Interdisziplinäres Hauptseminar - Netz- und Service-Infrastrukturen - Vortrag zum Thema: - ENUM -

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1 Interdisziplinäres Hauptseminar - Netz- und Service-Infrastrukturen - Vortrag zum Thema: - ENUM - Sandra Donner - TU-Chemnitz AIF Informations- und Kommunikationssysteme 21. April 2004

2 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Kurze Einführung 3 2 Technische Grundlagen 3 3 Anwendungsbeispiel / Realisierungen 6 4 Enum auf internationaler Ebene 7 5 Enum in Deutschland 8 6 News / Aktuell 8 7 Abkürzungsverzeichnis 10 Seite 2

3 Kurze Einführung 1 Kurze Einführung Durch neue Technologien ist ein und derselbe Benutzer von Telekommunikationssystemen über immer mehr verschiedene Kennungen erreichbar. Für jeden Dienst erhält er eine neue Nummer oder einen neuen Namen, z.b. E.164 Nummern für Telefon, Fax und SMS, Uniform Ressource Identifier (URI) für Internet-Dienste, etc. Was ist ENUM? ENUM ist ein Protokoll, welches im Rahmen der IETF (= hat sich der Entwicklung von Protokollen, deren Implementierung und Standardisierung verschrieben) entwickelt wurde und das in RFC 2916 definiert ist. ENUM = telephone NUmber Mapping definiert die Vorschrift, mit der eine klassische Telefonnummern auf eine Domain eindeutig abgebildet wird (dafür wird DNS genutzt). ENUM steht für ein Protokoll, mit dem Ressourcen aus dem Telekommunikations- und dem Internetbereich verknüpft werden können. Aufgaben und Ziele Durch das Bedürfnis die unterschiedlichen elektronischen Kommunikationsmittel zu vereinheitlichen und nur mit einem Namen anzusprechen, entstand ENUM. Das Ziel dabei ist, verschiedene Adressen, Nummern und URL s (wie z.b. -Adresse, Telefon im Büro, Handy- und Faxnummern oder Homepages) eines Benutzers unter einer einzigen Rufnummer verfügbar zu machen. Je nach der gerade verwendeten Applikation sucht sich diese, unter Verwendung der angegebenen ENUM-Nummer, die eigentliche Zieladresse, d.h. das System sorgt automatisch dafür, dass die Endgeräte ausgewählt werden, die zur Ausgabe der Nachricht tauglich sind. Wobei ein selbstverwaltbares ENUM- Directory auf DNS Basis die Daten hält. Alle Kommunkationsformen (Telefonie über Festnetz, Mobilfunk, Internet, Fax, SMS, Instant Messaging, ) sind durch eingebbare Adressen abgedeckt und spezielle Clients generieren aus einer Nummer die gewünschte Erreichbarkeit. Das Telephone Number Mapping führt somit das bisherige Telefonnetz mit dem IP basierten Internet zusammen, indem weltweit eindeutige Telefonnummern mit dem E.164- Standard der ITU-T in ein Schema umgewandelt werden, das dem DNS entspricht. 2 Technische Grundlagen Wie funktioniert ENUM technisch? ENUM benutzt das Domain Name System (DNS) um die Telefonnummern auf die hinterlegten Webadressen bzw. URL s aufzulösen. Es stellt eine logische Verbindung zwischen den Adressen, der ans Internet angeschlossenen Rechner und Domains her. Im E.164-Standard ist das bisherige internationale Nummernformat (1-3 stellige Ländervorwahl + 15-stellige nationale Telefonnummer) für die Telekommunikation definiert. Um diese Telefonnummern in das DNS zu überführen, wird eine Telefonnummer in eine eindeutige Domain verwandelt. Dafür wurde eine neue Domain (e164.arpa) eingeführt und definiert (vom IAB - Internet Architecture Board). Über diesen e164.arpa-dns kann Seite 3

4 Technische Grundlagen Abbildung 1: Übergang Internet & Telefonnetz ein ENUM-Client auf Nameserver mit sogenannten speziellen Naming Authority Pointer (NAPTR) Records zugreifen. Unter dieser Subdomain wird eine ENUM-Domain nach folgender Vorschrift gebildet. Da das DNS-System quasi rückwärts arbeitet, werden die Telefonnummern auch rückwärts überführt und durch Punkte getrennt notiert. Durch diese Punkte wird die Nummer in verwaltbare Domains/Zonen getrennt. Der Vorgang muss nicht durch den Anwender selbst geschehen, sondern wird von der Anwendung (WebBrowser) oder dem Gerät, welches ENUM unterstützt, erledigt. Unterstützt durch RFC2916 (IETF = Internet Engineering Task Force Workgrounp) und RFC3404 Dynamic Delegation Discovery System kann jede ENUM Domain per DNS aufgelöst werden. Beispiel: Eine Telefonnummer wird so beispielsweise mit der Domain e164.arpa verknüpft. Die Zuordnung zu den jeweils passenden Ausgabegeräten übernehmen die Einträge im ENUM-Nameserver. D.h. nach der Eingabe der gewünschten Rufnummer durch den Anwender, greift der ENUM-Client über den.e164.arpa-nameserver auf den ENUM-Nameserver mit sogenannten NAPTR-Records zu (NAPTR RR enthält Regeln für die Umwandlung einer Anfrage). Das Ergebis dieser ENUM-Abfrage können eine oder mehrere Uniform Resource Identifier mit einer Abarbeitungsreihenfolge sein. Diese werden verwendet um die einzelnen Kommunikationsdienste anzusprechen. Für jede Domain können mehrere solcher NAPTR-Einträge eingesetzt werden, welche dann auf eine Nummer eines Fax-Anschlusses, eines Telefons oder Handys zeigen bzw. als Ergebnis liefern. So kann beispielsweise eine Anfrage nach e164.arpa im DNS die folgenden NAPTR RR zurück liefern. IN NAPTR U IN NAPTR U tel+e2u!^.*$!tel: ! Ein NAPTR RR hat das Format: Class Type Order Preference Flags Service Regexp Replacement Seite 4

5 Technische Grundlagen Hier bedeutet: Class Type Order Preference Flags Service Regexp Replacement IN Internet Name des Resource Record Die Reihenfolge der Auswahl Regeln. Die Regel mit der niedrigsten Ordnungsnummer wird angewendet. Bei gleicher Ordnungsnummer wird der Präferenzwert verwendet um die Reihenfolge weiter festzulegen. Der niederste Präferenzwert hat Vorrang. (Der Präferenzwert entspricht dem MX-Record eines Mail Exchangers.) Mittels dieses Flags wird die Umschreibung kontrolliert. u bedeutet eine abschließende Umwandlung oder Abbildung der Anfrage mit dem Ergebnis einer URI. Protokoll des angeforderter Service + Auflösungsservice sip+e164 to URI. Regulärer Ausdruck der für die Umwandlung der Anfrage verwendet wird.. bedeutet keine Ersetzung. Der erhaltene Domainname kann ganz normal im Nameservicebetrieb verwendet werden. ENUM erlaubt es dem Inhaber einer Telefonnummer, beliebig viele Dienste auf dieser abzubilden. Hierdurch wird es für Telekommunikationsgeräte und -applikationen einfacher, alternative Dienste anzusprechen und für den Anwender nutzbar zu machen. Es werden folgende ENUM Services und zugehörige URI unterstützt: talk voice, ivoice, video (tel:, sip:, h323:) msg , fax, sms, ems, mms (mailto:, tel:) chat instant messaging, textphone (sip:, tel:) info web, ftp (http:, https:, ftp:) srs service resolution service (sip:, h323:, ldap:) Nun wäre folgendes Beispiel denkbar: Nach Eingabe einer Rufnummer, für die ENUM-Informationen verfügbar sind, wird der Anruf zuerst auf einen Festnetzanschluss geschaltet. Nimmt hier niemand ab, wird auf die eingetragene Handynummer weitergeleitet. Sollte auch nun keine Verbindung zustande kommen, könnte die Nachricht aufgezeichnet und als Audio-Datei an eine -Adresse gesandt werden. Warum wurde DNS verwendet? Vorteile: ist ein existierendes Protokoll und eine verteilte Datenbasis ist seit Jahren etabliert, verbreitet und stabil Mit DNS kann die bei allen Internetprovidern bereits vorhandene Infrastruktur genutzt werden. Damit sieht man gute Chancen für die rasche Verfügbarkeit, Verbreitung und Etablierung. Durch das hirarchische System im DNS, kann auf jeder Ebene an andere Nameserver delegiert werden. Seite 5

6 3 Anwendungsbeispiel / Realisierungen Verknüpfung von Voice-over-IP Inseln Anwendungsbeispiel / Realisierungen ENUM stellt eine Schlüsseltechnologie dar, die die gegenseitige Erreichbarkeit von Voice over IP Installationen unkompliziert ermöglicht. der Betreiber stellt die Adresse in Form eines DNS-Eintrags öffentlich zur Verfügung. Damit lassen sich auch ohne wechselseitige Absprachen und Aufbau eines VPN Gespräche zwischen den IP-Telefonanlagen vermitteln. Wie führt nun die gewählte Telefonnummer zur richtigen IP-Nummer der Anlage? Der Trick bei ENUM ist das Ausnutzen des üblichen Nameserver-Dienstes und dem für diesen Zweck nach RFC2915 hinzugefügten Naming Authority Pointer. Die maßgebliche DNS-Domain ist eine Subdomain von e164.arpa. Sie wird durch Rückwärtsschreiben der Telefonnummer gebildet. Z.B.: die Nebenstelle 1234 der Universität mit der Stammnummer wird damit zur Domain: e164.arpa Vor dem Aufbau einer Verbindung in das öffentliche Netz erfogt eine Anfrage an den DNS nach dem NAPTR-Record der gewählten Telefonnummer. Bei Erfolg wird die Verbindung über IP aufgebaut (anstatt über das öffentliche PSTN). Sobald eine Telefonnummer eingegeben wird, erfolgen fünf Schritte zur Umwandlung in eine Internetadresse. 1. Die Telefonnummer wird in eine vollständig korrekte E.164 Nunmmer übersetzt (insofern das Teilnehmer-Endgerät ENUM unterstützt) und mit der Gebiets- und Ländervorwahl versehen. Bsp.: es wird in Chemnitz angewählt , wobei die 49 für Deutschland und 371 für die Ortsvorwahl steht. Das + verdeutlicht, dass es sich um eine vollständig korrekte E.164 Nummer handelt 2. Alle Zeichen, bis auf die Ziffern werden entfernt Die Ziffernreihenfolge wird umgekehrt Es werden die Punkte zwischen jeder Ziffer eingefügt Die Domain e164.arpa wird an das Ende angehangen e164.arpa Enum gibt nun eine DNS-Anfrage an diese Domain aus. Ist der zuständige Nameserver gefunden, bekommt ENUM die relevanten NAPTR Einträge zurückgeliefert, nach welchem die Umschreibung und Auflösung der Anfrage erfolgt. Und er wird dem vom Anwender unter dieser Nummer registrierten Service ausführen. Seite 6

7 Enum auf internationaler Ebene ESP SOAP-Connector Die T-Systems Nova hat eine Schnittstelle zur Konfiguration von ENUM-NAPTR Einträgen entwickelt. Damit können diese Einträge von ENUM-Domains automatisiert gesetzt werden und es ist Anbietern von ENUM basierten Diensten der Zugriff und die Veränderung von NAPTR-Einträgen angeboten, ohne das sie selbt eine Nameserver-Infrastruktur betreiben Prozessgestaltung von ESP - ENUM Service Providern. Dadurch können unabhängige Anbieter eigene Logiken für die Änderung von NAPTR- Einträgen entwickeln, individuell verwalten und so die Erreichbarkeit ihrer Kunden im Internet über ENUM realisieren. ESPs übernehmen im Rollenmodell den direkten Kundenkontakt und entwickeln eigene Anwendungen und Dienste, die über die DNS-Infrastruktur des ENUM-Regisstrars die ENUM-Möglichkeiten nutzen. 4 Enum auf internationaler Ebene Die Tabelle zeigt, zu welchen Ländercodes bereits beim Ripe ENUM-Delegationsanfragen eigegangen sind. Aus der Liste ist ersichtlich, welche Countrycodes bereits von der ITU akzeptiert und in Folge vom RIPE delegiert wurden und welche von der ITU abgelehnt wurden. Vorwahl: Land: delegiert an Status: 31 Niederlande Directorate-General OK for Telecommunications and Post 36 Ungarn Council of Hungarian Internet OK Providers 43 Österreich The Austrian Regulatory Authority OK for Telecommunications and Broadcasting 44 Großbritannien U.K. Dept. of Trade and Industry OK und Nordirland 48 Polen NASK OK 49 Deutschland DENIC OK 55 Brasilien Brazilian Internet Registry OK 30 Griechenland Institute of Computer Science abgelehnt 33 Frankreich Ministere de I Economie et de abgelehnt Finances 61 Australien Australian Telecommunications abgelehnt Authority 86 China (Volksrepublik) China Internet Network abgelehnt Information Center Die vollständige Liste aller ENUM Delegationen an die cctlds findet sich bei RIPE NCC. Seite 7

8 Enum in Deutschland 5 Enum in Deutschland Ebenso wie in vielen anderen Ländern werden hierzulande die Domains von einer privatwirtschaftlich organisierten Institution verwaltet. In Deutschland ist es die Denic, die diese Aufgabe übernommen hat. ENUM hat bereits im Jahr 2001 in Deutschland Einzug gehalten, denn da gab es die ersten Anfragen (bzgl. ENUM) an die Denic e.g. (betreibt die wichtigsten ROOT-Nameserver für die Topleveldomain.de). Im Mai 2002 darf Denic einen ersten Testbetrieb mit der ENUM-Zone 9.4.e164.arpa durchführen, an dem z.b. folgende Firmen teilnehmen: Deutsche Telekom AG Network Information Center DFN Verein zur Förderung eines Deutschen Forschungsnetzes e.v. freenet Cityline GmbH SITEC Hard & Software GmbH... Hierüber kann die Registrierung von 9.4.e164.arpa-Domains erfolgen. Im August 2003 hat sich die Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post dem Testbetrieb der Denic angeschlossen und ein akzeptables Datenschutzniveau für den Endverbraucher und eine genaue Abbildung der vergebenen Rufnummern sichergestellt. Nach dem zweiten ENUM-Tag ( ) der DENIC eg ist man sich einig, dass das Versuchsstadium hinter sich gelassen und man auf dem Weg, zur Massenanwendung ist. Die technischen Voraussetzungen dazu sind geschaffen. Um eine Standardisierung voranzutreiben und das Zusammenspiel von Anwendungen und Geräten unterschiedlicher Hersteller sicherzustellen, gibt es Aktivitäten sowohl in Deutschland als auch auf europäischer Ebene. Während der Testphase können 9.4.e164.arpa-Domains all diejenigen registrieren, die Software, Geräte, Zubehör oder Funktionalitäten für ENUM bereitstellen und in Feldversuchen testen wollen. Wer die ENUM-Zone später pflegt bzw. delegiert bekommt ist derzeitig noch komplett offen. D.h. dies ist sehr stark vom Testbetrieb und den daraus gewonnenen Ergebnissen abhängig. Technische Agenden liegen für die Dauer des TRIAL bei Denic.de. 6 News / Aktuell Die Praxistauglichkeit hat ENUM inzwischen in verschiedenen Testinstallationen bewisen (z.b.: an der Universität des Saarlandes in Saarbrücken). Im ENUM-Testbetrieb können alle üblichen deutschen Rufnummern mit den ENUM-Domains verknüpft werden. Das führt bei der Inernettelephonie leicht zu Schwierigkeiten, da hier im Gegensatz zum Festnetz die direkte geographische Zuordnung teilweise aufgehoben wird. Ortsnetznummern führen somit leicht in die Irre. Die Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post denkt auch aus diesen Gründen über die Einführung einer neuen Rufnummerngasse mit der Vorwahl 032 nach, die dann national und nicht mehr auf Ortsnetze ausgerichtet ist. eine solche Nummerngasse böte sich dann auch für die Nutzung von Voice-over-IP-Diensten Seite 8

9 News / Aktuell an. Vor der Einführung sind aber noch eine Reihe von Detailfragen zu klären, weshalb von Seiten der Regulierungsbehörde auch noch kein Starttermin genannt wird. Im Rahmen des Testbetriebs bei der DENIC wird unter Einbeziehung aller betroffenen Gruppen ein Betriebsmodell erarbeitet. Im einzelnen werden dabei Lösungen für folgende Bereiche zu entwickeln sein: Registry/Registrar-Beziehungen Validierung von Rufnummern Technische Kommunikation Seite 9

10 Abkürzungsverzeichnis 7 Abkürzungsverzeichnis.arpa cctld ENUM ESP IAB IETF NAPTR NAPTR RR PSTN RFC RIPE NCC SIP URI WWW tcountry tcode ttop tlevel tdomain telephone NUmber Mapping ENUM Service Providern Internet Architecture Board Internet Engineering Task Force Naming Authority Pointer Naming Authority Pointer Resource Record Public Switched Telephone Network Request For Comment Réseaux IP Européens Network Coordination Centre Session Initiation Protocol Uniform Resource Identifier World Wide Web Seite 10

11 Literatur Literatur [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] Seite 11

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