Voice over IP - Die Technik

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1 Voice over IP - Die Technik Grundlagen, Protokolle, Anwendungen, Migration, Sicherheit Bearbeitet von Anatol Badach 3., erweiterte Auflage Buch. XVIII, 441 S. Hardcover ISBN Format (B x L): 20 x 240,5 cm Gewicht: 1063 g Weitere Fachgebiete > Technik > Nachrichten- und Kommunikationstechnik > Fernmeldetechnik Zu Leseprobe schnell und portofrei erhältlich bei Die Online-Fachbuchhandlung beck-shop.de ist spezialisiert auf Fachbücher, insbesondere Recht, Steuern und Wirtschaft. Im Sortiment finden Sie alle Medien (Bücher, Zeitschriften, CDs, ebooks, etc.) aller Verlage. Ergänzt wird das Programm durch Services wie Neuerscheinungsdienst oder Zusammenstellungen von Büchern zu Sonderpreisen. Der Shop führt mehr als 8 Millionen Produkte.

2 Voice over IP - Die Technik Anatol Badach Grundlagen, Protokolle, Anwendungen, Migration, Sicherheit ISBN Inhaltsverzeichnis Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel

3 Inhalt 1 Vom einfachen Telefon bis zu Next Generation Networks Vom Telefon bis zum intelligenten Netz Erfindung des Telefons Vom analogen Telefonnetz zum ISDN Vom ISDN zum Intelligenten Netz Ansätze für VoIP Internet-Telefonie Erweiterung von ISDN mit einem IP-Netz IP-Netz als Backbone für PSTN/ISDN Ein lokales Netzwerk als IP-TK-Anlage Evolution der Mobilfunknetze Aufbau der Mobilfunknetze nach GSM Aufbau von GPRS Konzept von UMTS Vereinfachte Architektur von UMTS UMTS-Ausbau und IMS VoIP und Konvergenz der Netze Von Singleservice-Netzen zum Multiservice-Netz Integration von Internet mit Intelligent Network PINT SPIRITS Trend zu Next Generation Networks Konzept von Parlay/OSA Konzept von JAIN VoIP-Aktivitäten bei Standardisierungsgremien, Konsortien und Foren IETF und Internet-Standards Organisation der IETF Working Groups mit VoIP-Aktivitäten ITU-T und Telekommunikationsstandards... 41

4 VI Inhalt Organisation des ITU-T VoIP-betreffende SGs beim ITU-T ETSI und VoIP VoIP-betreffende Konsortien und Foren Schlussbemerkungen Signalisierung in Telefonnetzen und ISDN Signalisierung in Telefonnetzen ISDN-Konzept ISDN-Schnittstellen Protokollbereiche im ISDN D-Kanal-Protokoll Schicht 3 des D-Kanal-Protokolls Auf- und Abbau einer ISDN-Verbindung Signalisierungssystem Nr Funktionsteile von SS Funktionelle Struktur von SS SS7-Verlauf beim Auf- und Abbau einer ISDN-Verbindung Schlussbemerkungen TCP/IP- und VoIP-Protokolle Protokollfamilie TCP/IP Prinzip der Kommunikation im Internet Bildung von IP-Paketen Prinzip der Kommunikation im Internet Interpretation von IP-Adressen Zweistufige Adressierung Regeln beim Absenden von IP-Paketen Internet-Protokoll IP Protokoll TCP Interpretation einer TCP-Verbindung Auf- und Abbau einer TCP-Verbindung Einsatz von DNS...82

5 Inhalt VII Aufbau des DNS-Namensraums Prinzip der Namensauflösung Protokolle für VoIP Bedeutung des Protokolls SCTP SCTP versus UDP und TCP SCTP-Assoziationen ENUM-Konzept Bildung von ENUM-URIs aus E.164-Rufnummern Bestimmung des NAPTR Resource Records Nutzung der Internet-Dienste beim ENUM-Einsatz Schlussbemerkungen VoIP und QoS in IP-Netzen QoS-Anforderungen bei VoIP Einflussfaktoren auf die VoIP-Qualität Ende-zu-Ende-Verzögerung Übermittlungszeit über ein IP-Netz Jitter-Ausgleichpuffer und Paketverluste Verfahren zur Garantie von QoS-Anforderungen Priorisierung von MAC-Frames Differentiated Services Differenzierung der IP-Pakete DiffServ-Domäne und -Region Queue-Management Priority Queueing Custom Queueing Fair Queueing Weighted Fair Queueing Class-based Weighted Fair Queueing Einsatz von RSVP Schlussbemerkungen

6 VIII Inhalt 5 Sprachcodierung und Echtzeitkommunikation mit RTP/RTCP Sprachcodierung bei VoIP Abtastwert-orientierte Sprachcodierung Prinzipien der Quantisierung Nichtlineare Quantisierung bei PCM Nachbildung der Spracherzeugung Segment-orientierte Sprachcodierung VoIP-relevante Sprachcodierungsverfahren Sprachqualität nach MOS-Skala Protokolle für Sprachübermittlung Bedeutung einer RTP-Session RTP/RTCP und TCP/UDP/IP Konzept und Funktionen von RTP Aufbau von RTP-Paketen Payload-Typen Translator und Mixer Translator-Einsatz Mixer-Einsatz Protokoll RTCP Funktion von RTCP Typen der RTCP-Pakete Struktur der RTCP-Pakete Sender Report (SR) Angaben im SR-Header Sender-Informationen Angaben in Report Blocks Receiver Report (RR) Abschätzung von QoS-Parametern Garantie der Isochronität Abschätzung von Jitter Abschätzung des Round-Trip Delay Secure Real-time Transport Protocol (SRTP) Sicherheitsfunktionen von SRTP...169

7 Inhalt IX Key Management Protokoll und SRTP Gesicherte Kommunikation nach SRTP Prinzip der Integritätsprüfung und Authentifizierung SRTP- und SRTCP-Pakete Session Keys bei SRTP Vorbereitung eines RTP-Pakets zum Senden Bearbeitung eines empfangenen RTP-Pakets Schritte bei der Bearbeitung eines RTP-Pakets Kompression des RTP/UDP/IP-Headers Bedeutung von CRTP und ROHC Konzept der Kompression des RTP/UDP/IP-Headers Kompression und Decompression nach CRTP Besonderheiten von ROHC Schlussbemerkungen VoIP nach dem Standard H Systemkomponenten nach H H.323-Domains Protokollfamilie TCP/IP und H Sprach- und Videocodierung in H.323-Systemen Arten von Kanälen bei der Multimedia-Kommunikation Signalisierung nach H Schritte vor der Audio/Video-Übermittlung Schritte nach der Audio/Video- Übermittlung Fast Connect Prozedur Realisierung von RAS-Funktionen Gatekeeper-Entdeckung Registrierung und Deregistrierung beim Gatekeeper Zulassung von Verbindungen Abfrage der IP-Adresse eines Endpunktes Signalisierung der Anrufe nach H Struktur von Anruf-SIG-Nachrichten beim H Anrufsignalisierung ohne Gatekeeper

8 X Inhalt Direkte Anrufsignalisierung beim Gatekeeper-Einsatz Über Gatekeeper geroutete Anrufsignalisierung VoIP im Verbund mit ISDN Einsatz des Protokolls H Beschreibung von Terminal-Fähigkeiten Austausch von Terminal-Fähigkeiten Master/Slave-Festlegung Aufbau logischer Kanäle Abbau logischer Kanäle Änderung von Eigenschaften einer Verbindung Beispiel für einen Verlauf des Protokolls H Supplementary Services nach H.450.x H als Basis für Supplementary Services Beispiele für Supplementary Services Roaming bei VoIP nach H Arten von Roaming Registrierung eines Gast-Teilnehmers Ankommender Anruf zu einem Gast-Teilnehmer Abgehender Anruf aus einer Fremd-Domain Deregistrierung eines Gast-Teilnehmers Schlussbemerkungen VoIP mit dem Protokoll SIP Allgemeines über SIP SIP und die Protokolle TCP/UDP/IP SIP-Besonderheiten Einfacher SIP-Verlauf zwischen zwei IP-Telefonen Beispiele für den SIP-Einsatz Einsatz eines Proxy-Servers Einsatz eines Redirect-Servers Anrufweiterleitung mit SIP Anrufverzweigung mit SIP Einsatz eines Voic -Servers...258

9 Inhalt XI 7.3 SIP-Nachrichten und -Adressen Request-Typen Response-Klassen Aufbau von SIP-Nachrichten Struktur von SIP-Requests Struktur von SIP-Responses Message Body Struktur von SIP-Adressen Betriebsarten bei SIP Proxy-Mode und Redirect-Mode Einsatz von Proxy- und Redirect-Server SIP-Verlauf im Proxy-Mode SIP-Verlauf im Redirect-Mode Registrierung der Lokation von Teilnehmern Spezielle Dienstmerkmale mit SIP Verzweigung ankommender Anrufe Anrufweiterleitung bei Besetzt Anrufweiterleitung zum Voic -System Response- und Request-Routing Konvergenz der IP-Netze und ISDN SIP und das D-Kanal-Protokoll SIP und Signalisierungssystem Nr Koexistenz von SIP und H Schlussbemerkungen VoIP-Gateways: Konzepte und Protokolle VoIP und klassische Systeme für Sprachkommunikation Konzept von MGCP Grundbegriffe bei MGCP MGCP-Commands MGCP-Responses Auf- und Abbau einer RTP-Session nach MGCP Protokoll Megaco

10 XII Inhalt Konzept von Megaco Megaco-Commands Auf- und Abbau einer RTP-Session nach Megaco Megaco und Integration von VoIP mit ISDN Schlussbemerkungen Vernetzung von VoIP-Zonen und Telefonie-Routing Typische Probleme bei VoIP Routing ankommender Anrufe aus dem ISDN/PSTN Routing abgehender Anrufe Konzept und Einsatz von TRIP Bedeutung von TRIP TRIP-Protokoll als Bruder von BGP Vernetzung von VoIP-Zonen mit H Routing abgehender Anrufe zwischen H.323-Zonen Routing abgehender Anrufe aus dem ISDN zu einer H.323-Zone Vernetzung von VoIP-Zonen mit SIP Routing der Anrufe zwischen VoIP-Zonen mit SIP Routing ankommender ISDN-Anrufe zu VoIP-Zonen mit SIP Schlussbemerkungen Migration zum VoIP-Einsatz Verschiedene Aspekte der Migration zu VoIP Sanfte Migration zu VoIP Harte Migration zu VoIP Typische Fälle bei der Migration zu VoIP Architekturmodelle der VoIP-Systeme Hybride VoIP-Systemarchitekturen Hybride VoIP-Systemarchitektur am Einzelstandort Arten der Vernetzung von TK-Anlagen Vernetzung von TK-Anlagen mit zentraler Anrufsteuerung Vernetzung von TK-Anlagen mit verteilter Anrufsteuerung Standortübergreifende hybride VoIP-Systemarchitekturen...333

11 Inhalt XIII VoIP-Systemarchitekturen mit zentraler Anrufsteuerung VoIP-Systemarchitekturen mit verteilter Anrufsteuerung Reine VoIP-Systemarchitekturen Reine VoIP-Systemarchitektur am Einzelstandort Verkabelung für die Unterstützung von VoIP Getrennte Sprach- und Datenverkabelung Gemeinsame Sprach- und Datenverkabelung Standortübergreifende reine VoIP-Systemarchitekturen VoIP-Systemarchitektur mit zentraler Anrufsteuerung VoIP-Systemarchitektur mit verteilter Anrufsteuerung Auswahl einer VoIP-Systemlösung Hauptschritte bei der Migration zu VoIP Ist-Analyse bei der Migration zu VoIP Organisatorische Aspekte der Ist-Analyse Technische Aspekte der Ist-Analyse Anforderungen an VoIP-System Organisatorische Anforderungen Technische Anforderungen Komponenten des VoIP-Systemkonzeptes VoIP in kleinen Büros und privaten Haushalten Internet-Telefonie und private IP-Adressen Bedeutung von STUN Koexistenz der Internet-Telefonie mit herkömmlicher Telefonie Verlauf der Internet-Telefonie mit SIP bei NAT Schlussbemerkungen VoIP-Sicherheit Probleme der VoIP-Sicherheit Primäre Ziele der VoIP-Sicherheit Verschiedene Aspekte der VoIP-Sicherheit Sicherheitsproblembereiche im Netzwerk Phasen des VoIP-Sicherheitsprozesses Vorgehensweise bei der Planung der VoIP-Sicherheit

12 XIV Inhalt 11.2 Bedrohungstypen und Angriffsarten bei VoIP Typische Angriffe in Netzwerken Typische Angriffe bei VoIP Angriffe auf dem Anwendungsniveau Angriffe auf dem Niveau der Transportschicht Angriffe auf IP-Niveau Angriffe auf MAC-Niveau Beispiele für einige Angriffe bei VoIP Klassen der Angriffe auf VoIP-Systeme Lauschangriffe bei VoIP und Gegenmaßnahmen Abfangen und Modifikation von VoIP-Anrufen Beeinträchtigen des VoIP-Dienstes Missbrauch des VoIP-Dienstes Ermittlung des Schutzbedarfs bei VoIP Beschreibung der Sicherheitsschwachstelle Vorgehensweise bei der Analyse von Bedrohungen Aussage über den Schutzbedarf Risikoanalyse Erfassung des Schutzbedarfs Festlegung von Sicherheitsanforderungen Bestimmung des Schutzbedarfs Katalog von Sicherheitsanforderungen Maßnahmen zur Erhöhung der VoIP-Sicherheit Spezifikation von Sicherheitsmaßnahmen Typische Sicherheitsschwachstellen und -maßnahmen Schlussbemerkungen Literatur, Standards, Webquellen Abkürzungsverzeichnis Index