Reti Informatiche Aziendali e servizi VoIP: architetture e protocolli a confronto

CAPITOLO 1 Introduzione – Voce su una topologia di rete IP 1.1 - VoIP: Naturale evoluzione della rete PSTN Con Voice over Packet si intendono l’insieme di studi portati avanti negli ultimi anni per la trasmissione di voce e video su reti a pacchetto come il Voice over IP ( rivolto alle reti private) e la IP Telephony (rivolto invece alle reti IP pubbliche). Il desiderio di utilizzare le reti a pacchetto per servizi real-time nasce di pari passo con lo sviluppo delle potenzialità tecniche dovute al grosso miglioramento delle prestazioni dei processori, delle periferiche di rete dei PC e ancora alla progressiva affermazione delle reti, sia pubbliche che private, basate su protocollo IP. Aziende che già avevano a disposizione una propria rete privata hanno subito assorbito la novità riscontrando in essa la possibilità di diminuire i costi delle comunicazioni interne e di integrare in questa servizi supplementari come la videoconferenza. Da un punto di vista più ampio lo sviluppo delle applicazioni real-time su reti a pacchetto può essere ormai inquadrato in una richiesta globale del mercato e delle aziende per una rete integrata nei servizi. Nonostante la rapida affermazione, esistono diversi problemi legati a questa scelta dovuti per la maggior parte al fatto che il protocollo IP, così come la rete internet, sono nati per la distribuzione esclusiva di dati. Tra i più importanti possiamo citare: ξ Qualità del servizio (QoS). ξ Scalabilità e impatto sulle reti IP. ξ Integrazione con rete PSTN e reti mobili. ξ Sicurezza. ξ Compatibilità. ξ Interoperabilità tra applicativi. Prima di inoltrarsi nella trattazione dell'argomento VoIP e delle sue problematiche di sviluppo, è opportuno fare un richiamo alle tecnologie (commutazione di circuito e di pacchetto) che sono alla base rispettivamente della rete telefonica e della rete dati come utile strumento per la comprensione delle caratteristiche di una tecnologia che si dice abbi rivoluzionato il mondo della comunicazione. La rete PSTN è stata pensata e progettata per il trasporto della voce ed adotta la tecnologia a commutazione di circuito, vale a dire ogni volta che una comunicazione è iniziata, gli switch interni della rete commutano per creare un circuito "fisico" diretto fra la parte chiamante e quella chiamata. Ciò significa che per tutta la durata della comunicazione, gli interlocutori dispongono di un canale dedicato non accessibile agli altri utenti, indipendentemente dal fatto che le parti siano in conversazione attiva o in silenzio. Si ha, così , un'allocazione statica delle risorse ed ogni circuito garantisce una banda di 64 kbps full duplex. La banda costante e il collegamento diretto tra le due parti permettono, al segnale vocale, di avere qualità garantita per tutta la durata della comunicazione, ma al tempo stesso si ha una bassa percentuale di utilizzazione della rete; in altre parole non si trae vantaggio dal fenomeno del multiplexing statistico. Infatti, durante una comunicazione vocale, un interlocutore passa più della metà del tempo in silenzio, in quanto i due interlocutori non parlano contemporaneamente: quando uno parla l'altro (normalmente) resta in silenzio; inoltre anche tra una parola e l'altra ci sono degli istanti di silenzio. I 64 kbps (full-duplex) allocati sono, perciò, usati per meno della metà del periodo della conversazione e la banda libera rimane inutilizzata. Il costo di una chiamata tramite PSTN è basato sulle risorse riservate, dunque in base al tempo d'utilizzo e alla lunghezza del collegamento e non in base alle risorse effettivamente impiegate. Un altro limite della rete telefonica è l'utilizzo di un codec standard e predeterminato a priori, il PCM64. Questo fattore è 1