番号:2502 IP:133.26.208.71 VoIP番号:2503 IP:133.26.208.88 8 SIPサーバの役割 呼出制御のみ VoIP端末の認証 VoIP端末の所在地(IPアドレス)管理 VoIP端末の状態管理(On/Off) (本来は、ノード間の呼制御への広い応用が可能) 音声データの転送には関知しない QoS(ネットワーク帯域制御)の定義には関知しない VoIP網と公衆電話回線網(PSTN)とのゲートウェイはしない 9 SIPサーバ関連ソフト 商用、オープンソースなどいろいろ存在 オープンソース SIPサーバ SER - SIP Express Router http://www.iptel.org/ser/ IWU SipProxy http://www.mysip.ch/ IP~PSTNゲートウェイ、VoiceMail、電話会議 asterisk http://www.asteriskpbx.com/ 10 音声データ RTP (Realtime Transport Protocol) UDPを用いた音声・映像に適したプロトコル 音声の符号化 圧縮の有無、種類により多数あり 代表例 G.711 G.723.1 etc. RTP/RTCP UDP (ITU標準) G.711 (無圧縮、64Kbps) G.723.1 (圧縮あり、6.3Kbps) IP データリンク層 物理層 → プロバイダの「IP電話」サービスでは、G.711を採用 11 VoIP端末(SIPクライアント) IP電話 2万円台の製品が登場 VoIPアダプタ ヤマハ RT56v など PC+ソフトウェア Windows Messenger もうダメかも... Linux linphone http://www.linphone.org/ 12 実験概要 SIPサーバを学内ネットワーク上に作る VoIP端末を学内ネットワークに接続 ↓ VoIP端末による内線通話網を実現 PC→電話機(VoIPアダプタ) 電話機(VoIPアダプタ)→PC 電話機(VoIPアダプタ)→電話機(VoIPアダプタ) PC→ファックス(VoIPアダプタ) 13 実験環境 133.26.226.x (教室内,LAN・10~100Mbps) 133.26.136.x (生田) 100Mbps~1Gbps SIPサーバ 133.26.208.x (事務室内) VoIP番号:2502 IP:133.26.226.? VoIP番号:2503 IP:133.26.226.? (DHCPによる自動割当) (DHCPによる自動割当) 富士通Loox S8+ Messenger(Ver.4.7) ヤマハRT-56v (VoIPルータ) +電話機 VoIP端末(SIPクライアント) misc-news.mind.meiji.ac.jp IP:133.26.136.153 SunFire 280 (Solaris8) + SER(Ver.0.8.10) VoIP番号:2501 IP:133.26.208.97 ヤマハRT-56v (VoIPルータ) +ファックス 14 実験結果 ネットワーク負荷 G.711 8KHz,8bit量子化 ヤマハRT56vのCODECは... パケット送出間隔、サイズ 実質帯域 20msec, 160バイト 80Kbps (IPパケット) 95,2Kbps (Ethernetフレーム) 音声品質 遅延が気になる (VoIP端末の性能に依存?) PC(Messenger)との通話時。感覚的には500msec程度の遅延 VoIPルータ間での通話ではまったく気にならない。 とぎれ、ゆらぎ、雑音、エコーは無し (RT56vの場合) 地区間の学内内線電話(9.6Kbps, 無音圧縮有)よりは高音質(と感じる) 15 VoIPの優れている点 移動が容易 機器の移動 VoIP番号の継続利用 コストは... 高価なPBXが不要 運用コストは「?」 PBXを完全に無くせるかどうかがポイント IPセントレックス NTT-com: 1000回線で¥1,277,000(月額) 16 VoIP化に際しての (学内)ネットワークの課題 ネットワーク設計の見直し 信頼性 QoS ファイアウォールポリシー (事務ネット、教研ネット) 電源 (番外) インターネット ファイアウォール × 既存の公衆電話回線網との連携 緊急電話 着信 MIND ○ 教育研究系ネット 事務系ネット 17 これからのお楽しみ FireWall Control Protocol SIPサーバとファイアウォールの連携 動的アクセスリスト制御 公衆電話回線網とVoIP網との相互接続 OpenSource+低コストなハードウェアで可能か? 18 おまけの実験 1.大学のSIPサーバに接続 SIPサーバ インターネット 2.音声通話 OCN(神奈川) Ether(100M) ADSL(12M,Acca) MIND 富士通Loox S8+ Messenger(Ver.4.7) ヤマハRT-56v (VoIPルータ) +電話機 VoIP端末(SIPクライアント) 富士通 Flashwave2040 (VoIP機能付 ADSLルータ) 19 (付録) 音声評価基準 評価基準(ITU-T) R値 MOS値 客観評価 主観評価 検査ツール Atliza VoIP analizer (http://www.artiza.co.jp/) (http://www.soumu.go.jp/s-news/2001/011226_3_e.html より抜粋) 20
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