Voice over IP DIE TECHNIK GRUNDLAGEN, PROTOKOLLE, ANWENDUNGEN, MIGRATION, SICHERHEIT

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1 anatol BADACH Voice over IP DIE TECHNIK GRUNDLAGEN, PROTOKOLLE, ANWENDUNGEN, MIGRATION, SICHERHEIT»Ein gehaltvoller Überblick über die Technik und Einsatzfelder der paketvermittelten Sprachüber - tragung, der auch den Fragen von professionellen Technikprofis genügt.«wolfgang Treß 4. Auflage

2 Badach Voice over IP Die Technik vbleiben Sie einfach auf dem Laufenden: Sofort anmelden und Monat für Monat die neuesten Infos und Updates erhalten.

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4 Anatol Badach Voice over IP Die Technik Grundlagen, Protokolle, Anwendungen, Migration, Sicherheit 4., überarbeitete und erweiterte Auflage

5 Alle in diesem Buch enthaltenen Informationen, Verfahren und Darstellungen wurden nach bestem Wissen zusammengestellt und mit Sorgfalt getestet. Dennoch sind Fehler nicht ganz auszuschließen. Aus diesem Grund sind die im vorliegenden Buch enthaltenen Informationen mit keiner Verpflichtung oder Garantie irgendeiner Art verbunden. Autor und Verlag übernehmen infolgedessen keine juristische Verantwortung und werden keine daraus folgende oder sonstige Haftung übernehmen, die auf irgendeine Art aus der Benutzung dieser Informationen oder Teilen davon entsteht. Ebenso übernehmen Autor und Verlag keine Gewähr dafür, dass beschriebene Verfahren usw. frei von Schutzrechten Dritter sind. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Buch berechtigt deshalb auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek: Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch die der Übersetzung, des Nachdruckes und der Vervielfältigung des Buches, oder Teilen daraus, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form (Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) auch nicht für Zwecke der Unterrichtsgestaltung reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden Carl Hanser Verlag München Wien ( Lektorat: Margarete Metzger Herstellung: Irene Weilhart Umschlagdesign: Marc Müller-Bremer, München Umschlagrealisation: Stephan Rönigk Datenbelichtung, Druck und Bindung: Kösel, Krugzell Ausstattung patentrechtlich geschützt. Kösel FD 351, Patent-Nr Printed in Germany ISBN

6 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 Allgemeines über Internet-Telefonie Erweiterung von ISDN mit einem IP-Netz IP-Netz als Backbone für PSTN/ISDN Kleines IP-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 Gateway-Plattformen und Migration zu NGNs Konzept von Parlay/OSA Konzept von JAIN IMS als Kern von Next Generation Networks Allgemeines Konzept von IMS Mobilität von Benutzern in NGNs Registrierung der Lokation eines Benutzers VoIP-Session zwischen Benutzern VoIP-Aktivitäten bei Standardisierungsgremien, Organisationen und Foren IETF und Internet-Standards Organisation der IETF Working Groups mit VoIP-relevanten Themen ITU-T und Telekommunikationsstandards Organisation des ITU-T VoIP-betreffende SGs beim ITU-T... 52

7 VI Inhalt ETSI und VoIP Organisationen und Foren mit VoIP-Aktivitäten 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 Internet-Protokoll IP Transportprotokolle in IP-Netzen Verbindungsloses Transportprotokoll UDP...87 Nachteil der UDP-Fehlerkontrolle bei VoIP...88 UDP-Lite Verbindungsorientiertes Transportprotokoll TCP...90 TCP-Nutzung...91 Aufbau und Abbau einer TCP-Verbindung Einsatz von DNS Aufbau des DNS-Namensraums Resource Records Beispiel für eine Namensauflösung Ermittlung des SIP-Proxy in einer anderen Domain Protokolle für VoIP eine Übersicht...102

8 Inhalt VII 3.7 Bedeutung des Protokolls SCTP SCTP versus UDP und TCP SCTP-Assoziationen ENUM Konzept und Einsatz Bildung von ENUM-Domainnamen und NAPTR-RRs Beispiele für den 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 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 Session RTP/RTCP und Transportprotokolle der IP-Netze

9 VIII Inhalt 5.3 Konzept und Funktionen von RTP Aufbau von RTP-Paketen Statische und dynamische Payload-Typen Zeitstempel Berechnung und Nutzung Berechnung von Zeitstempel für RTP-Pakete Nutzung von Zeitstempel in RTP-Paketen 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) Einsatz von RTCP XR und VoIP-Metriken Abschätzung von QoS-Parametern Garantie der Isochronität Abschätzung von Jitter Abschätzung des Round-Trip Time Aussage über die Häufung von Paketverlusten E-Modell von der ITU-T Secure Real-time Transport Protocol (SRTP) Sicherheitsfunktionen von SRTP 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 Dekompression nach CRTP Besonderheiten von ROHC Schlussbemerkungen...221

10 Inhalt IX 6 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 Procedure 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 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

11 X Inhalt 7 VoIP mit SIP Verschiedene Aspekte des SIP-Einsatzes SIP und verschiedene Transportprotokolle Wichtige SIP-Besonderheiten Struktur von SIP-Adressen Funktion eines SIP-Proxy Trapezoid-Modell von SIP SIP-Verlauf im Trapezoid-Modell Unterstützung von Benutzermobilität Erweiterter SIP-Proxy als B2BUA Typischer SIP-Verlauf Angaben in SIP- Nachrichten SIP-Verlauf innerhalb einer Domain SIP-Verlauf ohne Proxy Beispiele für den Einsatz von SIP Typischer Einsatz von SIP-Proxy-Servern Umleitung einer Session mit Redirect-Server Weiterleitung einer Session mit Proxy-Servern Anrufverzweigung mit SIP Einsatz eines Voic -Servers SIP-Nachrichten ihre Bedeutung und Struktur Request-Typen Response-Klassen Aufbau von SIP-Nachrichten Struktur von SIP-Requests Struktur von SIP-Responses Wichtige Header-Felder Beschreibung von Sessions mit SDP Typischer Einsatz von SDP Bestandteile der Beschreibung einer Session Beschreibung auf dem Session-Level Zeitspezifische Angaben Beschreibung von Medien Betriebsarten bei SIP Proxy-Mode und Redirect-Mode Einsatz von Proxy- und Redirect-Server Registrierung der Lokation von Benutzern Sessionbezogene Leistungsmerkmale mit SIP Klassen der Leistungsmerkmale mit SIP Call Hold/Retrieve Anhalten/Wiederaufnahme...336

12 Inhalt XI Consultation Hold Anhalten mit Rückfrage Call Park Parken einer Session Call Pickup Übernahme einer Session Call Forwarding Weiterleitung einer Session Unattended Call Transfer Attended Call Transfer SIP-Verlauf bei Rückruf 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 VoIP-Session nach MGCP Protokoll Megaco Konzept von Megaco Megaco-Commands Auf- und Abbau einer VoIP-Session nach Megaco Megaco und Integration von VoIP mit ISDN Schlussbemerkungen IP-Telefonie-Routing und VoIP-Peering Typische Probleme bei VoIP Routing ankommender Anrufe aus dem ISDN/PSTN Routing abgehender Anrufe Konzept und Einsatz von TRIP Bedeutung von TRIP TRIP als Bruder von BGP Vernetzung von VoIP-Zonen mit H Routing abgehender Anrufe zwischen H.323-Zonen Routing der Anrufe aus dem ISDN zu einer H.323-Zone Vernetzung von VoIP-Zonen mit SIP

13 XII Inhalt Routing der Anrufe zwischen VoIP-Zonen mit SIP Routing der ISDN-Anrufe zu VoIP-Zonen mit SIP Peering bei VoIP mit SIP Ziele und Arten von Peering Prinzip von Basic Peering Integrated Peering versus Decomposed Peering Federation-based Peering 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 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...425

14 Inhalt XIII 10.6 VoIP mit SIP in Netzwerken mit NAT Prinzipien von NAT Probleme mit SIP beim NAT-Einsatz Symmetric Response Hilfe bei der Signalisierung Symmetric RTP/RTCP Hilfe beim Medientransport Einsatz von STUN Nutzung von TURN ICE als Lösung des NAT-Problems 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 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 Sicherheit bei VoIP mit SIP Gefährdungen in VoIP-Systemen mit SIP Registration Hijacking Session Hijacking Entführung einer Session Imitation eines SIP-Proxy-Servers SIP Digest Authentication Einsatz und Konzept Prinzip der Authentifizierung nach SIP-Digest Authentifizierung bei Registrierung Benutzer-Authentifizierung von einem Proxy Einsatz von S/MIME bei SIP Asymmetrische Kryptosysteme als Grundlage von S/MINE

15 XIV Inhalt Idee des S/MIME-Einsatzes bei SIP Garantie der Vertraulichkeit bei SIP mit S/MIME Signierung von SIP-Nachrichten 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 Darstellung der Sicherheitsschwachstelle Katalog von Sicherheitsanforderungen Maßnahmen zur Erhöhung der VoIP-Sicherheit Spezifikation von Sicherheitsmaßnahmen Typische Sicherheitsschwachstellen Schlussbemerkungen Literatur, Standards, Webquellen Abkürzungsverzeichnis Index

16 Vorwort Die heutige Gesellschaft kann man sich ohne Telefon kaum noch vorstellen. Das Internet ist inzwischen auch zum unabdingbaren Kommunikationsmedium geworden, über das jeder zu jeder Zeit Informationen über fast alles abrufen und s senden und empfangen kann. Das Internet ist ein weltweites Rechnernetz, in dem die Daten nach dem sog. Internet Protocol (IP) übermittelt werden. Man kann es auch als Dienst für die Übermittlung von Informationen in Form von IP-Paketen ansehen. Vergleicht man diesen Dienst mit dem Briefdienst der Post, so entspricht ein IP-Paket einem Brief und die sog. IP- Adresse einer postalischen Adresse. Auch in anderen Netzen werden Daten als IP-Pakete übermittelt. Alle Rechnernetze mit dem Protokoll IP bezeichnet man als IP-Netze und wünscht sich, dass in diesen Netzen auch die Sprachkommunikation stattfinden kann. Die Übermittlung von Sprache in IP-Paketen bezeichnet man als Sprache über IP bzw. kurz VoIP (Voice over IP). VoIP bedeutet nicht nur zwei Telefone und IP dazwischen. Hinter diesem Begriff verbergen sich sehr komplexe Vorgänge. Hierzu gehören sog. Signalisierungsprotokolle, nach denen eine Verbindung zwischen Telefonen vor dem Telefongespräch aufgebaut und danach abgebaut werden kann. Die Signalisierungsprotokolle H.323 und SIP sind in der IT-Welt bereits populär geworden. Ein Telefon für VoIP, d.h. ein IP-Telefon, ist nicht mehr nur ein Telefon, sondern ein Rechner an einem IP-Netz, der eine IP-Adresse hat. Das IP- Telefon hat zusätzlich eine VoIP-spezifische Adresse, die eine Telefonnummer sein kann. Eine Telefonverbindung im Telefonnetz wird unter einer Telefonnummer aufgebaut. Bei VoIP wird zwar das Ziel der Verbindung mit einer VoIP-spezifischen Adresse z.b. einer Telefonnummer angegeben, aber diese Verbindung kann bei IP nur unter einer IP-Adresse aufgebaut werden. Das ist ein Beispiel für die vielen Probleme bei VoIP. Dieses Buch stellt sowohl die Technik von VoIP als auch die Migration zu VoIP und die VoIP-Sicherheit fundiert dar und geht hierfür u.a. auf folgende Themen ein: die Perspektiven der Sprachkommunikation, die Signalisierung im Telefonnetz und im ISDN, die Internetprotokollfamilie, Quality of Service, wichtige Sprachcodierungsverfahren, die Prinzipien der Echtzeitkommunikation mit RTP/RTCP und mit Secure RTP, den Standard H.323 und das Protokoll SIP, VoIP-Gateways, Peering bei VoIP und SIP Security. Das Buch vermittelt die unabdingbaren Informationen, um die Sprachkommunikation in IP- Netzen (z.b. im Internet) besser zu verstehen, diese zu nutzen und neue VoIP- Anwendungen zu konzipieren bzw. auch entwickeln zu können. VoIP: nicht nur zwei Telefone und IP Ziel des Buches

17 XVI Vorwort An wen richtet sich das Buch? Kapitel 1 Kapitel 2 Kapitel 3 Kapitel 4 Kapitel 5 Kapitel 6 Das Buch ist so aufgebaut, dass jeweils zunächst die Grundlagen fundiert dargestellt und danach praktische Anwendungen diskutiert werden. Damit eignet es sich nicht nur als Lehrbuch für Studenten und Neueinsteiger, sondern auch als Nachschlagewerk für alle Experten, zu deren Aufgaben die Entwicklung, Planung oder Betreuung verschiedener Netzwerke oder Netzwerkapplikationen gehört. Die praxisorientierte, fundierte und reichlich illustrierte Darstellung der Inhalte sollte allen Netzwerk-Fans die Nutzung dieses Buches im Selbststudium ermöglichen. Ein kompakter Überblick über klassische Netze für Sprachkommunikation, Mobilfunknetze (GSM, UMTS), Ansätze für VoIP sowie eine Einführung in Next Generation Networks (NGN), die durch die Konvergenz der Netze entstehen, enthält Kapitel 1. Die VoIP-Aktivitäten der verschiedenen Standardisierungsgremien, Konsortien und Foren werden hier ebenfalls kurz dargestellt. Den Prinzipien der Signalisierung, also der Übermittlung der Steuerung beim Auf- und Abbau von Telefonverbindungen, widmet sich Kapitel 2. Die Schwerpunkte liegen hier auf einer fundierten Darstellung des D-Kanal-Protokolls aus dem ISDN und des Signalisierungssystems Nr. 7. Diese Inhalte sind das Basiswissen für VoIP. Die Grundlagen der Internetprotokollfamilie (IP, TCP, UDP, SCTP...), die man bei VoIP benötigt, vermittelt Kapitel 3. Insbesondere wird hier auf die Bedeutung von DNS (Domain Name System) bei VoIP mit SIP eingegangen. In diesem Kapitel wird auch das Konzept ENUM präsentiert, nach dem die Telefonnummern auch bei VoIP verwendet werden können. Hinsichtlich der Qualität der Übermittlung der Sprache in IP-Netzen werden bestimmte Anforderungen an diese Netze gestellt, die man als QoS-Anforderungen bezeichnet. Welche Konzepte es gibt, um diese Anforderungen zu erfüllen, zeigt Kapitel 4. Insbesondere werden die für VoIP wichtigen QoS-Parameter, Differentiated Services, Queue-Management und das Protokoll RSVP für die Reservierung der Bandbreite dargestellt. Sprachkommunikation ist Echtzeitkommunikation. Um sie zu realisieren, verwendet man die Protokolle RTP und RTCP. Kapitel 5 zeigt zuerst, wie die Sprache nach verschiedenen Verfahren codiert und mit Hilfe von RTP/RTCP übermittelt wird. Dieses Kapitel präsentiert auch das neue Secure RTP sowie die Möglichkeiten der Kompression des RTP/UDP/IP-Headers und erläutert die Bedeutung von VoIP-Metriken. Die ersten VoIP-Systemlösungen basierten auf dem Standard H.323. H.323 ist ein komplexes Rahmenwerk, das regelt, wie weitere Signalisierungsprotokolle wie H und H.245 verwendet werden. Kapitel 6 ist dem VoIP-Konzept nach H.323 gewidmet. Hier werden auch die sog. Supplementary Services nach H.450.x und die Möglichkeiten zur Unterstützung der Mobilität von VoIP- Teilnehmern präsentiert.

18 Vorwort XVII Das Protokoll SIP (Session Initiation Protokoll), das bei VoIP als Signalisierungsprotokoll dient, gehört bereits heute zu den wichtigsten Internetprotokollen. Kapitel 7 erläutert, wie SIP konzipiert wurde und zeigt mittels verschiedener SIP-Abläufe, wie es eingesetzt werden kann. Hierbei wird auf verschiedene SIP-Funktionen und Leistungsmerkmale von VoIP mit SIP eingegangen und auch wie SIP mit H.323 koexistieren kann. VoIP-Systeme entstehen nicht auf der grünen Wiese, sondern müssen mit den bereits vorhandenen Systemkomponenten und Netzen für die Sprachkommunikation integriert werden, damit Sprachkommunikation auch zwischen klassischen Telefonen und IP-Telefonen funktioniert. Hierfür sind verschiedene VoIP-Gateways und Protokolle für die Steuerung dieser Gateways nötig. Auf diese Aspekte geht Kapitel 8 ein. Um VoIP weltweit zwischen beliebigen administrativen Domänen (öffentliche Verwaltungen, Unternehmen, ) zu ermöglichen, zeigt Kapitel 9 die Prinzipien, nach denen das sog. Telefonie-Routing realisiert werden kann. Hierbei ist das Konzept TRIP von großer Bedeutung. Dieses Kapitel geht auch auf das Peering bei VoIP mit SIP ein. Ein Einsatz von VoIP wird heute in keinem Netzwerkprojekt außer Acht gelassen. Die Migration zu VoIP in Unternehmen und in anderen Institutionen führt zu einem komplexen Projekt, bei dem mehrere Aspekte berücksichtigt werden müssen. Kapitel 10 widmet sich diesem Thema und erläutert technische Lösungen wie z.b. STUN, TURN und ICE, um VoIP mit SIP in Netzwerken mit privaten IP-Adressen nutzen zu können. Um VoIP-Sicherheit zu gewährleisten und VoIP-Netzwerke gegen böswillige Angriffe zu schützen, sind bestimmte technische Lösungen und Maßnahmen nötig. Einen fundierten Überblick über die Bedrohungen und Sicherheitsmechanismen bei VoIP insbesondere bei VoIP mit SIP sowie über die Planung der VoIP-Sicherheit vermittelt Kapitel 11. Entstanden ist dieses Buch zum größten Teil auf der Basis von Skripten zu meiner Vorlesung Integrierte Netze, die ich über mehrere Jahre an der Hochschule Fulda, Fachbereich Angewandte Informatik, im Studienschwerpunkt Telekommunikation gehalten habe. An dieser Stelle möchte ich meinen Dank an alle Personen richten, die mich mit ihren Anregungen und Bemerkungen unterstützt haben. Für die sehr gute Zusammenarbeit mit dem Hanser Verlag möchte ich mich bei Frau Margarete Metzger und Frau Irene Weilhart aufrichtig bedanken. Nicht zuletzt möchte ich auch meiner Frau Ingeborg für Ihre Unterstützung während des Schreibens dieses Buches und meiner Tochter Kati für das fleißige Korrekturlesen danken. Kapitel 7 Kapitel 8 Kapitel 9 Kapitel 10 Kapitel 11 Danksagung Fulda, Oktober 2009 Anatol Badach

19 XVIII Vorwort Der Autor Prof. Dr.-Ing. Anatol Badach arbeitet seit über 30 Jahren auf den Gebieten Informatik und Telekommunikation; Promotion (1975) auf dem Gebiet Datenkommunikation; Habilitation (1983) auf dem Gebiet Rechnernetze. Seit 1985 ist er Professor im Fachbereich Angewandte Informatik an der Hochschule Fulda. Zu seinen Schwerpunkten in Lehre und Forschung gehören: Rechnerkommunikation, Netzwerktechnologien und Multiservice Networking. Zur Zeit forscht er im Bereich der Multimedia-Kommunikation über IP-Netze, insbesondere in der Entwicklung intelligenter und multimedialer TK-Dienste auf der Basis von Web Services. Prof. Badach ist Autor zahlreicher Veröffentlichungen und mehrerer Fachbücher; dazu zählen Technik der IP-Netze (Hanser, Mitautor), Web-Technologien (Hanser, Mitautor), Integrierte Unternehmensnetze, Datenkommunikation mit ISDN, High Speed Internetworking (Mitautor). Seine Erfahrung vermittelt Prof. Badach auch als Leiter und Referent bei Fachkongressen und -seminaren. Ihre Kritik, Verbesserungsvorschläge und evtl. Korrekturen nehme ich gerne entgegen: Auch stelle ich Ihnen die Abbildungen gerne für Lehrzwecke zur Verfügung. Bei allen, die mir bereits nette Worte über dieses Werk und Korrekturen zu den vorherigen Auflagen geschickt haben, möchte ich mich an dieser Stelle herzlich bedanken. Über die Herausforderung, die vierte Auflage dieses Werkes zu verfassen und dem Leser die Entwicklungen der letzten drei Jahre auf dem Gebiet von VoIP präsentieren zu können, habe ich mich gefreut. Mangels Platz habe ich auf die Darstellung von einigen Themen wie z.b. VoIP-Notrufsysteme, Peer-to-Peer- Lösungen für VoIP verzichtet. Die Entwicklung auf dem Gebiet der multimedialen Kommunikation über IP-Netze ist einfach rasant. Mit dem Wissen wächst der Zweifel Johann Wolfgang von Goethe