VoIP Network Analyzer

VoIP Network Analyzer Trabajo Final de Grado Presentado a la facultad Escola Tècnica d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB) Universitat Politècnica de Catalunya Realizado por Anna Martínez Querol Como cumplimiento parcial de los requisitos para obtener el grado en Sistemas de Telecomunicación Director: Jaume Xarrié Sánchez Codirector: Oscar Esparza Martín Barcelona, Septiembre 2016 1 Abstract Globalization and technological growth are highly linked to the rise of ICT (Information and Communications Technology) and therefore to computer and communications services, but the boom doesn’t imply that the services offered by providers of Internet and the quality that the customers perceive are in the same proportions. Therefore, this work is aimed at developing a model audit using tools and methods to evaluate different measuring parameters of the quality of service from Voice over IP. The result of this work is a document that analyzes the technological infrastructure and the parameters of quality measurement network, which will determine if a customer can receive these services with the highest quality. . 2 Resum La globalització i el creixement tecnològic estan inexorablement lligats a l'apogeu de les TIC (Tecnologies de la Informació i Comunicació) i per tant als serveis informàtics i a les comunicacions, però aquest apogeu no implica que els serveis oferts pels proveïdors de serveis d'Internet als clients i la seva qualitat creixin de la mateixa manera. Per això, aquest treball està enfocat a desenvolupar un model d'auditoria utilitzant eines i mètodes per avaluar els diferents paràmetres de mesura de la qualitat del servei de Veu sobre IP. El resultat d'aquest treball és un document que analitza la infraestructura tecnològica i en el qual es detallen els paràmetres de mesura de qualitat de la xarxa, que determinaran si un client pot rebre aquests serveis amb la màxima qualitat. 3 Resumen La globalización y el crecimiento tecnológico están inexorablemente ligados al auge de las TIC (Tecnologías de la Información y Comunicación) y por ende a los servicios informáticos y de comunicaciones, pero ese auge no implica que los servicios ofrecidos por los proveedores de servicios de Internet a los clientes y su calidad crezcan en las mismas proporciones. Por ello, este trabajo está dirigido a desarrollar un modelo de auditoría utilizando herramientas y métodos para evaluar los diferentes parámetros de medida de la calidad del servicio de Voz sobre IP. El resultado de este trabajo es un documento que analiza la infraestructura tecnológica y en el que se detallan los parámetros de medida de calidad de la red, que determinarán si un cliente puede recibir dichos servicios con la máxima calidad. 4 Agradecimientos A todos mis profesores por haber sido parte fundamental durante mi formación académica, pero en especial a Oscar Esparza, codirector de este trabajo, por haber tenido la paciencia, la dedicación y la confianza para apoyarme en la realización de este trabajo, gracias. De la misma manera agradezco a Tpartner, y en especial a Jaume Xarrié la oportunidad de poder realizar este trabajo con ellos. Por último y no menos importante, a mis padres, Juan Carlos y Fina, y a mis hermanos Carlos y Víctor, que han estado incondicionalmente a mi lado en este proyecto y en los que me quedan aún por realizar, gracias, sin vosotros, vuestro ánimo y vuestra manera de enseñarme y educarme no hubiese podido concluir el trabajo. Tampoco puedo olvidar a todos estos amigos que han estado apoyándome día a día des del momento en que inicié la carrera, hasta día de hoy, amigos de siempre, de la universidad y amigos que me han demostrado que son más que amigos, y han estado a mi lado cuando todo parecía que no saldría adelante, gracias por confiar siempre en mi: Lana, Azra, Àlex, Íngrid, Laura, Chantal, David, Dèlia, Gabriela, Cristina, Juanito, Marc, Jordi, Pablo, Marc, Ferran, Anna, Cristina, Aleix, Arnau, Jazmín, Lorena, Marta…y a toda mi familia de Telecogresca. No tengo palabras para expresar por todo lo que os estoy agradecida así que solo puedo decir, gracias de corazón a todos. 5 Histórico de revisiones y registro de aprobación Revisión Fecha Finalidad 0 13/05/2016 Creación del documento 1 30/05/2016 Revisión del documento 2 12/07/2016 Revisión del documento 3 1/09/2016 Revisión del documento LISTA DE DISTRIBUCIÓN Nombre Mail Anna Martínez Querol [email protected] Jaume Xarrié Sánchez jaum[email protected] Óscar Esparza Martín [email protected] Escrito por: Revisado y aprobado por Fecha 16/05/2016 Fecha 1/05/2016 Nombre Anna Martínez Querol Nombre Jame Xarrié Sánchez Posición Autora del proyecto Posición Supervisor del proyecto 6 Índice Abstract ............................................................................................................................ 1 Resum .............................................................................................................................. 2 Resumen .......................................................................................................................... 3 Agradecimientos ............................................................................................................... 4 Histórico de revisiones y registro de aprobación ............................................................... 5 Índice ................................................................................................................................ 6 Lista de Figuras ................................................................................................................ 9 Lista de tablas: ............................................................................................................... 12 1. Introducción ............................................................................................................. 13 1.1. Motivaciones .................................................................................................... 13 1.2. Objetivos del proyecto ...................................................................................... 14 1.3. Metodología...................................................................................................... 14 1.4. Estructura de la memoria .................................................................................. 15 2. Introducción a la voz sobre IP .................................................................................. 16 2.1. Red de Telefonía Pública Conmutada: PSTN ................................................... 16 2.1.1. Proceso de una llamada telefónica convencional ...................................... 16 2.1.1.1. La experiencia del usuario ....................................................................... 17 2.1.1.2. La realidad de la comunicación: .............................................................. 17 2.1.2. Componentes que intervienen en una llamada sobe una red telefónica convencional ........................................................................................................... 17 2.1.3. Características de una red PSTN .............................................................. 18 2.2. Red voz sobre IP .............................................................................................. 18 2.2.1. Proceso de una llamada de telefonía IP .................................................... 18 2.2.2. Servicios y equipos de voz necesarios para la tecnología VoIP ................ 20 2.2.3. Componentes principales de VoIP ............................................................. 20 2.2.3.1. El usuario ................................................................................................ 20 2.2.3.2. Los terminales ......................................................................................... 20 2.2.3.3. Los servidores ......................................................................................... 20 2.2.3.4. Los Gatekeepers ..................................................................................... 21 2.2.3.5. Los Gateways o puertas de enlace ......................................................... 21 2.2.3.6. Códec ...................................................................................................... 21 2.2.3.7. Los protocolos de VoIP ........................................................................... 21 2.2.3.8. Protocolos de señalización: ..................................................................... 21 7 2.2.3.9. Protocolo de comunicación: .................................................................... 21 2.2.3.10. Protocolos de enrutamiento. .................................................................. 22 2.2.3.11. Protocolos orientados a conexión .......................................................... 22 2.2.4. Tipos de arquitecturas implementadas. ..................................................... 22 2.3. Ventajas y Desventajas de utilizar VoIP ........................................................... 23 3. La calidad de servicio al usuario. ............................................................................. 24 3.1. Factores que afectan al QoS ............................................................................ 25 3.1.1. Infraestructura de red de usuario cliente .................................................... 25 3.1.1.1. Red interna del usuario ........................................................................... 25 3.1.1.2. Conexión de red ...................................................................................... 25 3.1.2. Parámetros de medida de la QoS .............................................................. 26 3.1.2.1. Pérdida de Paquetes ............................................................................... 26 3.1.2.2. Retardos ................................................................................................. 27 3.1.2.3. Latencia .................................................................................................. 27 3.1.2.4. Jitter ........................................................................................................ 27 3.1.2.5. Eco o reverberación ................................................................................ 28 3.2. Tabla resumen de valores ................................................................................ 28 3.3. Claves para garantizar la QoS .......................................................................... 29 4. Auditoría de una red VoIP ....................................................................................... 30 4.1. Cómo enfocamos una auditoria de VoIP .......................................................... 30 4.2. Necesidades del cliente .................................................................................... 31 4.3. Infraestructura de red del cliente ...................................................................... 32 4.4. Infraestructura de red de Tpartner .................................................................... 32 4.5. Pruebas a realizar y las herramientas de las que disponemos. ........................ 33 4.5.1. Test para conocer el ancho de banda........................................................ 33 4.5.2. Ping ........................................................................................................... 34 4.5.3. Ipconfig ...................................................................................................... 35 4.5.4. Netstat ....................................................................................................... 36 4.5.5. SIP ALG .................................................................................................... 36 4.5.6. Wireshark y SNGrep .................................................................................. 37 4.5.7. VoIP master............................................................................................... 42 5. Informe final ............................................................................................................. 45 Presentación .................................................................................................................. 46 Situación actual .............................................................................................................. 47 8 Necesidades del cliente: ............................................................................................. 47 Infraestructura de red del Cliente: ............................................................................... 47 Pruebas y resultados ...................................................................................................... 48 Valores ........................................................................................................................... 49 Resultados y condiciones ............................................................................................... 51 6. Conclusiones ........................................................................................................... 52 6.1. Conclusiones personales .................................................................................. 52 6.2. Líneas futuras ................................................................................................... 53 7. Bibliografía .............................................................................................................. 54 8. Anexos .................................................................................................................... 56 8.1. Protocolo SIP ................................................................................................... 56 8.2. NAT .................................................................................................................. 58 8.3. SBC .................................................................................................................. 59 8.4. Matriz calidad del servicio según UIT-T G.1000 (11/2001) ............................... 60 8.5. Cuadro Anexo 1I.1/G.1010 ............................................................................... 61 8.6. Ping .................................................................................................................. 61 8.6.1. Windows: ................................................................................................... 62 8.6.2. LINUX........................................................................................................ 63 8.7. IPconfig ............................................................................................................ 65 8.8. Netstat .............................................................................................................. 66 8.9. Wireshark ......................................................................................................... 67 8.10. Sngrep .......................................................................................................... 70 8.11. VoipMaster .................................................................................................... 73 Acrónimos ...................................................................................................................... 81 15 3. Conclusiones y resultados: A partir del informe generado, se elabora una serie de conclusiones determinando si la red del cliente es apta o no apta para esta tecnología y se proponen una serie de recomendaciones para mejorar su red. 1.4. Estructura de la memoria La memoria se ha dividido 4 capítulos. El primer bloque es teórico, y después del capítulo inicial de introducción, donde se intenta que el lector se familiarice con el contexto del proyecto las motivaciones y objetivos se intentan cumplir. En los dos capítulos siguientes se explica la tecnología de voz sobre IP, para poder entender los problemas que derivan de ésta y también se trata la calidad del servicio y qué parámetros son importantes para que se puedan medir y analizar y por tanto conocer si un sistema es apto o no apto para que la VoIP tenga un mínimo de calidad. El segundo bloque es práctico, y en él se explica qué herramienta se ha utilizado, cómo funciona y como nos permitirá medir los parámetros de calidad que nos ayudarán a generar el informe final que se le entregará al cliente. Por último, las conclusiones y anexos. 16 2. Introducción a la voz sobre IP La “Voz sobre Protocolo de Internet”, conocida como Voz IP, es una tecnología que nos permite usar el protocolo de Internet 3 para encapsular la voz en paquetes para posteriormente ser transmitida mediante una red de datos de forma digital, que a diferencia de las redes de telefonía convencionales PSTN 4 , lo hacen de forma analógica. En sus orígenes, el protocolo de Internet, fue desarrollado para redes de transmisión de datos, pero debido a sus diferentes aplicaciones y éxito, ha permitido establecer otro tipo de comunicaciones como, voz, vídeo e imágenes. Para poder comprender la tecnología VoIP y evaluar sus ventajas y desventajas, es necesario entender varios conceptos para ser capaces de evaluar esta tecnología. 5 Conceptos: - Voz sobre IP (VoIP), es la tecnología (conjunto de normas, dispositivos y protocolos), que utiliza el protocolo IP para transmitir la voz y llegar a su destino. - Telefonía sobre IP, es el servicio telefónico de venta al público, la numeración física, realizado con tecnología de VoIP. - Protocolo de red IP, es el sistema de reglas que divide sus paquetes IP en una cabecera, para el control de la comunicación y una carga útil o payload de transporte de datos. 2.1. Red de Telefonía Pública Conmutada: PSTN La Red PSTN, se encarga de enlazar los terminales a través de la conmutación de circuitos físicos durante un tiempo predeterminado entre emisor y receptor. 2.1.1. Proceso de una llamada telefónica convencional Figura 2:1 Proceso de una llamada telefónica convencional 3 IP- Internet Protocol, mirar glosario para más siglas 4 PSTN- Public Switched Telephone Network, red de telefonía pública conmutada. 5 En este proyecto no se han tenido en cuenta aspectos de seguridad, vulnerabilidades y amenazas ya que es un tema tan extenso que merecería un trabajo a parte. 17 2.1.1.1. La experiencia del usuario 1. Descolgar el teléfono físico y al oír el tono, nos indica que ya tenemos conexión con el proveedor para marcar el número telefónico del receptor. 2. Marcamos el número telefónico del receptor. 3. El teléfono del receptor suena y si descuelga el teléfono se inicia la comunicación. 2.1.1.2. La realidad de la comunicación: 1. Al descolgar el teléfono para marcar el número telefónico, se hace una conexión en forma analógica con la central telefónica, (exactamente con la placa de abonado que controla nuestra línea). 2. La placa de abonado realiza la conversión analógica – digital y la señal se convierte a un PCM de 64 kbps (señal sin pérdida de información y compresión). 3. La llamada se transmite por el conmutador del operador hasta su destino, creando una conexión entre el emisor y el receptor. 4. El operador enlaza varios conmutadores para lograr la llamada. 5. La placa de abonado decodifica los tonos de discado (DTMF). 6. El teléfono del receptor suena y contesta la llamada, la conexión abre el circuito, se comunican las dos partes y finalizan la llamada. Al colgar el teléfono el circuito se cierra y automáticamente libera las líneas que participaron en la comunicación. Figura 2:2 Proceso de una llamada convencional. 2.1.2. Componentes que intervienen en una llamada sobe una red telefónica convencional - Codificadores de voz. - Decodificadores de voz. - Teléfonos. - Switches. - Central telefónica 6 . 6 Conocida también como PBX, en inglés Public Branch Exchange. Teléfono usuario (Voz) Central Telefónica (Tarjeta de abonado) PSTN Central Telefónica (Tarjeta de abonado) Teléfono Receptor 18 2.1.3. Características de una red PSTN - Dedica un circuito a la llamada hasta que finaliza sin importar que los usuarios estén hablando o en silencio. - Ofrece a cada usuario un circuito para señales analógicas con una banda base de 4KHz para cada conversación entre dos personas. - El coste para el usuario por la ocupación del circuito depende de la distancia entre los extremos y la duración de la conexión - Consta de Medios de transmisión y centrales de conmutación. - Esta tecnología se divide por un tiempo fijo, una vez establecida la comunicación se garantiza el ancho de banda necesario para poder hablar sin interrupciones. 2.2. Red voz sobre IP La telefonía IP, envía varias conversaciones a través de un mismo medio virtual, donde se comprimen y descomprimen de la manera más eficiente los paquetes, que se encapsulan y circulan por cualquier red IP, incluyendo aquellas conectadas a Internet. Para la comunicación por VoIP, tanto el emisor como el receptor deben tener un servicio VoIP. Figura 2:3 Esquema de telefonía de red sobre IP Para que dos terminales IP puedan comunicarse, es necesaria una señalización que se realiza mediante diferentes protocolos, el más utilizado es el SIP 7 , pero el protocolo que se encarga del transporte de voz es el RTP 8 . 2.2.1. Proceso de una llamada de telefonía IP 9 1. Cuando el usuario levanta el auricular para realizar la llamada, se envía automáticamente una señal al ATA 10 . 2. El ATA la recibe y envía un tono de llamada, con esto se encuentra conectado Internet. 3. Se marca el número del receptor, mediante un conversor los números se digitalizan y son almacenados por un periodo de tiempo. 4. Los datos del número telefónico son enviados al proveedor de VoIP. 5. Los servidores del proveedor VoIP validan el número especificado por el emisor. 6. Los servidores determinan a quien corresponde el número marcado y lo convierten a una dirección IP. 7 SIP- Sesion Initation Protocol 8 RTP – Real Time Protocol 9 Para este ejemplo, se manejan teléfonos conectados a un adaptador de teléfono analógico, que se encarga de la conversión de las señales analógicas a digital y viceversa. 10 ATA – Adaptador de Teléfono Analógico 19 7. El proveedor conecta los dos equipos que están realizando la llamada. En el extremo del receptor, ocurre el mismo procedimiento, pero, al contrario, la señal es enviada al ATA y éste se encarga de convertirla a analógica, la cual hace que el teléfono suene. 8. Una vez que el receptor levanta el auricular del teléfono, se establece una comunicación entre los servidores donde cada sistema espera recibir paquetes RTP 11 , con los paquetes de datos de voz del otro. 9. Cuando finaliza la llamada el teléfono se cuelga y el circuito que estaba previamente establecido es cerrado. 10. El ATA del receptor o el emisor según el que haya colgado envía una señal al proveedor VoIP que le comunica que la llamada ha finalizado. Figura 2:4 Proceso de una llamada de telefonía IP. ¿Cómo funciona realmente? Como ya hemos mencionado, la VoIP funciona mediante la digitalización de la voz en paquetes de datos para su envío y su posterior conversión en voz en el destino. Podemos ver en la figura 4 que la voz es convertida en paquetes de datos mediante un conversor ADC 12 y se transmite al destino mediante el protocolo RTP 13 donde se transforma otra vez en formato analógico con el conversor DAC 14 . La utilización del codificador y decodificador es importante para el rendimiento de la red y su velocidad de comunicación y los protocolos de señalización también lo son porqué se encargan de controlar la sesión: establecimiento, inicio, modificación y terminación de la llamada entre los usuarios. 11 RTP – Real-time Transport Protocol. 12 ADC- Analog to digital Converter. 13 RTP - Real-time Transport Protocol. 14 DAC – Digital to Analog Converter. Emisor (Voz) ATA Conversión ADC-PCM Compresión Algoritmos PCM a UDP Internet Descompresión Algoritmos ATA Conversión PCM-DAC Receptor (Voz) 20 2.2.2. Servicios y equipos de voz necesarios para la tecnología VoIP - Tener contratada una conexión a Internet de banda ancha. - Teléfono tradicional con un adaptador o bien un teléfono habilitado para voz sobre IP o software de voz sobre IP en el ordenador. 2.2.3. Componentes principales de VoIP Figura 2:5 Elementos de una red VoIP 2.2.3.1. El usuario Es quien origina y recibe las llamadas de voz 2.2.3.2. Los terminales Son teléfonos VoIP, vienen a ser los sustitutos de los teléfonos. Pueden estar basados en hardware (como los teléfonos tradicionales) o en software (softphone, que pueden estar en un ordenador personal, una PDA o un teléfono móvil). 2.2.3.3. Los servidores Son los equipos que realizan las operaciones de base de datos en tiempo real: contabilidad, recolección de datos, enrutamiento, administración y control del servicio. Normalmente en los servidores se instala el software para poder realizar las llamadas. - Switches: algunos ejemplos de software serian “VoIPswitch”, “Mera”, “Nextone”. - Ip-pbx: son los conmutadores. Asterisk es de los más usados y de código abierto. 21 2.2.3.4. Los Gatekeepers 15 Es el software que se instala en los servidores, son el sustituto de las centralitas actuales, y el centro de toda organización VoIP. Es el primer elemento que interactúa con los terminales ya que: identifica las direcciones, traduce los números de teléfono a direcciones IP, autentica los usuarios, controla la admisión, realiza el enrutamiento…etc. para así poder establecer la comunicación entre usuarios. 2.2.3.5. Los Gateways o puertas de enlace Es el puente de comunicación entre los usuarios, su función es la de terminar la llamada, el cliente origina la llamada y el Gateway la termina. - Signaling Server Gateway: Es responsable del enrutamiento y la señalización del mensaje al servidor de señalización correcto. - Media Server Gateway: Es responsable de la comunicación entre los dos extremos, controla la transmisión y los flujos de información enviados 2.2.3.6. Códec Son especificaciones de software que se utilizan para comprimir paquetes de datos y señales. 2.2.3.7. Los protocolos de VoIP Son los lenguajes que utilizarán los distintos dispositivos VoIP para su conexión. Hay muchos protocolos, señalaremos los más importantes. 2.2.3.8. Protocolos de señalización: Son los encargados de establecer la conexión entre emisor y receptor antes de iniciar la transmisión de voz. Entre los protocolos más conocidos se encuentran: SIP (Session Initiation Protocol), protocolo basado en el modelo Cliente-Servidor, en el que el cliente es el encargado del establecimiento y modificación de la llamada y el servidor responde y la finaliza. Está basado en Simple Mail Transport Protocol (SMTP) y en Hypertext Transfer Protocol (HTTP). Es un protocolo de capa de aplicación por lo que es independiente de los diferentes protocolos que utilizan paquetes como (TCP, UDP, ATM, X.25). Destaca por su simplicidad, su modularidad, escalabilidad, integración e interoperabilidad. SCCP (Skinny Client Control Protocol), es un protocolo propiedad de CISCO, que se utiliza para el control de llamadas cuando se cuenta con un servicio de PBX para llamar entre extensiones de una misma empresa y cuyo servidor de llamadas es el Call Manager también propiedad de CISCO. 2.2.3.9. Protocolo de comunicación: Son el conjunto de reglas y estándares que funcionan en tiempo real para la comunicación entre los dispositivos telefónicos. 15 También conocidos como HSS (Home Suscriber Server) o HLR (Home Location Register). 22 Los más utilizados son: RTP/RTCP: Su función principal es implementar los números de secuencia de paquetes IP para reorganizar la información de voz o video. - Identifica los orígenes del tráfico permitiendo así, reagrupar los paquetes. - Incorpora marcas de tiempo para poder eliminar retardos y poder detectar pérdidas. - Reporta latencia y pérdida de paquetes. H.323: protocolo definido por la ITU-T que determina la comunicación IP en tiempo real incluyendo audio, video e información permitiendo diferentes configuraciones para ello. - Utiliza transporte con fiabilidad (TCP) para la señalización, por lo cual tiene una mala reputación de un alto consumo de recursos de red. - La calidad del servicio, QoS, es manejada por (RVSP). - Los datos son transferidos utilizando Real-Time Transport Protocol (RTP). 2.2.3.10. Protocolos de enrutamiento. Son los protocolos para enrutar el tráfico de voz por un canal de Internet, en el cual la calidad de la voz puede ser degradada. Dentro de los principales protocolos se encuentran: - BGP (Border Gateway Protocol). - IBGP (Internal Border Gateway Protocol). - OSPF (Open Shortest Path First). 2.2.3.11. Protocolos orientados a conexión Protocolos donde las aplicaciones solicitan la conexión al destino y luego usan esta conexión para entregar los datos, garantizando que serán entregados sin problemas. El más conocido es el protocolo TCP. 2.2.4. Tipos de arquitecturas implementadas. La VoIP, permite que se ejecuten las redes usando una arquitectura centralizada o distribuida. - Arquitectura centralizada, es aquella en la que la administración, la red, el provisionamiento y el control de llamadas es centralizado, está asociada a los protocolos MGCP y MEGACO. - Arquitectura distribuida, es aquella en que, al establecer llamadas, el enrutamiento, provisionamiento, facturación o cualquier otro aspecto de manejo de llamadas se distribuye entre los dispositivos de control de llamadas y endpoints. Está asociada a los protocolos H.323 y SIP. 23 2.3. Ventajas y Desventajas de utilizar VoIP Ventajas: - Facilitar muchos procesos y servicios que normalmente son muy difíciles y costosos de implementar usando la tradicional red de voz PSTN. - Convertir la voz, en paquetes (formato digital), que se pueden controlar, comprimir, direccionar y manipular mediante bits. - Mayor velocidad - Transmitir más de una llamada sobre la misma línea telefónica, lo que significa que se pueden incrementar las líneas telefónicas sin tener que poner líneas físicas adicionales. - Integrar otros servicios disponibles como: videoconferencia, mensajes instantáneos… - Enrutar automáticamente las llamadas a un teléfono VoIP - Reducir los costes telefónicos y de mantenimiento. - Desarrollar una única red que se encargue de cursar todo tipo de información. Desventajas: - Estar exenta a amenazas, ataques y vulnerabilidades. - Baja calidad de llamada. - Al transmitir información dividida en paquetes, éstos pueden perderse y no hay garantía sobre el tiempo que tardarán en llegar de un extremo al otro de la comunicación. 24 3. La calidad de servicio al usuario. La calidad de servicio es el efecto global del requisito de funcionamiento de un servicio, que determina el grado de satisfacción de los usuarios. Hemos comentado que este trabajo está centrado en analizar qué parámetros definen la calidad del servicio en VoIP y cómo medirlos, porque los problemas de audio en VoIP, suelen deberse a desvíos en la calidad mínima exigible a problemas de calidad de servicio o de ancho de banda insuficiente. Antes de adentrarnos en la medición de los parámetros de calidad, que deben ser objetivos y comprobables, analizaremos la calidad del servicio y porqué viene influenciada. La carencia de calidad viene motivada por: - El cliente, entendemos como cliente, a su red interna e infraestructura. - Internet, que, al ser un sistema basado en conmutación de paquetes, hace que la información no viaje siempre por el mismo camino. Conocer estos problemas y sus posibles soluciones nos hará disfrutar de mayor calidad de VoIP. También se tiene que mencionar que los criterios que hemos considerado en la calidad de un servicio de comunicación son los que están incluidos en la recomendación ITU-T G.100, donde se establece una matriz 16 que sirve para identificar los criterios de QoS que todo servicio debe soportar, pero esta matriz se puede ver des de diferentes perspectivas según: - Las necesidades de QoS del cliente. - La QoS ofertada por el proveedor del servicio. - La QoS conseguida. - La calificación de la QoS por parte del cliente. Figura 3:1 Perspectivas sobre los criterios de QoS 16 Matriz indexada en los anexos. •Proveedor de Servicio •Cliente •Proveedor de Servicio •Cliente Necesidades de QoS del cliente QoS ofrecido por el proveedor QoS conseguido por el proveedor QoS percibido por el cliente 31 Figura 4:2 Pasos a seguir durante la auditoría. 4.2. Necesidades del cliente Preguntas que debemos hacernos para saber si un cliente podrá utilizar VoIP. - ¿Qué servicio necesita? - ¿Cuántas llamadas simultáneas realizará? - ¿Terminales? - ¿A qué se dedica el cliente? - ¿Cuáles son las tendencias de crecimiento? No es lo mismo que un cliente tenga 2 terminales IP que 250 tampoco es lo mismo que sea un solo cliente o estemos hablando de un Call center que realizan muchas llamadas simultáneas. Ni que el cliente utilice mucho ancho de banda para subir archivos porque el hecho de subir archivos afectará a la calidad. Necesidades del cliente Análisis infraestructura de red del cliente ¿Puede soportar una red VoIP? (suficiente BW, velocidad?..etc? Seguimos con auditoria Pruebas: Test de Velocidad Ping IP Config Router o Firewall mal configurado: corregir el SIP-ALG Netstat Wireshark y SNgrep para analizar paquetes VoIP master para informe Le decimos al cliente que no es apto. 32 4.3. Infraestructura de red del cliente - Topología de red, equipos de red, sistemas de comunicación, aplicaciones, cableado estructurado entre otros, routers/ switches… - ¿Qué servicios tiene contratados? - ¿Ancho de banda disponible? ¿Ancho de banda necesario? Nota: Por un lado, VoIP necesita suficiente ancho de banda para funcionar con una calidad razonable. Por otro lado, VoIP va a disminuir el ancho de banda disponible para las aplicaciones de datos - Tiene contratado: ¿Internet, fibra, ADSL…? - ¿Qué aplicaciones y conversaciones consumen el ancho de banda? ¿Qué aplicaciones debo priorizar? ¿Cuáles consumen más ancho de banda? - ¿Qué flujos de tráfico puedo eliminar? 4.4. Infraestructura de red de Tpartner Figura 4:3: infraestructura de elementos físicos de Tpartner 24 . Figura 4:4 infraestructura de red de Tpartner 25 24 Para entender todos los elementos de red y sus funciones mirar anexos. 25 En los anexos se puede encontrar información más detallada sobre los elementos: SBC, Proxy SIP..Etc. 33 4.5. Pruebas a realizar y las herramientas de las que disponemos 26 . 4.5.1. Test para conocer el ancho de banda. Para conocer el ancho de banda real del cliente, utilizaremos un test de velocidad. En Internet encontramos varias herramientas, de todas ellas hemos seleccionado dos test de velocidad diferentes, porque con una prueba nunca es suficiente. http://www.testdevelocidad.es/ Figura 4:5: Resultado del test de velocidad 1. http://www.speedtest.net/ Figura 4:6 Resultado del test de velocidad 2. 26 Para conocer mejor las características y el funcionamiento de las herramientas, consultar los anexos. 34 4.5.2. Ping Es una herramienta de diagnóstico de redes, que nos ofrece información útil sobre nuestra conexión y nuestro equipo. Si al hacer ping no obtenemos respuesta, éste será el primer indicador de que tenemos algún filtro a nivel de router o de firewall. Comando: ping 62.81.185.237 -n 5 Figura 4:7 Ping por parte del cliente a la red de Tpartner, al SBC. Figura 4:8 Ping para conocer el nombre asociado a la IP. Ahora generamos carga de red con la opción -l, y como hemos perdido todos los paquetes hacemos “tracert” para ver la ruta que recorren los paquetes de datos hacia el servidor remoto y la demora de esa ruta. Figura 4:9 Tracert. 35 4.5.3. Ipconfig Nos indica la IP del equipo, la máscara de subred y la IP del Gateway. Con esta información conoceremos la IP que tiene asignada nuestro ordenador y podremos saber si estamos en la misma red a la que nos queremos conectar. Comando: ipconfig Figura 4:10 IP config de Windows 36 4.5.4. Netstat Muestra el estado de la pila TCP/IP en el equipo local. Figura 4:11 Netstat 4.5.5. SIP ALG Como ya hemos comentado en el capítulo anterior y en los anexos se detalla, el SIP ALG del router lo tenemos que desactivar. Para ello, debemos conocer la marca del router y desactivarlo manualmente según se indique en el manual, el proceso de desactivación de cada router es diferente. Por ejemplo: Figura 4:12 Ejemplo de habilitar/deshabilitar SIP ALG en página web movistar. 37 4.5.6. Wireshark y SNGrep Realizado el test de velocidad, el ping y desactivado el SIP ALG del router del cliente, por tanto, comprobada que la red del cliente es apta para todas las prestaciones de la VoIP El primer paso para poder auditar la red será definir dónde analizar el tráfico. Lo analizaremos tanto en la parte del cliente como en la de Tpartner, para comprobar que lo que emite el usuario se recibe sin ningún fallo. Figura 4:13 En azul, puntos donde ejecutaremos el análisis. Wireshark es un capturador y analizador de tráfico, protocolos y redes opensource que incluye una interfaz gráfica, y cuyo principal objetivo es la captura del tráfico de red para analizar las trazas de comunicación. Permite escuchar las conversaciones, analizar audio y monitorizar distintas llamadas entre muchas otras funcionalidades. Como en VoIP debemos centrarnos en analizar los paquetes SIP, en Wireshark utilizaremos un filtro para visualizar sólo los paquetes y protocolos que nos interesan. Complementariamente a Wireshark utilizaremos Sngrep, un capturador y visualizador de paquetes SIP, que nos permitirá ver fácilmente una llamada y los mensajes que se intercambian entre sí. Se implementa directamente desde la consola de Linux, analiza el tráfico en tiempo real y nos permite seleccionar capturas en formato .pcap, que después podemos analizar en Wireshark. Ejemplo del análisis de una llamada con tráfico: Para analizar una llamada telefónica, hemos puesto funcionando el Wireshark a la vez, tanto en el ordenador del cliente, que ha generado la llamada, como en la red de Tpartner durante la misma llamada, para comprobar que lo paquetes que se emiten son los mismos que se reciben. 38 Desde el punto de vista del usuario: Figura 4:14 Toda la captura de tráfico. - Ponemos un filtro en el Wireshark para que estén solo visibles los paquetes SIP, que son los que contienen la voz: Figura 4:15 Tráfico SIP 39 Figura 4:16 Gráfico del tráfico que ha habido durante la llamada. Figura 4:17 Llamada generada. Figura 4:18 Reproducción de la llamada. 40 Figura 4:19 Flujo de la llamada generada por el cliente. Desde el punto de vista de Tpartner: Figura 4:20 Tráfico SIP captado en el SBC de Tpartner 47 Situación actual Necesidades del cliente: - Servicios requeridos por parte de Nombre_Cliente: [Explicar brevemente] - Flujo de llamadas por parte de Nombre_Cliente: [Cuantas llamadas simultáneas como máximo realiza el cliente]. - Número de extensiones y terminales que utilizará Nombre_Cliente: [Poner los números]. - Actividad que realiza Nombre_Cliente: [Función que realiza la empresa, es importante saber si la tendencia de la empresa es ocupar el ancho de red y en qué lo ocupa]. - Tendencias de crecimiento de la Empresa: [Comentar si la empresa tiene una o varias centrales o si tiene previsto crecer a corto o largo plazo y cuál supondría el crecimiento]. Infraestructura de red del Cliente: Previo a la realización de las pruebas in situ en Nombre_Cliente, se efectuará un breve cuestionario para conocer la infraestructura del cliente. - Servicios de telefonía e Internet que tiene contratados: [ Indicar con qué compañía el cliente tiene contratados estos servicios y cuáles son]. - Velocidad de red que tiene el cliente contratado: [Internet, fibra, ADSL e indicar la velocidad]. - Ancho de banda: [Averiguar o indicar de qué ancho de banda dispone y cuánto es necesario para el servicio de VoIP y para que siga funcionando Internet]. - Aplicaciones: [Comentar si la empresa tiene alguna aplicación que consuma gran parte del ancho de banda]. - Topología de Red: [Debe conocerse qué equipos forman la red del usuario y configuración tienen, para evitar posibles problemas futuros]. Adicional: Si hay algún aspecto que se necesita comentar sobre el cliente y que puede afectar al funcionamiento de la Voz sobre IP, comentar problemas que se pueden encontrar. 48 Pruebas y resultados Con todos los datos registrados y analizados previamente, y tras haber pasado una evaluación previa por parte del personal de Tpartner, si se considera que Nombre_Cliente cumple los requisitos para poder ofrecerle el servicio de voz sobre IP, se concretará una cita con el Cliente, y en ésta se realizarán una serie de pruebas y se registrarán los resultados, para ser enviados posteriormente al cliente. [En la empresa se realizarán las pruebas que se han determinado a lo largo del trabajo: - Test de velocidad, que determinará el ancho de banda real de la empresa. - Ping al servidor de Tpartner para comprobar que no haya ningún elemento en la infraestructura de red del cliente que interfiera en la comunicación. - Comprobar que en el router esté inhabilitado el SIP ALG. - Iniciar el VoIP master para: • Realizar una llamada al SBC de Tpartner y poder hacer una captura de paquetes con wireshark, tanto en la empresa como en Tpartner. • Con unos perfiles previamente configurados se ejecutarán las pruebas y se observarán los resultados obtenidos. • Las pruebas que se realizarán con VoIP master serán:  1 llamada simple al servidor  Varias llamadas simultáneas al servidor  1 llamada cuya duración será de un par de horas y se irá generando tráfico de red. • Con el VoIP master se generarán los informes automáticos sobre: Jitter, pérdida de paquetes, congestión de tráfico y sus respectivos valores. ] 49 Valores Tras una serie de pruebas realizadas y con la información facilitada por parte Nombre_Cliente podemos concluir: - Velocidad de red real: [insertar valor obtenido]. - Medidas de calidad obtenidas: [Aquí se adjuntarán una serie de imágenes obtenidas gracias a VoIP master, cuyos resultados serán analizados por el personal de la empresa cualificado, y se determinará finalmente si el usuario puede o no instalar voz sobre IP, por ejemplo: Figura 0:1 Parámetros de QoS del transmisor y del receptor. Figura 0:2 Número de llamadas correctamente recibidas durante las pruebas 50 Figura 0:3 Gráficas del MOS del Emisor y Receptor Una vez analizados los resultados y complementados con wireshark, si se determina que: - El MOS obtenido está por debajo de 3.4 y hay una pérdida de paquetes de más del 10% la red no es apta. - El MOS obtenido está entre 3.4 y 3.7 y la pérdida de paquetes está alrededor del 5% pueden surgir problemas con el servicio. - El MOS obtenido está por encima de 3.8 y la pérdida de paquetes es menor al 3% la empresa puede instalar Voz sobre IP. Marcar en qué estado se encuentra la red del cliente en el gráfico ] Red no apta Puede n surgir proble mas Red Apta 51 Resultados y condiciones [Aquí se le explicará al cliente, las pruebas realizadas, analizadas y su resultado, tanto si es satisfactorio como si no lo es, se le especificará que los resultados no siempre son exactos y que pueden variar. Se pueden hacer una serie de recomendaciones para mejorar la calidad de red de su empresa. Se detallará que este documento sirve para eximir a Tpartner de problemas futuros que puedan surgir con la Voz IP, en el caso de que los resultados de la auditoría hayan sido un poco problemáticos.] 52 6. Conclusiones En la actualidad los servicios “tradicionales” y los nuevos servicios de VoIP coexisten. En el futuro, el mercado tiende cada vez más a la adaptación a la voz sobre IP. La garantía para poder ofrecer y percibir un buen servicio es una Auditoria de conformidad de una red con VoIP, que incluye un estudio de la red del cliente, un análisis de las características de los equipos y la generación de tráfico real de VoIP que mida los parámetros de rendimiento y de esta forma poder informar al cliente de la calidad del servicio que se le podrá ofrecer. En este proyecto se ha logrado diseñar e implementar una metodología para llevar a cabo la auditoría y para la medición de los parámetros de red. La metodología, elaboración e implementación ha sido la adecuada porque hemos llegado al objetivo principal de este trabajo: Generar un documento que se puede entregar a un potencial cliente informándolo de si su red es apta o no para la instalación de VoIP. Lo hemos conseguido mediante el estudio de todos los conceptos y componentes que forman una red VoIP, sus limitaciones y las herramientas que se disponen para poder evaluar todos los parámetros que afectan a la calidad. Algunos inconvenientes que hemos encontrado para el desarrollo del trabajo: La parte teórica, ya que se debe documentar y alcanzar una base técnica y teórica para poder realizar el proyecto, como sucede en la mayoría de los proyectos. Otro inconveniente con el que a priori no contábamos, era que con las herramientas Open-Source y utilizadas a lo largo de la carrera no eran suficientes para alcanzar el objetivo, para superarlo hubo que realizar un trabajo de investigación y analizar otra herramienta para poder complementar todas las demás. Todo el proceso se ha realizado siguiendo las etapas y cumpliendo con los objetivos señalados al principio del documento. Sin embargo, los objetivos han estado variando constantemente y siempre se han ido adaptando a las nuevas necesidades y requisitos, pero respetando los objetivos finales. En este trabajo he desarrollado un modelo en el que he utilizado un software específico para testear la red. Los costes directos de este proyecto ascenderían a: Una licencia del software de 750 euros más las horas dedicadas/coste ingeniero junior. 6.1. Conclusiones personales Concluido este trabajo final de carrera mi valoración es positiva porque: A nivel académico me ha ayudado a recuperar y refrescar conocimientos que tenía “almacenados en archivos que parecían ocultos” en el entorno de las tecnologías de redes, análisis y diseño de infraestructuras. También me ha permitido adquirir nuevos. No hay duda que he puesto en práctica muchos de los conocimientos teóricos recibidos durante la carrera, pero lo más sorprendente ha sido comprobar cómo he interiorizando los valores que he adquirido día a día en el Campus Nord de la Universitat Politècnica de Catalunya. De todos resaltaría: Determinación, perseverancia, constancia, sacrificio, planificación, modo de abordar y resolver los problemas 53 Al ser un proyecto creado desde cero he estado aplicando las sugerencias y opiniones de mi muy apreciado tutor y los consejos y comentarios de miembros de la empresa, asumiendo las críticas constructivas que han ayudado siempre a mejorar el proyecto. 6.2. Líneas futuras Perfeccionar y optimizar el proceso de auditoría de red para que no tener que utilizar y corroborar un mismo problema con diferentes herramientas. Probablemente queden líneas de mejora y optimización del proyecto ya que el campo de la telefonía y administración de redes es muy amplio y está en constante crecimiento y mejora. 54 7. Bibliografía ALBEDO TELECOM. (2016). VoIP.MASTER: service turn-up. Obtenido de http://www.albedotelecom.com/products/voipmaster/voipmaster_zz_news1.html ALI, A. A. (2004). Voice Over IP 101: Understanding the Basic Functions, Components, and Signaling in VoIP Networks. Sunnyvale (California, USA):: Juniper Networks, Inc. . Boquera, M. d. (2003). Sistemas Avanzados de Telecomunicación. Madrid: Ediciones Díaz de Santos. Brob, J., & Meinel, C. (8-13 de June de 2008). Can VoIP Live up to the QoS Standards of Traditional Wireline Telephony? Obtenido de Fourth Advanced International Conference on Telecommunications: http://ieeexplore.ieee.org/document/4545514/?reload=true&arnumber=4545514 Chua, T.-K., & Pheanis, D. (23-29 de Abril de 2006). Effects of Loss Characteristics on Loss-Recovery Tecniques for VoIP. Obtenido de International Conference on Networking, International Conference on Systems and International Conference on Mobile Communications and Learning Technologies : http://140.98.202.196/xpl/mostRecentIssue.jsp?punumber=10841 CONTI, J. (2004). Talk about a change [VoIP replacing PSTN]. Obtenido de IEEE Explore Digital Library: http://ieeexplore.ieee.org/document/1395329/?tp=&arnumber=1395329&queryTex t%3DTalk%20about%20a%20change%3E E.800, I.-T. R. (23 de Septiembre de 2008). E.800 : Definiciones de los términos relativos a la calidad de servicio. Obtenido de https://www.itu.int/rec/T-REC-E.800-200809- I/es G.1010, R. I.-T. (2002). UIT-T. Serie G: Sistemas y medios de transmisión, sistemas y redes digitales. Calidad de Servicio y de transmisión. Obtenido de https://www.itu.int/rec/T-REC-G.1010-200111-I/en J.Hens, F., & Caballero, J. (2008). Triple Play. Building the Convergent Network for Data, VoIP and IPTV. Wiley. Ministerio de indústria, energía y turismo. Calidad de Servicio. (s.f.). Obtenido de http://www.minetur.gob.es/telecomunicaciones/es- ES/Servicios/CalidadServicio/Paginas/Calidad.aspx Sinologic. (2006). Obtenido de https://www.sinologic.net/blog/ Técnicas básicas para resolver problemas y depurar llamadas VoIP. (23 de Marzo de 2008). 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Protocolo SIP En este primer apartado del anexo, explicaremos mejor el protocolo SIP para poder entender la problemática con el router NAT y el SIP ALG que explicaremos en el punto 7.2 y que hemos comentado en el capítulo 3. También hablaremos del SIP Proxy, elemento que está presente en la infraestructura de red de Tpartner. Como ya hemos mencionado, SIP es un protocolo de señalización, tal como indica su nombre, Session Initiation Protocol o protocolo de inicio de sesiones, que permite el intercambio de paquetes, ya sean TCP o UDP entre los usuarios y la red, pero no es el encargado del transporte. El transporte de voz o del vídeo se realiza mediante el protocolo RTP (Real Time Protocol). Además de ser un protocolo de señalización, está dentro de la categoría de protocolos peer to peer, esto significa que tanto el emisor como el receptor pueden hacer la función de cliente o de servidor. Figura 8:1 conexión SIP SIP consta de diferentes métodos que describen las peticiones de los clientes. - Invite: permite invitar a un usuario en la iniciación de una sesión o diálogo. - Ack: confirma las respuestas, en este caso el establecimiento de una sesión. - Options: solicita información a un cliente sobre sus capacidades, número de códecs soportados, extensiones…etc. - Register: utilizado para registrar un cliente SIP en un SIP register. - Cancel: cancela una petición que aún no ha sido atendida. - Bye: indica la terminación de una sesión. Como todo, el protocolo SIP tiene una serie de problemas derivados de las redes IP, concretamente debido al uso de direcciones IP privadas. 1. Problemas con los Firewalls.  Impiden a dos equipos SIP la recepción o envío de tráfico TCP o señalización SIP, por tanto, la VoIP mediante SIP no funciona correctamente.  Solución: identificar que puertos TCP/UDP deben ser abiertos, y evitar abrirlos todos, si no somos blanco de vulnerabilidades.  Suele ser el 5060 UDP 2. Problemas con el NAT: es un tema suficientemente importante y lo trataremos en el siguiente apartado del anexo, porqué del NAT y el SIP-ALG son conceptos que van ligados. 63 -r count Registrar la ruta de saltos de cuenta (solo IPv4). -s count Marca de tiempo de saltos de cuenta (solo IPv4). -j host-list Ruta de origen no estricta para lista-host (solo IPv4). -k host-list Ruta de origen estricta para lista-host (solo IPv4). -w timeout Tiempo de espera en milisegundos para cada respuesta. -R Usar encabezado de enrutamiento para probar también la ruta inversa (solo IPv6). Por RFC 5095 el uso de este encabezado de enrutamiento ha quedado en desuso. Es posible que algunos sistemas anulen solicitudes de eco si usa este encabezado. -S srcaddr Dirección de origen que se desea usar. -c compartment Enrutamiento del identificador del compartimiento. -p Hacer ping a la dirección del proveedor de Virtualización de red de Hyper-V. -4 Forzar el uso de IPv4. -6 Forzar el uso de IPv6. Tabla 8:1 Comandos Windows de ping 8.6.2. LINUX Uso: ping - send ICMP ECHO_REQUEST packets to network hosts ping [-aAbBdDfhLn0qrRUvVmqw] [-c count] [-F flowlabel] [-i interval] [-I interface] [- l preload] [-m mark] [-M pmtudisc_option] [-N node-info_option] [.w deadline] [-W timeout] [-p pattern] [-Q tos] [-s packetsize] [-S sndbuf] [-t ttl] [-T timestamps optioin] [hop…] destination Opciones: -a Ping audible -A Ping adaptativo, se adapta al tiempo de ida y vuelta. -b Permite realizar ping a una dirección de broadcast. -B No permite ping para cambiar la dirección de origen de las pruebas. -c count Se para después de enviar (y recibir) paquetes ECHO_RESPONSE. 64 -i interval Espera unos segundos entre el envío de cada paquete. -i wait Se esperan unos segundos entre el envío de cada paquete. Pordefecto se debe esperar durante un segundo entre cada paquete. -l preload Si no se específica precarga, ping envía todos los paquetes sin esperar respuesta. -L Suprime el bucle de retronó de los paquetes multicast, esta opción sólo se aplica si el destino del ping es una dirección multicast. -m mark Se especifica el valor de tiempo de vida usado para los paquetes que salen. El valor por defecto es 30 (por defecto también se usa en las conexiones TCP). -n Sólo salida numérica. -O Informe de la respuesta del eco ICMP antes de enviar el siguiente paquete. -p pattern Se puede especificar hasta 16 bytes "pad " para llenar el paquete que se envía. Esto es útil para diagnosticar problemas dependientes de datos en una red. -q No se muestra nada excepto el tiempo de inicio y cuando se termina. -Q tos Ajuste de calidad del servicio relacionado con los bits de datagramas ICMP. -R Un ping solo de registro de ruta. Incluye la opción de RECORD_ROUTE en la ECHO_REQUEST y muestra la ruta en los paquetes devueltos. -s packetsize Especifica el número de bytes de datos para ser enviados. Por defecto es 56, que traducido en bytes es 64 datos ICMP cuando combinado con 8 bytes de datos de header ICMP. -t ttl Ping TTL solo, ajusta el tiempo IP de vida del paquete. -T El ping funciona como traceroute, imprimiendo los paquetes de ruta a un host de red. -U Imprime la latencia completa del usuario. -V Muestra la versión y sale. -w deadline Especifica un tiempo de espera antes de que el ping termine. 65 -W timeout Pone el tiempo (en segundos) espera para r una respuesta a una prueba (por defecto es 3 segundos) Tabla 8:2Comandos Linux para ping 8.7. IPconfig Muestra la información relativa de los parámetros de configuración de IP actual. Se pueden agregar otros comandos para realizar otras funciones como recuperar y establecer parámetros de IP Comando: ipconfig/all 66 Figura 8:11: ipconfig/all en el usuario de prueba. 8.8. Netstat NETSTAT [-a] [-e] [-n] [-s] [-p proto] [-r] [intervalo] -a Muestra todas las conexiones y puertos de escucha. (Normalmente las conexiones del lado del servidor no se muestran). -e Muestra estadísticas Ethernet. Se puede combinar con la opción – s. -n Muestra direcciones y números de puerto en formato numérico. -p proto Muestra las conexiones del protocolo especificado por proto; proto puede ser tcp o udp. Utilizada con la opción –s para mostrar estadísticas por protocolo, proto puede ser tcp, udp, o ip. -r Muestra el contenido de la tabla de rutas -s Muestra estadísticas por protocolo. Por defecto, se muestran las estadísticas para TCP, UDP e IP; la opción –p puede ser utilizada para especificar un sub conjunto de los valores por defecto. Tabla 8:3 Comandos netstat 67 8.9. Wireshark Para acceder al análisis de llamadas VoIP, explicaremos los pasos a seguir. 1. Cargar en Wireshark el archivo .pcap que hemos extraído utilizando Sngrep y escogeremos una trama SIP. Figura 8:12 Archivo .pcap en Wireshark. 2. Para visualizar flujos de tráfico vamos al menú Statistics  Conversations Figura 8:13 Como visualizar conversaciones 68 Figura 8:14 Diagrama de paquetes en las conversaciones. 3. Para examinar funcionalidades específicas para el análisis de VoIP, vamos al menú Telephony  VoIP Calls. Y cómo veremos podemos reproducir la conversación o bien ver un diagrama de flujo de la llamada. Figura 8:15 Pasos para visualizar las llamadas VoIP Figura 8:16 Visualización y opciones de reproducción de las conversaciones 69 4. Si elegimos reproducir la llamada nos aparecerá lo siguiente, donde podemos ver los fallos de audio, si ha habido silencio, ver el Jitter, RTP y otros parámetros. Figura 8:17 Cómo reproducir una conversación. 5. Si elegimos el flow sequence lo que visualizaremos será lo siguiente. Figura 8:18 Diagrama de flujo de una conversación con wireshark. 70 8.10. Sngrep sngrep [-hVcivNqrD] [-IO pcap_dump] [-d dev] [-l limit] [-k keyfile] [-LH capture_url] [<match expression>] [<bpf filter>] -h –help Ayuda --version -V: Información de la versión -d --device Utilizar este dispositivo de captura en lugar del que está por defecto --input -I Leer datos capturados desde un archivo pcap -O --output Escribir datos capturados a archivo pcap -r --rtp Captura de paquetes RTP -l --limit Establecer límite de captura a N cuadros de diálogo -i --icase Convertir mayúsculas a minúsculas y viceversa -v --invert Invertir -N --no Interfaz No mostrar la interfaz sngrep, simplemente capturar. -q --quiet No imprimir diálogos capturados si no utilizamos la interfaz -D --dump-Config Imprimir ajustes de configuración activos y de salida -f --config Leer configuración desde un archivo -R --rotate Girar llamadas cuando se ha alcanzado el límite de captura. -H --eep-Send url Homer sipcapture (UDP: X.X.X.X: XXXX) -L---eep Escuchar Escuchar paquetes encapsulados (UDP: X.X.X.X: XXXX) -k --keyfile RSA archivo clave privada para descifrar los paquetes capturados Tabla 8:4 Comandos Sngrep 71 1. Iniciamos Sngrep en una consola de Linux  Sngrep Figura 8:19 Como iniciar Sngrep. 2. En Tpartner tenemos que entrar en el servidor SBC.tparnter.net con su respectiva contraseña y ya podremos ver por pantalla todas los paquetes y diálogos que se están ejecutando en tiempo real en el servidor. Figura 8:20 Consola y paquetes en Sngrep 3. Como sólo trabajamos con paquetes SIP, mediante un filtro indicamos que nos interesan únicamente estos paquetes. Se nos presenta una pantalla donde cada fila es un diálogo SIP las columnas nos muestran el origen, el destino…etc Figura 8:21 Filtro con los paquetes SIP 72 4. Las columnas son personalizables, pulsando F10 aparece la siguiente ventana con todos los campos que se pueden añadir, también podemos cambiar el orden de las columnas pulsando +/-. Figura 8:22 Selección de las columnas. 5. Accediendo a uno de los paquetes, nos aparecerá por pantalla un diagrama de flujo de la llamada realizada. Figura 8:23 Diagrama de flujo con Sngrep 79 Ejemplo 3: Informe del informe completo generado: En este ejemplo hecho a partir de una configuración PBX, 1 llamada al 554, que es un número que tenemos configurado en nuestra centralita virtual como una sala de conferencias, hemos realizado la llamada. Figura 8:36 Realización de una llamada con éxito. Figura 8:37 El diagrama de flujo que genera VoIP Master 80 Figura 8:38 Si ha pasado o no la prueba. Figura 8:39 Resumen de parámetros QoS del emisor y receptor Figura 8:40 Resumen de parámetro totales, incluyendo el MOS. 81 Acrónimos - ADC: Analog to Digital Converter (Convertidor de análogo a digital). - ATA: Adaptador de Teléfono Analógico. - DAC: Digital to Analog Converter (Convertidor de digital a análogo). - DNS: Domain Name System (Sistema de Nombres de Dominio) - E.164: Recomendación de la ITU-T para la numeración telefónica internacional, especialmente para ISDN, BISDN y SMDS. - H.323: Estándar de la ITU-T para voz y videoconferencia interactiva en tiempo real en redes de área local, LAN, e Internet. - HSS: Home Suscriber Server - HLR: Home Location Register - IN: Intelligent Network (Red Inteligente) - IP: Internet Protocol (Protocolo Internet) - IPBX: Internet Protocol Private Branch Exchange (Centralita Privada basada en IP) - ISDN: Integrated Services Data Network (Red Digital de Servicios Integrados, RDSI) - ITSP: Internet Telephony Service Provider (Proveedor de Servicios de Telefonía Internet, PSTI) - ITU-T: International Telecommunications Union - Telecommunications (Unión Internacional de Telecomunicaciones - Telecomunicaciones) - LAN: Local Access Network - LDP: Label Distribution Protocol (Protocolo de Distribución de Etiquetas) - LSR: Label Switching Router (Encaminador de Conmutación de Etiquetas) - MEGACO: Media Gateway Control (Control de Pasarela de Medios) - MGC: Media Gateway Controller (Controlador de Pasarela de Medios) - MGCP: Media Gateway Control Protocol (Protocolo de Control de Pasarela de Medios) - MOS: Mean Opinion Score (Nota Media de Resultado de Opinión) - NAT: Network Address Translation (Traductor de direcciones de red) - PBX: Private Branch Exchange (Centralita Telefónica Privada) - PCM: Pulse Code Modulation (Modulación Pulso Código) - PoP: Point of Presence (Punto de Presencia) - PSTN: Public Switched Telephone Network (Red de Telefonía Conmutada Pública) - QoS: Quality of Service (Calidad de Servicio) - RTCP: Real Time Control Protocol (Protocolo de Control de Tiempo Real) - RTP: Real Time Protocol (Protocolo de Tiempo Real) - SDP: Session Description Protocol (Protocolo de Descripción de Sesión) - SIP: Session Initiation Protocol (Protocolo de Inicio de Sesión) - SLA: Service Level Agreement (Acuerdo de Nivel de Servicio) - TCP: Transmission Control Protocol (Protocolo de Control de Transmisión) - TDM: Time Division Multiplexing (Multiplexado por División de Tiempo) - UDP: User Datagram Protocol (Protocolo de Datagramas de Usuario) - UMTS: Universal Mobile Telephone System (Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles) - VLAN: Virtual Local Area Network (Red de Área Local Virtual) - VoIP: Voice over Internet Protocol (Voz sobre Protocolo de Internet) - VPN: Virtual Private Network (Red Privada Virtual)