Protoc_ p_ Conv_ NGN_e_ Redes de Acesso classe

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1 
INTRODUÇÃO a 
PROTOCOLOS TCP/IP 
2 
ÍNDICE 
• MODELO DE REFERÊNCIA 
• APLICAÇÕES 
• CARACTERÍSTICAS DO TCP / UDP 
• CARACTERÍSTICAS DO IP 
• ELEMENTOS DE INTERCONEXÃO 
• PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO 
• MULTICAST 
• BIBLIOGRAFIA e REFERÊNCIAS 
3 
Bits (cabos,placas de rede) 
Transporte 
dos Quadros 
pelo meio físico 
(Endereço MAC) 
Roteamento 
de informação 
(endereço lógico IP) 
Integridade da 
Informação 
fim-a-fim 
As camadas 
se comunicam 
através 
de interfaces 
entre as 
camadas 
1 
2 
3 
Camadas 
4 
5 
6 
7 
A comunicação 
é dividida em 
7 tarefas 
(camadas) 
“Logon/Logoff” 
Sintaxe 
Semântica 
MODELO DE REFERÊNCIA OSI 
Física 
Rede 
Enlace 
Transporte 
Sessão 
Apresentação 
Aplicação 
4 
• No caso de Redes Locais, duas características são 
importantes no contexto do modelo OSI. 
– Os dados são transmitidos por meio de “frames” (quadros) 
contendo endereços de estações. 
– As Redes Locais são do tipo difusão (“broadcast”), assim, 
todas as estações conectadas monitoram os sinais das outras 
estações sem ajuda de nós intermediários. 
• Desta forma, é possível dispensar a camada de rede (3) 
das tarefas de roteamento e os serviços de conexão 
podem ser integrados na camada de enlace. 
• A camada 3 seria necessária se existisse uma seqüência 
de segmentos de rede (“links”) ligados através de nós. 
MODELO DE REFERÊNCIA PARA REDES 
LOCAIS 
5 
Aplicação FTP, TELNET, SMTP, HTTP, DNS 
Transporte 
(Fim-a-fim) 
TCP 
Rede IP 
Ethernet, Token Ring , FDDI 
Linhas Seriais ponto a ponto: PPP 
RENPAC (X.25 etc), Frame Relay, ATM 
Enlace 
ARP 
RARP 
ICMP 
UDP 
ARQUITETURA DO PROTOCOLO TCP/IP 
6 
TECNOLOGIAS IEEE-802: 
802.2 : SUB-CAMADA LLC 
CAMADA FÍSICA 
802.3: 
CSMA/ 
CD 
802.4: 
Tk-Bus 
802.5: 
Tk-Ring 
802.6: 
DQDB 
802.9: 
ISO-Eth. 
 802.12: 
VG-AnyLan FDDI 
802.1 : NORMA GERAL 
 SUB-CAMADAS 
MAC 
802.11: 
WLAN 
802.15: 
WPLAN 
7 
ESTRUTURA DO PACOTE OSI 
Enlace 
Camada Física 
Meio de comunicação: cabos, conectores etc. 
1 
2 
Camada 
Apresentação 6 Dados 
Sessão 5 Dados 
Transporte 4 Dados 
Rede 3 Dados 
Dados 
Aplicação 7 Dados 
Dados 
8 
APLICAÇÃO 
TRANSPORTE 
INTERNET 
ENLACE 
HARDWARE 
Dados codificados 
Dados de Aplicação 
Segmentos TCP / UDP 
Datagramas IP 
Quadros 
Bits 
Dados 
Dados 
Dados 
Dados 
Pacote de dados 
ENCAPSULAMENTO DOS DADOS 
9 
Dados 
Porta: indica qual aplicativo 
vai receber a mensagem 
(16 bits) 
O conjunto formado pelo endereço IP, 
o tipo de protocolo de serviço (TCP ou UDP), 
e uma dada porta alocada por uma aplicação é chamado 
 “end-point” ou “socket” 
Exemplo: socket A: 200.18.178.1, 23 TCP 
IDENTIFICADOR DE PORTA 
10 
Aplicação 
S 
M 
T 
P 
T 
E 
L 
N 
E 
T 
F 
T 
P 
 
D 
N 
S 
 
L 
O 
G 
I 
N 
T 
F 
T 
P 
25 Porta: 23 21 69 
Algumas aplicações possuem um número de porta fixo, 
enquanto em outras este número pode ser variável 
IDENTIFICADOR DE PORTA 
53 513 
11 
AGENDA 
• MODELO DE REFERÊNCIA 
• APLICAÇÕES 
• OS PROTOCOLOS TCP / UDP 
• O PROTOCOLO IP 
• ELEMENTOS DE INTERCONEXÃO 
• PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO 
• BIBLIOGRAFIA e REFERÊNCIAS 
 
12 
MODELO DE REFERÊNCIA OSI 
 
 
 
Física 
Rede 
Enlace 
Transporte 
Sessão 
Apresentação 
Aplicação 
13 
APLICAÇÕES 
 
• TELNET 
• FTP - File Transfer Protocol 
• TFTP - Trivial File Transfer protocol 
• DNS - Domain Name System 
14 
TELNET 
• Protocolo simples para conexão a um terminal remoto 
 
• CARACTERÍSTICAS 
– Estabelece uma sessão de login remoto interativa 
– Utiliza a porta 23 (TCP) 
– Permite independência de tipos de terminais 
– Depois da conexão estabelecida, o TELNET transmite os toques no 
teclado do usuário diretamente ao computador remoto, como se 
estivessem sendo digitados no teclado conectado à máquina 
remota. 
– Utiliza nome de domínio ou endereço IP 
– Desvantagem: ineficiência. Cada caractere transmitido força várias 
trocas de contexto de processos dentro do sistema operacional 
local e remoto. 
15 
• SESSÃO TELNET 
TELNET 
Dispositivo 
de E/S do 
Usuário 
Sistema 
Operacional 
Cliente 
TELNET 
Sistema 
Operacional 
Servidor 
TELNET 
Internet 
TCP/IP 
Cliente lê dados 
do terminal 
Cliente envia dados 
ao servidor 
Servidor recebe 
dados do cliente 
Servidor envia 
dados para o 
pseudo-terminal 
Cliente envia saída de dados 
para o terminal saída do usuário 
16 
TELNET 
• O PROCESSO DO TELNET 
 
1. Cliente estabelece conexão TCP com o servidor; 
2. Servidor aceita (ou não) essa e outras conexões; 
3. Estabelecida a conexão, o cliente aceita toques do teclado 
e os envia ao servidor. Simultaneamente, recebe os 
caracteres que o servidor envia e os mostra na tela; 
4. Servidor interage com o sistema operacional. 
17 
• É um dos aplicativos mais usados e corresponde a grande 
parte do tráfego na rede. 
• CARACTERÍSTICAS 
– Filosofia Cliente-Servidor 
– Acesso Interativo (Help) 
– Especificação de formato 
– Controle de autenticação 
– É eficiente 
• FTP anônimo para arquivos públicos. 
• A maioria das implementações de servidor FTP permite o 
acesso simultâneo de vários clientes. 
FTP 
18 
• A parte cliente se utiliza do TCP para se conectar a um 
servidor. 
• Duas portas de protocolo: processo de controle 
(baseado em Telnet) e processo de transferência dos 
dados 
• O servidor principal, ao receber um pedido de 
conexão, cria um processo escravo para tratar a 
conexão. 
• O processo escravo só trata a conexão de controle do 
cliente e usa um ou mais processos adicionais para 
tratar da transferência de dados. 
FTP 
19 
• Geralmente, tanto o cliente como o servidor 
criam um processo separado para tratar da 
transferência de dados. 
• O servidor de FTP utiliza uma porta TCP 
conhecida (21) para receber conexões FTP. 
• Para conexões de transferência de dados, o 
cliente FTP utiliza números de portas TCP 
disponíveis e o servidor FTP utiliza a porta 20. 
• Tempo default da conexão inativa: 300 segundos 
FTP 
20 
• Conexão FTP 
FTP 
Sistema 
Operacional 
Processo 
de 
Controle 
Conexão de 
dados do 
cliente 
Conexão de 
controle do 
cliente 
Sistema 
Operacional 
Processo 
de 
Controle 
Transferência 
de dados 
Conexão de 
controle do 
servidor 
Conexão de 
dados do 
servidor 
Sistema Cliente Sistema Servidor 
Internet 
(TCP/IP) 
Transferência 
de dados 
21 
TFTP 
• E´ direcionado para aplicativos que não necessitam 
de interações complexas entre cliente e servidor. 
 
• CARACTERÍSTICAS 
– FTP sem autenticação 
– Código menor que FTP 
– Utilizado em estações diskless (gravado na ROM) 
– Utiliza UDP (porta 69) - entrega não confiável. 
– Pacotes são numerados seqüencialmente com timeout e re-
transmissão para assegurar a entrega dos pacotes. 
– O transmissor envia blocos fixos de 512 bytes e aguarda confirmação de 
cada bloco antes de enviar o próximo. 
22 
TFTP 
• COMO FUNCIONA 
– O primeiro pacote enviado requisita uma simples transferência de 
arquivo e estabelece a interação entre cliente e servidor. 
– O pacote especifica o nome do arquivo a ser transferido e se o arquivo 
será lido (transferido para o cliente) ou se será escrito (transferido 
para o servidor). 
– Os blocos de arquivos são numerados em seqüência, a começar pelo 
número 1. 
– Cada pacote dedados contém um cabeçalho que especifica o número 
do bloco que ele transporta e cada confirmação contém o número do 
bloco que está sendo confirmado. 
– Um bloco com menos de 512 bytes indica final de arquivo. 
23 
DNS 
• Toda interface de rede que usa TCP/IP é identificada por 
um endereço IP formado por 32 bits. Um nome pode 
ser atribuído a qualquer dispositivo que possua um 
endereço IP. 
• Quando se utilizam nomes é necessário que exista um 
serviço que efetue a conversão deste nome em um 
número IP para que se estabeleça a conexão. 
• Como o software de rede só compreende endereços 
binários, algum mecanismo de conversão se faz 
necessário... 
• Existe na rede um serviço chamado DNS para esta 
finalidade. 
24 
RESOLUÇÃO DE NOMES 
• Quando um servidor de nomes recebe uma solicitação, ele verifica se 
o nome pertence ao domínio para qual é uma autoridade. 
– Se sim, faz a tradução e manda a resposta ao cliente. 
• Se o servidor de nomes não puder resolver o nome completamente, 
verifica o tipo de tradução solicitada: 
– RESOLUÇÃO RECURSIVA: o próprio servidor percorre a árvore 
hierárquica até o destino e devolve a resolução. 
– RESOLUÇÃO INTERATIVA: o servidor não consegue resolver, mas 
indica a quem o cliente deve solicitar. 
• As solicitações são feitas via UDP e as transferências entre o servidor 
primário e o secundário são feitas via TCP. 
25 
RESOLUÇÃO DE NOMES 
CACHE 
SERVIDOR 
DE NOME 
RESOLVEDOR 
DE NOMES USUÁRIO 
CACHE 
CACHE 
SERVIDOR 
DE NOME 
BASE DE 
DADOS 
BASE DE 
DADOS 
Resposta 
Referências 
Pergunta 
Adições 
Pergunta 
Referências Adições 
Referências Adições 
Pergunta 
Resposta Resposta 
26 
RESOLUÇÃO DE NOMES 
SERVIDOR 
DE NOME 
RESOLVEDOR 
DE NOMES 
 com.br 
SERVIDOR 
DE NOME 
 . 
SERVIDOR 
DE NOME 
 acme.com.br 
SERVIDOR 
DE NOME 
 br 
SERVIDOR 
DE NOME 
com 
br 
acme.com.br 
net 
. 
uk 
27 
DNS 
• EFICIÊNCIA NA RESOLUÇÃO DE NOMES 
– Embora seja natural resolver as perguntas descendo a 
árvore de servidores de nomes, na prática isso não ocorre 
com freqüência, pois resultaria em ineficiência. 
• A maioria das resoluções se referem a nomes locais. 
• Se cada resolução começasse pelo nível mais alto da 
hierarquia, a máquina servidora deste nível ficaria 
sobrecarregada. 
– Os servidores da Internet usam cache para otimizar a 
procura. 
28 
DNS 
– Cada servidor mantém um cache de nomes 
recentemente utilizados, junto com as informações de 
onde o seu endereço de nome foi obtido. 
– Para manter os caches corretos, os servidores 
temporizam cada entrada. Após o qual, a entrada é 
removida. 
– Quando uma autoridade responde a uma solicitação, ele 
inclui um valor de TTL que especifica o tempo de garantia 
da informação. 
29 
AGENDA 
• MODELO DE REFERÊNCIA 
• APLICAÇÕES 
• OS PROTOCOLOS TCP / UDP 
• O PROTOCOLO IP 
• ELEMENTOS DE INTERCONEXÃO 
• PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO 
• BIBLIOGRAFIA e REFERÊNCIAS 
30 
MODELO DE REFERÊNCIA OSI 
 
 
 
 
Física 
Rede 
Enlace 
Transporte 
Sessão 
Apresentação 
Aplicação FTP, TELNET, SMTP, TFTP, DNS 
TCP, UDP 
Ethernet, Token Ring , FDDI 
Linhas Seriais ponto a ponto: PPP 
X.25, Frame Relay, ATM 
31 
UDP - USER DATAGRAM PROTOCOL 
• CARACTERÍSTICAS 
– Protocolo não-orientado a conexão 
– Usado em aplicações que não executam o controle de fluxo e de 
seqüência 
– Não garante a entrega (não confiável). As mensagens podem se 
perder ou chegar fora de ordem 
– não tem tratamento de erros 
– utiliza portas de protocolo para identificar os processos 
comunicantes de maneira unívoca 
– Aplicativos que usam UDP: NFS, RIP, TFTP, SNMP 
– Muito utilizado pelas aplicações de voz e vídeo que aceitam perdas e 
não podem ter re-transmissão 
32 
UDP 
 
 
Porta Origem Porta Destino 
Comprimento Checksum 
Dados 
16 bits 16 bits 
 
Cabeçalho 
• O SEGMENTO UDP 
33 
ENCAPSULAMENTO DO UDP 
• O UDP é responsável pela diferenciação entre múltiplas origens ou 
destinos em um host. 
 
Dados Cabeçalho 
UDP 
Cabeçalho 
IP 
Cabeçalho 
UDP 
Dados 
Dados 
Dados Cabeçalho 
UDP 
Cabeçalho 
IP 
Cabeçalho 
Ethernet 
Final 
Ethernet 
Frame Ethernet 
Tipo= IP 
End físico origem 
End físico destino 
# porta de UDP origem 
# porta de UDP destino 
Protocol=UDP 
End IP origem 
End IP destino 
34 
UDP 
• O UDP efetua a multiplexação e demultiplexação entre a entidade 
UDP e as entidades da camada de aplicação 
 
Demultiplexação baseada no número da porta 
(software do módulo UDP) 
DNS TFTP SNMP 
APLICAÇÃO 
TRANSPORTE 
REDE 
53 69 161 
IP 
35 
O FORMATO DO SEGMENTO TCP 
Opções( se houver) PADD 
DADOS 
4 bits 16 bits 
H.Len 
Soma de Verificação 
Porta de Origem Porta de Destino 
Número de Sequência 
Número do Reconhecimento 
Reservado Segmento Janela 
Ponteiro Urgente 
Reservado: Para uso futuro. Fixar em 0 
36 
CAMPOS DO SEGMENTO TCP 
• Número de Sequência: indica o número de seqüência do primeiro octeto 
desse segmento dentro do stream como um todo 
– Inicializado via SYN (campo Seqüência) 
• Número do Reconhecimento: Número do próximo octeto que o destino 
espera receber 
• HLen: Comprimento do cabeçalho, em múltiplos de 32 bits 
• Código do Segmento: Composto por seis bits, cada um com significado 
próprio: 
– URG: Habilitação do Campo “ Ponteiro Urgente” 
– ACK: Habilitação do campo “ Reconhecimento “ 
– PSH : Indica final de um fluxo de dados, sinalizando ao TCP remoto que os 
mesmos podem ser transferidos às camadas superiores. Normalmente o TCP 
armazena os dados que chegam até atingir um certo valor, quando serão 
enviados para a aplicação. 
– RST: Requisição de re-estabelecimento da conexão 
37 
CAMPOS DO SEGMENTO TCP 
– SYN: Solicita ao módulo TCP receptor para estabelecer uma conexão. 
Informa também o número inicial de seqüência. 
– FIN: Encerramento de conexões 
• Janela : informa ao transmissor quantos bytes o receptor está disposto 
a aceitar. 
• Soma de Verificação: Calculado sobre: 
– Todo o conteúdo do cabeçalho, 
– Comprimento total do pacote TCP. 
• Ponteiro Urgente: É usado para identificar um bloco de dados 
urgentes dentro do campo de dados. 
• Opções: Uma das pontas informa a outra, o tamanho máximo de 
segmento (MSS) que ele está disposto a receber. É usado pelo lado do 
receptor para informar o tamanho máximo do seu buffer 
• Default = 536 octetos, 
• PADD: Preenchimento do cabeçalho IP a múltiplos de 32 bits 
38 
TCP - TRANSMISSION CONTROL 
PROTOCOL 
• CARACTERÍSTICAS 
– Protocolo orientado à conexão 
• Antes de efetuar a transmissão dos dados, o aplicativo deve 
solicitar o estabelecimento de uma conexão com o destino. 
T_CONNECT req 
T_CONNECT ind 
T_CONNECT conf 
T_CONNECT resp 
39 
TCP - TRANSMISSION CONTROL 
PROTOCOL 
• CARACTERÍSTICAS 
– Protocolo orientado à conexão 
• Desconexão T_DISCONNECT req 
T_DISCONNECT ind 
T_DISCONNECT conf 
Se tiver dados, envia T_DATA req 
40 
TCP - TRANSMISSION CONTROL 
PROTOCOL 
• CARACTERÍSTICAS 
– Exemplos de aplicativos: FTP, Telnet 
– Possue um overhead maior que o UDP 
– Transmissão full-duplex 
• Fornece transmissão simultânea nos 2 sentidos 
– Cuida das correções dos erros (checksum), o que torna o 
protocolo confiável 
41 
TCP - TRANSMISSION CONTROL 
PROTOCOL 
• CARACTERÍSTICAS 
– utiliza portas de protocolo para identificar os processos comunicantes de 
maneira unívoca 
• O TCP identifica uma conexão pelo par (host,porta), então uma 
porta TCP pode ser compartilhadapor múltiplas conexões. 
( 128.3.2.1, 100 ) e (128.1.2.3, 35) 
( 128.4.5.6, 100 ) e (128.1.2.3, 35) 
( 128.3.2.1, 200 ) e (128.1.2.3, 35) 
128.3.2.1 128.4.5.6 128.1.2.3 
100 200 100 35 
42 
TCP - TRANSMISSION CONTROL 
PROTOCOL 
• CARACTERÍSTICAS 
– Faz seqüênciamento de mensagens e confirmação (ACK) 
• Números de seqüência são usados para determinar a ordem dos 
dados que chegam e para detectar pacotes que estão faltando. 
• O reconhecimento exige que o receptor envie uma mensagem ACK 
ao remetente sempre que recebe um dado. 
• O remetente utiliza um temporizador 
54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 47 
Mensagem 1 
Mensagem 2 
ACK 51 
ACK 55 
43 
TCP - TRANSMISSION CONTROL 
PROTOCOL 
• CARACTERÍSTICAS 
– Reação ao congestionamento (Controle de Fluxo). 
• A maioria dos protocolos de transporte utilizam as técnicas de 
Timeout e Retransmissão para reagirem ao congestionamento. 
• Retransmissão promove o colapso de congestionamento. 
• O TCP utiliza a técnica de Janela Deslizante para tornar a 
transmissão eficaz. 
• Essa técnica utiliza de forma mais adequada a largura de banda 
da rede, porque permite que seja feita a transmissão de 
múltiplos pacotes antes de esperar uma confirmação. 
• O TCP sempre se lembra quais pacotes foram confirmados e 
mantém um temporizador separado para cada pacote 
confirmado. Se um pacote for perdido, o temporizador termina 
e o destino retransmite esse pacote. 
44 
TCP - TRANSMISSION CONTROL 
PROTOCOL 
• CONTROLE DE FLUXO 
– Janela Deslizante de tamanho 6 
Último 
reconhecido 
Enviados e não 
reconhecidos 
Sendo 
enviado 
1 10 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 
Podem ser 
enviados 
Não Podem 
ser enviados 
1 10 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 
1 10 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 
Enviados e não 
reconhecidos 
45 
TCP - TRANSMISSION CONTROL 
PROTOCOL 
• JANELA DESLIZANTE 
 
Último 
reconhecido 
Enviados e não 
reconhecidos 
Sendo 
enviado 
1 10 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 
Não Podem 
ser enviados 
Origem Destino 
ACK = 4 WINDOW = 7 
Enviados e não 
reconhecidos 
1 10 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 
Sendo 
enviado 
Assim o TCP se caracteriza por implementar controle de fluxo e 
transmissão confiável. 
46 
TCP - TRANSMISSION CONTROL 
PROTOCOL 
• CARACTERÍSTICAS 
– Reconhecimento e Retransmissão 
• Como o TCP envia dados em segmentos de comprimento 
variáveis, os reconhecimento não podem referenciar números 
de datagrama ou de segmentos. 
• Em vez disso, os números se referem a posição do byte dentro 
do stream. 
• O receptor acumula bytes desde o início do stream. 
• Os reconhecimentos sempre especificam o número de 
seqüência do próximo byte que o receptor espera da fonte. 
• O esquema de reconhecimento do TCP é denominado de 
reconhecimento cumulativo. 
47 
TCP - TRANSMISSION CONTROL 
PROTOCOL 
• Reconhecimento e Retransmissão 
Origem Destino 
1 
2 
3 
4 
5 
ACK = 303 
ACK = 303 
ACK = 303 
ACK = 903 
6 Ainda esperando 303 
7 
Envia novamente 
2 segmentos 
8 
Reconhece os 
segmentos 
SEQ = 3 
Enviados 300 bytes 
SEQ = 303 
Não entregue Enviados 300 bytes 
SEQ =60 3 
Enviados 300 bytes 
SEQ = 303 
Enviados 300 bytes 
SEQ =60 3 
Enviados 300 bytes 
48 
AGENDA 
• MODELO DE REFERÊNCIA 
• APLICAÇÕES 
• OS PROTOCOLOS TCP / UDP 
• O PROTOCOLO IP 
• ELEMENTOS DE INTERCONEXÃO 
• PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO 
• MULTICAST 
• BIBLIOGRAFIA e REFERÊNCIAS 
49 
MODELO DE REFERÊNCIA OSI 
Física 
Rede 
Enlace 
Transporte 
Sessão 
Apresentação 
Aplicação FTP, TELNET, SMTP, TFTP, DNS 
TCP, UDP 
IP ARP/RARP ICMP 
Ethernet, Token Ring , FDDI 
Linhas Seriais ponto a ponto: PPP 
X.25, Frame Relay, ATM 
50 
PROTOCOLO IP 
• Sua tarefa é oferecer um caminho de menor esforço para o transporte de 
dados, sem preocupação de onde estão a origem e o destino. 
• CARACTERÍSTICAS 
– Não confiável: entrega não garantida 
– Independência da plataforma de Hardware e Software dos 
computadores 
– Conectividade no nível de rede 
– Endereçamento lógico universal 
– Sem controle de seqüência 
– Não faz detecção de erros, nem informa ao transmissor 
– Não-orientado a conexão: pacote tratado independente 
– Best-effort: os pacotes só são descartados quando todos os 
recursos são exauridos 
51 
PROTOCOLO IP 
• FRAGMENTAÇÃO 
– Consistem em dividir um datagrama em pedaços menores 
denominados fragmentos porque o datagrama atravessou 
uma rede com MTU menor que o comprimento dos dados 
– Os fragmentos são transportados como se fossem datagramas 
independentes 
– Ao receber o primeiro fragmento, a estação inicia uma 
temporização para aguardar o conjunto completo de 
fragmentos 
• Se qualquer fragmento for perdido no caminho, o 
datagrama não pode ser remontado e é então descartado. 
52 
PROTOCOLO IP 
• FRAGMENTAÇÃO 
– Uma vez fragmentados, continuam fragmentados mesmo encontrando redes físicas com MTU de grande capacidade 
 MTU = 1500 
 MTU = 512 
 MTU = 1500 
53 
PROTOCOLO IP 
• FRAGMENTAÇÃO 
– Os fragmentos recebem uma cópia do cabeçalho do 
datagrama original com algum dos seus campos atualizados: 
• O comprimento total é atualizado para a quantidade 
de bytes contidos no seu campo de dados 
• FLAG(2) = 1 indicando que tem mais fragmentos. O 
último será 0 
• OFFSET do segmento é a soma de números dos 
octetos de dados dos fragmentos anteriores. 
– Se o campo FLAG especificar que o datagrama não é para ser 
fragmentado, e se ocorrer a necessidade de fragmentar, o 
datagrama é descartado e uma mensagem de alerta é enviada 
para a origem. 
54 
PROTOCOLO IP 
• FRAGMENTAÇÃO 
ID=790 
Flag(2) = 0 
OS = 0 
CT = 1500 
1500 bytes 
ID=790 
Flag(2) = 1 
OS = 0 
CT = 512 
512 bytes 
ID=790 
Flag(2) = 1 
OS = 64 
CT = 512 
512 bytes 
ID=790 
Flag(2) = 0 
OS = 128 
CT = 476 
476 bytes 
55 
FORMATO DO DATAGRAMA IP 
• Organizado em um datagrama de comprimento váriavel, com tamanho 
mínimo do cabeçalho de 20 bytes e tamanho máximo do datagrama de 
64Kbytes 
 
Versão H.Len Tipo de Serviço Comprimento Total 
Identificação Flags Deslocamento de Fragmento 
Time To Live Protocolo Verificação da Soma de Cabeçalho 
Endereço IP de Origem 
Endereço IP de Destino 
Opção IP PADD 
DADOS 
4 bits 16 bits 
56 
FORMATO DO DATAGRAMA IP 
• Versão : Versão do IP,. 
• H.Len: Comprimento do cabeçalho em palavras de 32 bits, 
• Tipo de Serviço : Fornece uma indicação dos parâmetros da qualidade 
desejada (atraso, vazão, confiabilidade) 
• Identificação: Utilizado para identificar o datagrama transmitido 
• Flags : O último bit é reservado para uso futuro. O primeiro especifica 
se o datagrama pode ou não ser fragmentado, e o segundo indica, 
caso o datagrama já tenha sido fragmentado em algum nó da rede, se 
tal fragmento é a parte final ou intermediária do datagrama original. 
Cada fragmento, exceto o último, deve ter comprimento igual a 
múltiplos de 64 bits 
• TTL : Indica o máximo que um datagrama pode trafegar na rede 
• Protocolo : Indica o tipo de protocolo que gerou a mensagem Ex.: 
ICMP (1), UDP, TCP, EGP, .... 
57 
FORMATO DO DATAGRAMA IP 
• Verificação Soma do Cabeçalho : checksum do cabeçalho. Se houver erro, 
é descartado. 
• Endereços IP de Origem e de Destino: São os endereços lógicos de origem 
e destino da mensagem 
• Opções : tamanho variável, podendo inclusive não existir. Utilizado pata 
testes e depuração de aplicações 
• PADD, tamanho variável: Contem bits de enchimento cuja função é 
simplesmente garantir que o tamanho do cabeçalhodo datagrama 
tenha comprimento multiplo inteiro de 32 bits, 
58 
10.0.69.15 10.0.69.18 10.0.69.17 10.0.69.16 
Host Host Host Host 
quatro campos sequenciais de 
números decimais inteiros 
separados por pontos (.) 
ENDEREÇO IP 
• Endereço lógico de 32 bits que identifica 
um elemento em uma rede local ou remota 
59 
Rua Tupinambás 
78 82 94 98 
Endereço 
de Host 
Endereço 
de rede 
ANALOGIA 
60 
NETID HOST ID 
ENDEREÇO IP COMPLETO 
Endereço da Rede Endereço do Host 
O endereço IP define a posição do nó 
dentro da rede local 
COMPOSIÇÃO DO ENDEREÇO IP 
61 
Exemplo: 10.0.69.15 
Classe A 
00001010. 00000000.01000101.00001111 
Endereço de rede 
7 bits = 128 redes 
Endereço de Host 
24 bits = 16 milhões de Hosts 
ENDEREÇOS DE CLASSES 
Exemplo: 130.1.32.50 10000010.00000001. 00100000.00110010 
Classe B 
Endereço de rede 
14 bits = 16.000 redes 
Endereço de Host 
16 bits = 64.000 Hosts 
Exemplo: 194.7.10.15 
Endereço de rede 
21 bits = 2 milhões de redes 
Endereço de Host 
8 bits = 254 Hosts 
11000010.00000111.00001010. 00001111 
Classe C 
62 
NETID HOSTID 
ENDEREÇOS DE CLASSES 
NETID HOSTID 
Classe C 
Classe A 
Classe B NETID HOSTID 
63 
1110xxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx 
Classe D Endereço IP em Multicasting 
11110xxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx 
Classe E Classe Reservada 
ENDEREÇOS DE CLASSE D e E 
64 
CLASSES E OS ENDEREÇOS IP 
A 1.0.0.1 a 126.255.255.254 
B 128.0.0.1 a 191.255.255.254 
C 192.0.0.1 a 223.255.255.254 
Classe Endereços válidos 
65 
127.X.X.X (por ex.: 127.0.0.1) 
11111111.11111111.11111111.11111111 Broadcast limitado 
a rede local 
Interface para 
loopback 
Broadcast direto 
na rede 
NETID HOST ID = Tudo em “um” 
Endereço da própria 
rede dada por NETID 
NETID HOST ID = Tudo em “zero” 
Emitente na mesma 
rede quando não 
conhece o end rede 
NETID = Tudo em “zero” HOST ID 
ENDEREÇOS ESPECIAIS 
66 
endereço IP 200.18.178.194 
Máscara 
de Rede 
Em binário 
Endereço 
de Rede 
11001000.00010010.10110010. 11000010 
11111111.11111111.11111111. 00000000 
(255.255.255.0 ou máscara de 24 bits) 
11001000.00010010.10110010 00000000 
(200.18.178.0) 
Classe C 
MÁSCARA DE REDE 
67 
MÁSCARA DE REDE 
11111111.11111111.11111111. 00000000 
(255.255.255.0) 
Classe C 
11111111.11111111. 00000000.00000000 
(255.255.0.0) 
Classe B 
11111111. 00000000.00000000.00000000 
(255.0.0.0) 
Classe A 
68 
PROTOCOLO IP 
• TIPOS DE REDES 
– PONTO-APONTO 
• DIFUSÃO (BROADCAST) 
69 
PROTOCOLO IP 
• PROTOCOLO ARP/RARP 
– Hosts são conectados a uma LAN através de uma placa de 
interface que entende apenas endereços físicos. 
– O hardware de camada de enlace não entende endereços IP. 
 Como mapear endereços IP em endereços físicos 
? 
• em cada Host existe uma tabela que possui a relação entre o endereço 
físico (endereço MAC) e o Endereço IP correspondente - Tabela ARP. 
• os hosts utilizam os protocolos ARP e RARP para descobrir e preencher 
as tabelas com endereços MAC. 
70 
IP: 10.0.69.15 IP: 10.0.69.16 
MAC: 08:00:20:00:96:21 MAC: 08:00:20:00:57:41 
Endereço lógico 
Endereço físico 
O ENDEREÇO MAC NA REDE ETHERNET 
71 
IP: 10.0.69.15 
MAC: 08:00:20:00:96:21 
IP: 10.0.69.16 
MAC: 08:00:20:00:57:41 
Dados 08:00:20:00:57.41 08:00:20:00:96:21 IP 10.0.69.15 10.0.69.16 
MAC 
 Destino 
MAC 
 Origem 
Tipo de 
Protocolo 
IP 
destino 
IP 
origem 
CRC 
ENDEREÇO IP 
• MENSAGEM IP NA CAMADA DE ENLACE 
72 
IP - INTERNET PROTOCOL 
• ARP - Address Resolution Protocol 
– A origem faz broadcast de um pacote especial, onde requisita 
à máquina, cujo endereço IP consta como destino, o seu 
endereço MAC. 
– Para reduzir o custo de comunicação, o ARP possue um cache 
com as solicitações mais recentes. 
– Antes de fazer o broadcast, o protocolo ARP acessa seu cache. 
• RARP - Reverse ARP 
– Utilizado para obter o endereço IP a partir do endereço físico. 
– Usado em máquinas diskless 
– A máquina diskless faz um broadcast 
– Todas as máquinas da rede ouvem a mensagem, mas somente 
o servidor RARP processa a solicitação e envia a resposta. 
– Armazena em memória até o próximo reboot 
73 
Micro A 
O Micro A quer enviar uma mensagem 
para o Micro B 
Micro B 
EXEMPLO DE RESOLUÇÃO DE 
ENDEREÇOS 
74 
Mensagem ARP com o Endereço IP do micro B 
Micro A 
O Micro A envia uma mensagem ARP para a 
rede solicitando que o Micro B informe o seu endereço MAC 
Micro B 
EXEMPLO DE RESOLUÇÃO DE 
ENDEREÇOS 
75 
Resposta para o ARP enviado 
Micro A 
O Micro B responde ao micro A, informando seu 
endereço MAC 
Micro B 
EXEMPLO DE RESOLUÇÃO DE 
ENDEREÇOS 
76 
Mensagem TCP/IP 
Micro A 
Micro B 
O micro A envia a mensagem, colocando no campo 
de destino, o endereço MAC do Micro B 
EXEMPLO DE RESOLUÇÃO DE 
ENDEREÇOS 
77 
ICMP - INTERNET CONTROL 
 MESSAGE PROTOCOL 
• CARACTERÍSTICAS 
– Permite que roteadores enviem mensagem de erro ou de 
controle para outros roteadores/máquinas ou ocorrências 
inesperadas (congestionamentos). 
– Provê comunicação entre o protocolo Internet (IP) em uma 
máquina e o IP em outra. 
– Muitas vezes não ajuda a localizar onde está o erro, pois ele 
responde apenas á máquina que originou o pacote errôneo e o 
erro pode estar em algum gateway no caminho. 
– Pode ser perdido como qualquer outro pacote IP 
– PING : pacote ICMP do tipo "echo request" e "echo reply" 
78 
ICMP - INTERNET CONTROL 
 MESSAGE PROTOCOL 
• AS MENSAGENS 
– DESTINATÁRIO INACESSÍVEL 
• Quando o datagrama não pode ser entregue ao destinatário 
– SOURCE QUENCH 
• é o regulador do fluxo de recepção 
• a estação solicita que o emissor reduza a taxa de de 
transmissão 
• o receptor continua a emissão dessa mensagem até que a 
taxa seja reduzida ao valor desejado. 
– TEMPO EXCEDIDO 
• retornado quando o TTL atinge zero - datagrama 
descartado 
79 
ICMP - INTERNET CONTROL 
 MESSAGE PROTOCOL 
• AS MENSAGENS 
– MARCA DE TEMPO (TIME STAMP) 
• Serve para medir as características de atraso 
• São registrados 3 tempos: 
– no momento que transmite a mensagem, 
– quando a mensagem chega no recpetor e 
– quando a mensagem chega ao emissor de volta 
• Ao receber a resposta, o emissor toma conhecimento do 
tempo de transmissão ocorrido. 
79 
Exercícios 
1. 
2. 
Exercícios 
3. 
4. 
Protocolos para Convergência 
NGN 
RTP/RTCP 
• Conteúdo 
 
• Real Time Protocol 
• Real Time Control Protocol 
RTP – Real Time Protocol 
 
– Protocolo IETF – RFC 1889 
– Fornece serviços de entrega fim a fim para dados com 
características de tempo real tais como áudio e vídeo interativos 
– Esses serviços incluem identificação do tipo do “payload”, 
seqüência de numeração e “timestamping” 
– As aplicações normalmente utilizam o RTP no topo do UDP para 
fazer uso dos seus serviços de multiplexação e “checksum”, 
mas pode-se utilizar outros protocolos de transporte 
RTP – Real Time Protocol (Cont.) 
 
 
– O RTP suporta a transferência de dados para múltiplos destinos 
utilizando a distribuição multicast se esta for fornecida pela rede 
– O RTP não fornece reserva de recursos e não garante qualidade 
de serviço para serviços de tempo real 
– O RTP não garante a entrega dos dados e a seqüência correta. 
Ele assume que a rede é confiável e entrega os dados na 
seqüência 
RTP – Real Time Protocol (Cont.) 
 
 
– Normalmente o RTP é implementado dentro das aplicações 
– Para estabelecer uma sessão RTPa aplicação define um par 
particular de endereços de transporte de destino (um endereço 
de rede mais um par de portas; uma para o RTP e a outra para 
o RTCP) 
– Em uma sessão multimídia, cada mídia é transportada em uma 
sessão separada, com os seus pacotes RTCP, que reportam a 
qualidade de recepção da sessão 
RTP – Real Time Protocol (Cont.) 
 
– Cabeçalho RTP - Versão 2 
V CC SEQUENCE NUMBER 
TIMESTAMP 
SYNCHRONIZATION SOURCE (SSRC) IDENTIFIER 
32 
CONTRIBUTING SOURCE (CSRC) IDENTIFIERS 
.... 
P X M PT 
Os primeiros 12 octetos estão em todos os pacotes RTP enquanto que a 
lista de identificadores CSRC somente quando inseridos 
RTP – Real Time Protocol (Cont.) 
 
– Parâmetros 
• Timestamping é a informação mais importante para as 
aplicações de tempo real. O transmissor envia o 
timestamping referente ao instante do primeiro octeto da 
amostra do pacote. O receptor utiliza o timestamping para 
reconstruir o tempo original de modo a reproduzir os dados 
na ordem correta. Também utilizado para sincronizar streams 
diferentes tais como áudio e vídeo em MPEG 
 
• Números de seqüência são utilizados para colocar os dados 
recebidos na ordem correta 
RTP – Real Time Protocol (Cont.) 
 
 
– Parâmetros (Cont.) 
• Payload type identifier especifica o formato do payload bem como 
os esquemas de codificação/compressão. Os tipos de payload 
default são definidos na RFC 1890 
• Source identification permite que a aplicação no receptor identifique 
a fonte 
Cabeçalho IP Cabeçalho UDP Cabeçalho RTP Payload RTP 
Dados RTP em um pacote IP 
RTP – Real Time Protocol (Cont.) 
 
– Cabeçalho RTP - Versão 2 (Cont.) 
 
• Version (V): 2 bits. Versão do RTP. A versão 2 é a mais 
recente 
• Padding (P): 1bit. Se alterado o pacote contem um ou mais 
octetos de enchimento adicionais no final do pacote e que 
não são partes do payload. O último octeto do enchimento 
contem as informações de quantos octetos de enchimento 
devem ser ignorados 
• Extension (X): 1bit. Se alterado o cabeçalho fixo é seguido 
por um cabeçalho de extensão 
RTP – Real Time Protocol (Cont.) 
 
– Cabeçalho RTP - Versão 2 (Cont.) 
 
• CSRC count (CC): 4 bits. Número de identificadores CSRC 
que seguem o cabeçalho fixo. Número maior do que um se o 
payload do pacote RTP contem dados de varias fontes 
• Marker (M): 1bit. Definido por um perfil. O marcador é 
utilizado para permitir que eventos significativos, tais como 
contornos de quadros, sejam marcados no stream de 
pacotes 
• Payload type (PT): 7 bits. Identifica o formato do payload 
RTP e determina a sua interpretação pela aplicação 
RTP – Real Time Protocol (Cont.) 
 
– Cabeçalho RTP - Versão 2 (Cont.) 
 
• Sequence number: 16 bits. Para cada pacote de dados RTP 
enviado é incrementado de um. Pode ser utilizado pelo 
receptor para detectar perdas de pacotes e recuperar a 
seqüência dos pacotes. O valor inicial é escolhido 
aleatoriamente 
• Timestamp: 32 bits. O instante de amostragem do primeiro 
octeto no pacote de dados RTP. Pode ser utilizado para os 
cálculos de sincronização e “jitter”. O valor inicial é escolhido 
aleatoriamente 
RTP – Real Time Protocol (Cont.) 
 
– Cabeçalho RTP - Versão 2 (Cont.) 
 
• SSRC: 32 bits. Número escolhido aleatoriamente para 
distinguir as fontes de sincronização dentro da mesma 
sessão RTP. Indica onde os dados foram combinados, ou a 
fonte de dados se existe somente uma fonte 
• CSRC list: 0 a 15 itens, 32 bits cada. Fontes contribuidoras 
para o payload contido no pacote. O número de 
identificadores é dado pelo campo CC 
RTCP – Real Time Control Protocol 
– Padronizado pelo IETF nas RFCs 1889 e 1890 
– O RTCP é o protocolo de controle projetado para trabalhar em 
conjunto com o RTP 
– Em uma sessão RTP os participantes enviam periodicamente 
pacotes RTCP para receberem informações da qualidade da 
entrega de dados e das informações sobre os membros 
RTCP – Real Time Control Protocol (Cont.) 
 
– Cinco tipos de pacotes RTCP são definidos na RFC 
1889, para o transporte de informações de controle, 
que são: 
• RR: receiver report. Relatório dos receptores gerados pelos 
participantes que não são transmissores ativos. Dados de 
realimentação sobre a qualidade da entrega dos dados na 
recepção e incluem: 
– O maior número de seqüência dos pacotes recebidos 
– O número de pacotes perdidos 
– O jitter entre chegadas 
– O timestamp para o cálculo do atraso round-trip 
RTCP – Real Time Control Protocol (Cont.) 
 
– Cinco tipos de pacotes RTCP são definidos na RFC 
1889, para o transporte de informações de controle, 
que são: (Cont.) 
• SR: sender report. Os relatórios dos transmissores são 
gerados pelos transmissores ativos. Além da realimentação 
sobre qualidade para os receptores, eles incluem: 
– Sessão de informação sobre o transmissor 
– Fornece informações p/ a sincronização entre mídias 
– Contador cumulativo de pacotes 
– Número de bytes enviados 
RTCP – Real Time Control Protocol (Cont.) 
 
– Cinco tipos de pacotes RTCP são definidos na RFC 1889, para 
o transporte de informações de controle, que são: (Cont.) 
 
• SDES: source description items. Contém informações para 
descrever as fontes 
• BYE: indica o final da participação 
• APP: application specific functions. Reservado para uso 
experimental no desenvolvimento de novas aplicações e 
características 
RTCP – Real Time Control Protocol (Cont.) 
– Através de suas informações de controle o RTCP fornece os 
seguintes serviços: 
• Monitoração da QoS e controle de congestionamento 
• Identificação da fonte 
• Sincronização entre mídias 
• Escalamento das informações de controle 
Padrão H.323 
• Conteúdo 
 
• Introdução 
• Serviços 
• Região 
• Pilha de protocolos 
• Processamento de chamada 
• Modelos de sinalização 
• Elementos de rede 
• Qualidade de serviço 
• Segurança 
• Tarifação 
• Futuro 
www.ilocus.com/news/news2932.htm 
• IMTC to launch H.323 forum 
• 26 April 2002 
• The International Multimedia Telecommunications Consortium (IMTC) has announced plans to launch a 
H.323 Forum. This development will provide the H.323 community with a visible presence as ITU-T 
Recommendation H.323 continues to gain deployment momentum globally. Initially, the H.323 Forum will 
concentrate on three major deliverables: (1) network interoperability / certification requirements, (2) a 
forum Web site providing protocol, equipment, and application information and, (3) conferences, both 
video-based and in-person, to identify and resolve business, product and technical issues. 
• ITU-T Rec. H.323 is an approved ITU-T standard for voice, data, and video communications on IP networks. 
Initially ratified by ITU-T in 1995, with support and contributions by IMTC members, H.323 is now the 
protocol of choice for many enterprise and wide area communications applications, particularly those that 
incorporate video. 
• In the current economic and social climate, which emphasizes the need for media communication 
between people located in different continents and time zones, H.323 provides a comprehensive and 
trusted enabling protocol. Accordingly, the IMTC H.323 Forum will build on these market successes, 
focusing on programs to accelerate applications on existing H.323 networks, evolution to newer H.323 
versions and coexistence with other protocols such as SIP. 
 
H.323 
• Introdução 
 
– Conjunto de recomendações do ITU-T para serviços multimídia em 
redes de pacotes que não provêm seus padrões de QoS de forma 
totalmente garantida. 
– Especificados vários serviços suplementares 
– Criada para soluçãode serviços multimídia na Internet e nas Intranets, 
sobre padrões da RTPC 
– Relacionamento peer-to-peer ou distribuído 
– Define procedimentos para o registro de um usuário (terminal) no 
“gatekeeper”, controle de chamada e negociação das capacidades do 
canal lógico entre duas ou mais partes que gostariam de entrar em uma 
conferência multimídia 
– Incorpora recomendações de codecs diversos e de protocolos para 
transferência de serviços de dados 
H.323 
• Serviços 
– Videoconferência 
– Telefonia e Videotelefonia em Intranets e na Internet 
– Telefonia de longa distância 
– Ensino a distância 
– Distribuição de Mídias contínuas 
– Entretenimento 
– Compras interativas 
– Comunicação com Segurança 
• Criptografias e Autenticações 
• Roteamento especificado na origem 
– Serviços suplementares estilo RTPC 
• H.450.x 
H.323 
• Região (Zone) 
– Uma região H.323 é formada pelo conjunto de terminais, 
gateways e MCUs controlados por um único gatekeeper 
– Uma região tem apenas um gatekeeper 
– Uma região tem pelo menos um terminal/gateway 
Região H.323 
Região H.323 
RTPC 
Gatekeeper 
MCU 
Internet 
Midia 
Gateway 
Terminal 
H.323 
Terminal 
H.323 
Terminal 
H.323 
RTPC 
RAS 
Midia 
Gateway 
SS7-GW 
SS7-GW 
Stack H.323 
• Considerando TCP-IP nas camadas 4 e 3 
Série G. : 
711, 722, 
723, 728 
729 
H.261 
H.263 
H.225.0 
Call 
signalling 
TCP UDP 
IP 
Enlace & Camada Física 
Audio 
Apps 
Video 
Apps 
RTCP 
H.225.0 
RAS 
H.245 
Control 
signalling 
Terminal control and management 
RTP 
Data 
Apps 
T.120 
Arch. 
RAS - Registration, Admission and Status 
T-120 
• T-120: Data Protocol for Multimedia Conferencing 
• Família de Recomendações ITU-T de serviços e arquiteturas de comunicação 
multiponto de dados 
– T-121: GAT - Generic Application Template 
• Modelo conceitual para o desenvolvimento de protocolos de 
aplicação, compatíveis com a arquitetura T-120 
• Duas partes distintas: 
– ARM - Application Resource Manager 
– ASE - Application Service Element 
– T-122/125: MCS - Multipoint Communication Service 
– T-123: Protocol stacks for audiographic and audiovisual 
conferencing. Network Specific Transport Protocols 
– T-124: GCC - Generic Conference Control 
– T-126: MSIA-Multipoint Still Image and Annotation Protocol 
– T-127: MBFT-Multipoint Binary File Transfer 
H.323 
• Stack de protocolos 
– Protocolo H.225 
• RAS: Registro, Admissão e Status 
– Protocolo entre “endpoints” (EPs: terminais e gateways) e 
gatekeepers (GK): determinação do GK, registro do EP, 
localização do EP, controle de admissão (signaling 
channel, UDP) 
• Sinalização de chamada 
– Para estabelecer a conexão (call signaling channel, TCP) 
entre endpoints 
» Diretamente (direct call signaling), ou 
» Via GK (GK routed call signaling). 
» ## A decisão é do GK, na fase RAS 
• Anexo G 
– Define a comunicação entre elementos de borda 
 
• Referencia em seus anexos outras normas para empacotamento de 
mídias em tempo real 
H.323 
• Stack de protocolos 
– H.245: Sinalização de controle 
• Para troca de mensagens de controle entre endpoints: 
– Especificação de capacidades, controle de canais lógicos que 
transportam fluxos de informação e controle de fluxo 
– H.235 - Segurança e autenticação 
– H.450.x - Serviços suplementares 
H.450.1 (1998) Call Signaling 
H.450.2 (1998) Call Transfer 
H.450.3 (1998) Call Forward 
H.450.4 (1999) Call Hold 
H.450.5 (1999) Call Park and Pickup 
H.450.6 (1999) Call Waiting 
H.450.7 (1999) Message Waiting Indication (MWI) 
H.450.8 (2000) Name Identification 
H.450.9 (2000) Call Completion 
H.450.10 (2001) Call Offer 
H.450.11 (2001) Call Intrusion 
H.450.12 (2001) Common Information Additional Network Services 
Processamento de chamada H.323 
 
– Três áreas básicas 
• Registro com um “gatekeeper” utilizando o protocolo RAS 
• Sinalização da chamada utilizando o H.225.0 
• Troca das capacidades da mídia com roteamento do canal de 
mídia utilizando o H.245 
– O uso do GK não é obrigatório, mas sim recomendado para o 
controle do uso da largura de banda disponível 
• Algumas funções são sobrecarregadas no Gateway 
– A filosofia do H.323 é a robustez do controle de chamadas em 
ambientes não robustos 
– Parte da sinalização e o controle de chamadas é preferencialmente 
feito através de TCP 
• comunicação confiável e uma configuração “statefull 
• Adiciona sobrecargas que podem ser inaceitáveis em conexões a 
longa distância 
Estabelecimento de 
Chamada H.323 
Malha de 
Gatekeepers 
1. Usuário chamador conecta-
se a seu gateway da RTPC 
2. Gateway RTPC faz a 
autenticação no servidor 
RAS, após identificá-lo 
3. Gateway RTPC obtem do seu 
Gatekeeper, o IP do 
Gatekeeper do destino. 
4. Gateway RTPC obtem do 
Gatekeeper do destino, o IP 
do Gateway RTPC do destino 
5. Gateway A inicia o 
estabelecimento da chamada 
6. Gateway RTPC do destino 
envia mensagens de status 
7. Gateway do destino registra-
se em seu RAS 
8. Gateway RTPC do destino 
chama o assinante B 
9. Gateway B conclui o 
estabelecimento da chamada 
3 
4 
5 
Gateway 
A 
RAS RAS 
2 6 
Gateway 
B 
1 8 
Gatekeeper A Gatekeeper B 
7 
Obs.: Caso do 
estabelecimento da 
chamada feito 
diretamente entre os 
Gateways (5 e 9) 
Setup 
Connect 9 
Chamada H.323 
• Descobrindo o gatekeeper (H.225 - RAS) 
• O cliente transmite um pacote “Multicast Gatekeeper Request” 
(Quem é o meu gatekeeper?) 
• O gatekeeper responde com um pacote “gatekeeper confirmation” 
ou com um pacote “gatekeeper reject” 
• Registrando com o gatekeeper (H. 225 - RAS) 
• O cliente notifica o gatekeeper do seu endereço e “aliases” (nome 
associado) 
• O cliente transmite para o gatekeeper um “Registration Request” 
• O gatekeeper responde com um “Registration Confirmation” ou um 
“Registration Rejection” 
 
Chamada H.323 
• Admissão de chamada (H.225 - RAS) 
• O cliente A inicia o “Admission Request” (eu posso fazer esta 
chamada?); o pacote inclui a máxima largura de banda 
necessária para a chamada. 
• O gatekeeper responde com o “Admission Confirmation” 
– A largura de banda da chamada é confirmada ou reduzida. 
– É fornecido o endereço do canal de sinalização de 
chamada do gatekeeper 
Chamada H.323 
• Descobrimento e Registro Automat. (H.225 - 
RAS) Gateway 1 Gatekeeper/RAS 
Chamada H.323 
• Cancelamento do Registro (H.225 - RAS) 
– Pode ser feito a pedido do GW ou do GK 
Gateway Gatekeeper/ 
RAS 
Chamada H.323 
• Admissão de chamada (H.225 - RAS) 
Gateway 1 Gatekeeper/RAS 
Chamada H.323 
• Setup da chamada pelo GK - H.225 
 
• O cliente A envia a mensagem do setup de chamada para o 
gatekeeper 
• O gatekeeper roteia a mensagem para o cliente B 
• Se o cliente B aceitar o gatekeeper inicia o “admission 
request” 
• Se a chamada é aceita pelo gatekeeper, o cliente B envia 
uma mensagem de conexão para o cliente A, especificando 
o canal de controle de chamada H.245, para a troca de 
informações de capacidades 
Chamada H.323 
• Estabelecendo uma chamada entre o cliente A e B 
 
– GK roteia a sinalização de chamada 
• Roteamento do setup de chamada entre os “endpoints” através 
do gatekeeper 
• Comunicações iniciais e informações de capacidades - H.245 
controle de chamadas 
• Estabelecimento dos serviços de comunicação/chamada 
multimídia - H.245 controle de chamadas 
 
Chamada H.323 
• Setup da chamada pelo GK (H.225 - Q.931) 
GatekeeperGateway 1 Gateway 2 
H
.2
2
5
 -
Q
.9
3
1
 
H
.2
2
5
 -
Q
.9
3
1
 
H
.2
2
5
 -
R
A
S
 
Chamada H.323 
• Informação das capacidades (H.245) 
 
• Os clientes trocam informações de capacidades para a 
chamada com a mensagem “Terminal Capability Set” 
que descreve a habilidade de cada cliente transmitir 
streams de mídia (características do codec áudio/vídeo) 
• Para uma conferência a determinação do MCU é 
negociada durante esta fase 
• Após esta fase os clientes podem transmitir streams de 
mídia (são abertos canais de comunicação multimídia) 
Chamada H.323 
• Informação das capacidades (H.245) 
 
Gateway 1 Gateway 2 
Determinação 
mestre/escravo 
Troca de 
capacidades 
Chamada H.323 
• Estabelecendo uma comunicação multimídia 
 
• Para abrir um canal lógico para a transmissão de 
streams de mídia o cliente que está chamando transmite 
uma mensagem “Open Logical Channel” (H.245) 
• O cliente chamado responde com uma mensagem 
“Open Logical Channel Acknowledgement” (H.245) 
• Assim que o canal é estabelecido tanto o cliente quanto 
o GK pode solicitar serviços de chamada (aumento ou 
diminuição da largura de banda da chamada) 
Chamada H.323 
• Abertura de canal lógico 
Gateway 1 Gateway 2 
Chamada H.323 
• Terminação da chamada 
 
– Ambos os lados podem terminar a chamada 
– Assumindo-se que o cliente A termina a chamada 
• O cliente A completa a transmissão da mídia e fecha os 
canais lógicos utilizados para transmitir mídia 
– O cliente A transmite o comando “End Session” (H.245) 
– O cliente B fecha os canais lógicos e transmite o 
comando “End Session” 
– O cliente A fecha o canal de controle H.245 
– Se o canal de sinalização permanecer aberto uma 
mensagem “Release Complete” (Q.931) é enviada entre 
os clientes para fechar este canal 
Modelos de sinalização 
 
– Determinam quais mensagens de protocolo passam pelo 
gatekeeper e quais são trocadas entre os pontos terminais 
• Dentre as de sinalização e de controle 
• A mídia nunca passa através da função gatekeeper 
– Quanto maior for o número de mensagens que são roteadas 
pelo gatekeeper maior sua carga e responsabilidade 
– Definido pelo gatekeeper 
 
Modelos de sinalização 
 
– Sinalização de chamada entre pontos terminais 
Tradução de endereços 
Controle de admissão 
Controle de largura de banda (RAS) 
Sinalização de chamada (H.225) 
Sinalização de controle (H.245) 
Streams de mídias (RTP) 
Gateway 
endpoints 
Gatekeeper 
Gateway 
endpoints 
Modelos de sinalização (Cont.) 
 
– Gatekeeper roteia a sinalização de chamada (H.225) 
Tradução de endereços 
Controle de admissão 
Controle de largura de banda (RAS) 
Sinalização de chamada (H.225) 
Sinalização de controle (H.245) 
Streams de mídias (RTP) 
Gatekeeper 
Gateway 
endpoints 
Gateway 
endpoints 
Modelos de sinalização (Cont.) 
 
– Gatekeeper roteia as sinalizações de chamada (H.225) e as de 
controle (H.245) 
Tradução de endereços 
Controle de admissão 
Controle de largura de banda (RAS) 
Sinalização de chamada (H.225) 
 Sinalização de controle (H.245) 
Streams de mídias (RTP) 
Gatekeeper 
Gateway 
endpoints 
Gateway 
endpoints 
Elementos H.323 
• Gatekeepers 
• MCUs 
• Border Elements 
Gatekeeper H.323 
Funções obrigatórias 
Tradução de endereços Tradução de nomes associados para endereços de 
transporte utilizando tabelas 
Controle de admissão Autorização de acesso a LAN utilizando mensagens 
de solicitação de admissão, confirmação e rejeição 
(ARQ/ARC/ARJ). O acesso pode ser baseado em 
autorização de chamada, largura de banda ou algum 
outro critério 
Controle de largura de 
banda 
Suporte a mensagens de solicitação de largura de 
banda, confirmação e rejeição (BRQ/BCF/BRJ). Isto 
pode ser baseado no gerenciamento de largura de 
banda 
Gerenciamento de 
região (“zone”) 
O gatekeeper fornece as funções acima para os 
terminais, MCUs e gateways registrados dentro de 
sua região de controle 
 
 
Gatekeeper H.323 
Funções opcionais 
 
O gatekeeper pode processar e encaminhar 
sinais de controle de chamadas entre terminais 
 
Pode rejeitar, em função do estado atual dos 
 
 
Pode rejeitar chamadas de um terminal quando 
uma dada largura de banda não está disponível, 
assim como renegocia-la dinamicamente 
 
Pode manter uma lista de chamadas H-323 em 
encaminhamento de modo a indicar quando um 
terminal chamado está ocupado ou fornecendo 
informações para gerenciamento de banda. 
 
 
Sinalização de controle 
de chamadas 
Autorização de 
chamadas 
Gerenciamento de 
largura de banda 
Gerenciamento de 
chamada 
recursos de interconexão ou de restrições 
específicas a um dado terminal ou modo de 
conexão, o acesso a um dado terminal 
 MCU 
Funcionalidades 
• Mecanismos para criar conferências multiponto no MG 
– Só áudio ou Multimídia 
• Combinar ( mixing ) fluxos de áudio em um único fluxo 
– Fluxo Composto 
• Comutação de fluxos de áudio e de vídeo 
– Para encaminhamento a participantes da conferência 
• Modos 
– T-120 data conference 
– “Lecture Vídeo ” 
• Fonte de vídeo é enviada a todos os participantes 
 
MCU H.323 
• Opções: 
• Controlador multiponto (MC) - função obrigatória 
– Lida com negociação H.245 entre terminais 
determinando capacidades comuns de processamento 
de áudio/vídeo 
– Controla os recursos da conferência e determina quais 
dos streams multiponto de áudio/vídeo serão 
transmitidos 
• Processador multiponto (MP) - função opcional 
– Comuta e processa os bits de áudio, vídeo e dados 
– Pode fornecer conversão entre diferentes codecs e taxas 
de bit e utilizar multicast para distribuir vídeo processado 
MCU H.323 
• Tipos de conferência multiponto 
– Centralizada 
• Unicast - Todos terminais enviam áudio, vídeo, dados e streams de 
controle para o MCU em uma configuração ponto a ponto. O MC 
gerencia centralmente a conferência utilizando as funções de 
controle H.245 e define a capacidade para cada terminal. O MP faz 
a mistura de áudio, distribuição de dados e funções de 
comutação/mistura de vídeo e envia os streams resultantes de volta 
para os terminais 
MCU 
Terminal Terminal 
Terminal Terminal 
MCU H.323 
• Tipos de conferência multiponto (Cont.) 
– Descentralizada 
• Multicast - Todos os terminais enviam áudio e vídeo para os 
outros terminais participantes utilizando streams multicast. O 
controle dos dados são processados centralmente pelo MCU. 
Os terminais são responsáveis por processar os múltiplos 
streams recebidos. O terminais informam o MC, através dos 
canais de controle H.245, quantos streams simultâneos podem 
processar 
MCU 
Terminal 
Terminal Terminal 
Unicast 
Multicast 
MCU H.323 
• Tipos de conferência multiponto (Cont.) 
– Híbrida 
• Unicast/multicast - Combinação das características das 
conferências centralizada e descentralizada. Os sinais H.245 e o 
stream de áudio ou de vídeo são processados através das 
mensagens ponto-a-ponto para o MCU. O sinal restante (áudio ou 
vídeo) é transmitido para os terminais por multicast 
MCU 
Terminal 
Terminal Terminal 
Unicast 
Multicast 
Border Elements 
• Elementos de borda são freqüentemente dispostos juntos com um 
Gatekeeper. Trocam informações de endereço e participam na autorização 
da chamada entre domínios administrativos 
 
• Podem agregar informações de endereço para reduzir o volume de 
informações de roteamento na rede 
 
• Podemauxiliar na autorização / autenticação de chamada diretamente 
entre dois domínios adminstrativos ou via clearinhouse. 
QoS 
– Para se obter QoS a H.323 recomenda o uso do RSVP (RFC 2205) 
– Outros protocolos também podem ser utilizados 
• DiffServ, Services Integration e Service Specification 
• Controle de Tráfego 
– Interface entre usuário e provedor de interconexão 
• MPLS, Tipo de Serviço em ATM 
– A monitoração da QoS é conseguida com a ajuda do RTCP 
– Outros meios tais como o SNMP permitem coletar os dados de 
desempenho e de diagnóstico 
Segurança 
• Proteção das chamadas 
– Criptografia das mensagens na sua geração pelo aplicativo 
– ITU-T: 
• H-235 
– IETF: 
• TLS - Transport Layer Security 
• IPSec - IP Security protocol 
Tarifação 
– Arquivo Call Detail Record (CDR) nos gateways 
– Informações trocadas com administração via gateways 
O futuro da H.323 
 
– Comunicação entre Gatekeepers 
• O padrão H.323 atual não fornece um modelo entre regiões que 
escale bem em grandes redes 
• Estão sendo discutidos novos protocolos para a comunicação entre 
gatekeepers que permitirão aos gatekeepers localizarem 
eficientemente uns aos outros para o roteamento de chamadas 
com endereços não locais 
• Foram propostos modelos hierárquicos com gatekeepers “clearing 
house” 
– Soluções particulares já existentes 
• Isto é crítico para a interoperabilidade entre os provedores de 
serviço VoIP 
Comunicação entre GKs 
Gateway 
Gatekeeper 
Região 1 
Roteador 
Internet RTPC 
Gateway 
Gatekeeper 
Região 2 
RTPC 
Roteador 
H.323 URL - ID 
• Na revisão de Novembro de 2000, a ITU-T criou um identificador 
universal para entidades H.323 
 
• “h323:” address [ url-parameters ] 
 
• Estilo Internet 
 
• Códigos para hosts, domínios, portas, recursos, .... 
 
• 
• Viabiliza a localização de entidades e outros recursos H.323 
TRIP 
• Recurso IETF 
– O IETF IPTEL WG (IP Telephony Working Group) está 
desenvolvendo o protocolo TRIP (Telephony Routing over IP) para 
a troca de rotas entre os provedores de serviço 
• O TRIP é baseado no BGP (Border Gateway Protocol) 
• O servidor TRIP (normalmente colocado em conjunto com o 
servidores de localização) mantém e troca informações sobre quais 
gateways estão disponíveis e suas faixas de números telefônicos 
associados 
SIP 
• Conteúdo 
– Histórico 
– Características 
– Operação 
– Endereçamento 
– Elementos da Rede 
– Arquitetura 
– Tarifação 
– Segurança 
– Interoperabilidade H.323 x SIP 
– Comparação H.323 x SIP 
SIP 
• Session Initiation Protocol - IETF 
– Grupo MMUSIC - Multiparty Multimidia Session Control 
• Histórico 
– 1996 – Componente do MBONE 
– 1998 – Finalização da especificação 
– 1999 – Aprovação pelo IETF em março da RFC 2543 
– 1999 – Testes de interoperabilidade 
– 2000 – Início do uso e venda de produtos 
• Características: 
– Distribuição de programas através da Internet 
• Modos Unicast, Multicast ou combinação de ambos 
– Mídias diversas, controladas pelos clientes 
– Suporta mobilidade de usuários 
SIP 
• Permite endereçar usuários, estabelecer, modificar e terminar sessões 
multimídia, 
• Escalabilidade – Uso na Internet 
• Reuso de componentes 
– MIME, SDP, SAP, RTP/RTCP 
– DNS, URLs, IPs, 
– Scripts 
• Integração com outras aplicações IP tais como web e e-mail 
• Flexibilidade e Interoperabilidade 
– Apenas funções básicas 
– Preserva recursos dos demais elementos e recursos, 
independentemente de sua natureza 
• Código Prático: Linguagem html 
– Adaptável facilmente 
• Robusto 
• Mais “leve” que o H-323 
SIP 
• Fornece os elementos básicos de telefonia: 
• Setup de estabelecimento e terminação de chamadas 
• Configuração de chamada 
• Transferência de dados 
• Fornece os elementos de protocolo necessários para serviços tais como: 
• Call forwarding 
• Call diversion 
• Personal mobility 
• Autenticação de chamador e chamado 
• Negociação de capacidades do terminal 
• Conferência multiponto 
– Complementações em estudo visando maior abrangência e 
interoperações SIP com chamadas RTPC/RDSI 
Multicast Backbone - MBONE 
•Registro de sessão: sdr, .... 
• Áudio: vat, rat, frephone, .... 
• Vídeo: vic, ...... 
• Whiteboard: wb,.... 
• Shared text: nt, .... 
 Shared HTML: sMosaic, Multitalk; wbimport, ..... 
SIP 
SIP RSVP G.7XX, MP3,H.261, MPEG, ... 
TCP UDP 
IPv4, IPv6 
AAL3/4 AAL5 
ATM Ethernet V.34 
H.323 RTCP 
RTP 
PPP 
SDH 
Sinalização Qualidade de Serviço CoDecs 
MPLS ou 
SNAP + 
AAL1 
RTSP 
SIP 
• Protocolo cliente/servidor 
– Paradigma solicitação/resposta . 
• Clientes transmitem solicitações 
– Request 
• Servidores retornam respostas 
– Response 
– As mensagens especificam métodos, protocolos, propriedades e 
informações do serviço, e descrições da sessão 
• Formato html - ISO 10646 / UTF-8 
• Uma única chamada pode envolver vários clientes e servidores 
– No lado do usuário, o cliente tanto pode gerar quanto receber 
“requests” 
• UAC - user agent client : Protocolo cliente 
• UAS - user agent server : Protocolo servidor 
SIP 
• Sinalização mais simples implementada sobre UDP 
– Mais “leve” para o sistema de interconexão 
– Abertas via TCP somente se uma conexão UDP não puder ser 
estabelecida 
– Confiabilidade obtida repetindo-se os “request” a cada meio 
segundo até receber uma resposta 
 
 
SIP 
• Estabelece, modifica e termina sessões 
– O Estabelecimento de uma sessão consiste de: 
• Determinar a localização do usuário chamado 
• Tom de chamada 
• Descrição da sessão (MIME – SDP) 
• Resposta ao convite de estabelecimento de uma seção (aceite, 
rejeição, etc.) 
– Modificar uma seção requer: 
• Reiniciar a sessão com parâmetros modificados (inclusão e 
remoção de mídia, mudança de codecs, etc.) 
– Terminação de sessões: 
• Negociações e registros 
• Método “Bye” 
– A funcionalidade está concentrada na sinalização 
SIP 
• Pode ser utilizado com outros protocolos IETF: 
• Segurança 
• Autenticação 
• Anúncios de sessões - SAP - draft 
• Descrição das mídias - SDP – RFC 2327) 
• Bilhetagem (Remote Authentication Dial-In User 
Service (RADIUS) 
• Informação do estado da sessão (RSVP) 
• Os streams de áudio e vídeo em sí são transportados por outros protocolos tais como Real-time 
Transport Protocol (RTP) sobre UDP. 
• O SIP pode rodar sobre qualquer datagrama ou protocolo stream tais como: UDP, TCP, ATM e 
frame relay 
SIP - elementos de rede 
• Terminais 
• Funcionalidade similares a de um terminal 
H.323 
• Podem ser: 
– Telefones LAN 
– Computadores 
– Gateways interfaceados com a RTPC 
 
 
SIP - elementos de rede 
• Servidores SIP 
• Ponto de acesso para localizar usuários, mapear nomes amigáveis 
em endereços roteáveis, rotear mensagens de sinalização e 
solicitações de redirecionamento entre terminais 
• Possui algumas das funcionalidades de um gatekeeper 
– Podem ser implementadas nos servidores algumas funções 
simples de autenticação, mas a melhor localização para as 
funções de segurança é nos terminais ou “firewalls” 
• As chamadas não necessitam passar por qualquer servidor e não 
existe o conceito de zonas 
• A adição de servidores SIP separados na rede IP fornece uma 
maior escalabilidade 
SIP - elementos de rede 
• Servidores SIP 
• Dois tipos : 
– Proxy – Intermedia troca de sinalização entre terminais 
– Redirecionamento – Habilita terminal chamador 
conhecer a localização do terminal chamadoe a troca 
direta de sinalização entre os mesmos 
» Exploram endereçamento URLs - SIP 
– Apoiam-se em Servidores de Localização e de Diretório 
– Trocam mensagens entre sí, com clientes e com outros 
servidores via “Métodos” 
» Métodos “Request” e “Response” 
SIP 
• Seis métodos foram definidos para o request 
• Register informa a localização do usuário ao servidor. No “start 
up” é enviada como uma mensagem multicast 
• Cancel termina uma procura por um usuário 
• Invite convida um usuário a participar de uma chamada e 
estabelece uma nova conexão. Identifica e localiza um usuário 
específico e pode conter as capacidades 
• Ack indica que um “invite” foi aceito 
• Options envia informações sobre capacidades suportadas 
• Bye termina uma conexão 
SIP 
• Seis tipos de mensagens “response” 
• 1xx Progress 
• 2xx Successful Request 
• 3xx Redirection 
• 4xx Incorrect Request 
• 5xx Server Failure 
• 6xx Global Failure 
 
Mensagem SIP 
SIP 
• Servidores SIP 
– Destinado ao controle do Sistema 
• Relaciona-se com servidores de localizaçõo do sistema 
Request 
Response 
Resolução de 
Endereços 
Servidor de 
Localização 
Servidor SIP Terminal Terminal 
Request 
Response 
SIP 
• Modo Proxi 
 Terminal Terminal Servidor Proxy 
Servidor de 
Localização DNS 
register register address 
address registered 200 (ok) 
invite 
retrieve address 
address(s) 
resolve address 
network address 
183 (progress) 
invite 
200 (ok) 200 (ok) 
ack ack 
media stream 
bye bye 
200 (ok) 
200 (ok) 
SIP 
• Modo Redirecionamento 
Terminal A Terminal B 
Servidor de 
Redicionamento 
Servidor de 
Localização DNS 
register register address 
address registered 200 (ok) 
invite 
retrieve address 
address(s) 
resolve address 
network address 
invite 
200 (ok) 
ack 
media stream 
bye 
address(s) 
200 (ok) 
SIP 
• Endereçamento 
– Baseado no SIP Uniform Resource Locater (URL) para a integração 
com os serviços da Internet 
– sip:usuario@dominio 
– sip:usuario@endereço 
 
– A URL identifica um ponto terminal e um serviço(s) 
– Obtém-se, pela nomeação dos pontos terminais, uma estrutura 
hierárquica organizacional 
– O IETF ENUM WG (Telephone Number Resolution Working Group) 
estuda técnicas para o mapeamento de números telefônicos em URLs 
SIP 
• Consiste em colocar os números de telefone no DNS da Internet de 
tal modo que qualquer aplicação possa descobrir os recursos 
disponíveis a qualquer número único global de telefone 
SIP 
• Adesão a sessões SIP 
– Duas formas básicas para localizar e participar de sessões multimídia 
• Anúncio 
– Sessões anunciadas por e-mail, “newsgroups”, páginas web ou 
anúncios multicast 
» Sessions Announcement Protocol (SAP) 
• Convite 
– Usuário é convidado a participar de uma sessão usando-se o 
Session Initiation Protocol (SIP) 
• Tanto o SAP quanto o SIP utilizam o Session Description Protocol 
(SDP) para descrever a sessão em termos de tempo, capacidades da 
mídia, etc 
SAP 
• SAP - Session Announcement Protocol 
• Anuncia sessões para um grupo grande de clientes 
• Uso principal é o anúncio de grandes conferências públicas de 
streams multicast / multimídia via Internet 
– Fonia e outras mídias dinâmicas 
– Dados e Mídias estáticas 
– Telemetria e telecontrole 
– Videoconferências 
– Distribuição de programas rádio e televisão, ... 
• Encapsulado em datagramas UDP para endereço multicast e porta 
conhecidos 
SDP 
• SDP - Session Description Protocol 
• Protocolo baseado em texto desenvolvido pelo IETF 
• O SDP desempenha um papel similar ao H.245 
• Descreve as capacidades e os tipos de mídia suportados 
pelos terminais 
– Os cabeçalhos SDP possuem o formato <type>=<value> 
– SIP descreve os parâmetros de uma sessão 
encapsulando um protocolo SDP 
• Formato para descrição textual de uma seção 
• Não fornece qualquer meio para a negociação das 
capacidades da mídia da sessão 
– Exige reinicializações, para tal 
 
SDP 
• SDP - Session Description Protocol (Cont.) 
• Os cabeçalhos do SDP especificam: 
– Nome da sessão e função 
– Tempo de sessão ativa 
– O tipo de mídia da sessão (vídeo, áudio, etc.) 
– Protocolo de transporte (RTP/UDP/IP, H.320, etc.) e o número 
da porta 
– Formato da mídia da sessão (H.261, MPEG, etc.) 
– Largura de banda que será utilizada pela sessão 
– Informação de contato da pessoa responsável pela sessão 
SIP 
• Segurança 
– Pode utilizar recursos do HTTP, tal como “Secure Shell” (SSH) ou 
“Secure-HTTP, ou similares 
– Utiliza SDP para a transmissão das chaves de criptografia da mídia 
– Pode usar mecanismos de segurança das camadas de transporte e/ou 
rede, convencionalmente 
– A versão v2.1 define a autenticação fim-a-fim e criptografia “Pretty 
Good Privacy” (PGP, mandatório) ou S/MIME (opcional) 
SIP 
• Interoperabilidade H.323 x SIP 
– Via gateways de sinalização entre os terminais H.323 e terminais 
SIP 
• Gateways SIP-H.323 somente necessitam de um computador 
para a tradução entre os protocolos de sinalização 
– Os streams de informação não precisam ser traduzidos visto 
que se pode utilizar o mesmo codec em ambos os lados 
SIP 
• Interoperabilidade H.323 x SIP (Cont.) 
– Um cliente SIP pode ser utilizado para localizar qualquer 
terminal e determinar as suas capacidades 
– Uma chamada pode ser feita por um cliente H.323 integrado 
num software SIP 
• O SIP permite a mistura de protocolos. Por exemplo, o H.323 
pode ser utilizado para estabelecer uma conexão entre o 
ponto terminal e o gateway enquanto o SIP pode ser 
utilizado para a sinalização entre gateways 
– Não é possível, atualmente, utilizar o H.323 para localizar e 
estabelecer chamadas para clientes SIP 
– Os clientes SIP podem determinar se preferem se 
comunicar via SIP como primeira escolha e H.323 como 
alternativa 
SIP 
H.323 SIP 
Sinalização Comutação de 
circuitos 
HTTP/Internet 
Padrão Complexo e pesado Simples e leve 
Interoperabilidade Difícil Mais fácil 
Controle (bilhetagem, 
autenticação e 
recursos da rede) 
Maior Menor 
Escalabilidade Menor Maior 
Mercado LANs e Operadoras ISPs 
 
• Comparação H.323 x SIP 
SIP-T 
• Conteúdo 
 
• Introdução 
• Elementos 
• Mensagens de Sinalização 
 
SIP-T (SIP for Telephones) 
• O SIP-T, também conhecido como SIP-BCP-T (SIP-Best Current 
Practices for IP Telephony) nos documentos iniciais, é um protocolo 
que possui mecanismos para facilitar a interconexão entre a rede 
PSTN e a rede IP, pois permite que serviços tradicionais como 
chamada em espera, número 800, etc.. implementados na SS7, 
convivam harmoniosamente na rede IP. 
 
• Em suma, seu objetivo é possibilitar que as informações da SS7 
estejam disponíveis nos pontos de interconexão PSTN/IP para garantir 
a transparência destas informações não suportadas pelo SIP. Assim, o 
protocolo SIP-T atribui ao SIP as funcionalidades necessárias para 
viabilizar a interconexão com SS7. 
SIP-T 
• Provê uma infra-estrutura para integração da sinalização telefônica nas 
mensagens SIP. Para isto, utiliza os mecanismos de encapsulamento e 
tradução, respectivamente. Nos pontos de interconexão com a SS7, as 
mensagens da ISUP são encapsuladas no SIP de tal forma que a 
informação necessária para prover os serviços não é descartada. Além 
disso, algumas informações são traduzidas das mensagens ISUP para 
informações inseridas no cabeçalho do protocolo SIP para facilitar o 
roteamento das mensagens SIP. 
 
Os elementos de rede do SIP-T 
• PSTN: rede de telefoniapública. Pode referir-se a uma rede completa 
composta de centrais locais, trânsito e tandems ou algum sub-conjunto 
dela. 
 
• Terminação IP: elemento que origina chamadas SIP. Pode ser um MGC 
(Media Gateway Controller), um SIP-phone, firewalls ou elementos de 
borda através dos quais chamadas originadas em outras redes possam 
entrar na rede. 
 
• Proxy: entidade que auxilia o roteamento de mensagens de sinalização SIP 
para seu destino. Um proxy deve rotear mensagens SIP para outros 
proxies, MGCs ou SIP-phones. 
 
Ligação entre usuários telefônicos via 
rede IP Proxy
Proxy
Rede IP
MGC MGC
Exemplo 
Mensagens de Sinalização 
Ligação entre usuário telefônico e SIP-
phone via rede IP Proxy
Proxy
Rede IP
MGC
Proxy
Exemplo 
Troca de mensagens de Sinalização 
Ligação entre SIP-phone e usuário 
telefônico Proxy
Proxy
Rede IP
MGC
Proxy
Exemplo 
Troca de mensagens de sinalização 
MGCP 
• Conteúdo 
– Introdução 
– Arquitetura Media Gateway Control 
– Operação 
– Comandos 
– Relação com os protocolos H.323 / SIP 
MGCP 
• MGCP - Media Gateway Control Protocol 
– Desenvolvido pelo IETF - RFC 2705, a partir de dois outros 
protocolos: 
• SGCP - Simple Gateway Control Protocol - Bellcore 
• IPDC - IP Device Control Protocol - Level 3 
– Arquitetura estilo TIPHON 
– Protocolo de controle de conexão 
• Separa as funções de processamento de chamadas das de 
serviço - stream de mídia 
– Gateways de acesso de serviços podem ser 
simplificados 
– Alguns são naturalmente simples. Ex.: domésticos 
• Assume que os elementos de controle de chamada entram 
em sincronismo e enviam comandos coerentes para os 
gateways sob seu controle 
• Interopera com a SS7 - RTPC através de gateway próprio 
MGCP 
• Arquitetura MGCP 
 
MGCP 
TDM 
SS7 
Mídias 
Linha 
analógica 
CO 
SG MG 
MG 
MG 
MGC 
PBX 
Rede IP 
MGCP 
• Relação com os protocolos H.323 / SIP 
MGCP 
TDM 
SS7 
Mídias 
CO 
SG 
MG 
MGC 
Rede IP 
Sinalização de 
chamada 
H.323 ou SIP 
Cliente VoIP 
MGCP 
• Operação 
– Conceito mestre/escravo no qual os gateways devem executar os 
comandos enviados pelos servidores de chamada 
• Agentes MGCP exportados para gateways 
– Os comandos configuram os pontos terminais e conexões, nos 
gateways de mídia, bem como solicitam eventos tais como: tirar e 
colocar no gancho, DTMF, etc. 
MGCP 
• MGCP 
– Ênfase em simplicidade, disponibilidade e baixo custo 
– Padroniza a troca de mensagens entre elementos de várias tecnologias 
tais como H.323 ou SIP 
– Oferece serviços básicos de telefonia e poucos novos serviços 
– Assume que os GW praticarão sinalização somente com seu MGC - 
GW simplificados 
– Inteligência da rede centralizada nos MGC 
– Primeiros produtos início de 2000 
MGCP 
• Vantagens: 
– Uso eficiente dos dispositivos instalados 
• Um único SG pode servir como interface de sinalização com a 
RTPC para múltiplos MG 
• MGC centralizado 
– Centraliza controle e gerência das comunicações 
– Implementação centralizada de novos protocolos de 
sinalização e de controle e sem modificação dos MGs 
– Escalável a um grande número de SGs e MGs 
• Permite um crescimento gradual da rede VoIP 
– Gateways de serviço simplificado 
• Processos centralizados em serviços 
• Sinalização e controle das chamadas encaminhados ao MGC 
 Arquitetura MGCP 
<ISUP/ IP> 
< ISUP/IP, 
H.323, SIP > 
MGCP MGCP 
RTP RTP 
SS7 SS7 
SS7/GW SS7/GW 
MG MG 
Central de 
Comutação 
Central de 
Comutação 
Rede IP 
MGC MGC 
<ISUP/ IP> 
MGCP - Operação 
• A Operação MGCP é composta de três partes: 
• Controle de conexão 
• Processamento da sinalização in-band 
• Gerência do dispositivo 
MGCP 
• Controle de conexão 
– Modelo da conexão 
• Elementos básicos de construção são os pontos terminais e 
conexões 
– Os pontos terminais podem ser físicos ou virtuais 
• As conexões podem ser ponto-a-ponto ou multiponto 
• Dez parâmetros para classificação das Conexões. 
– sendonly, recvonly, send/receive, conference, inactive, 
loopback, conttest ( circuit test) , netwloop, netwtest ( network 
continuity test), data. 
MGCP 
• Controle de conexão (Cont.) 
– Comandos de controle entre MGC e Gateways: 
• Criar, modificar dinamicamente e finalizar conexões 
• Utiliza o Session Description Protocol (SDP) 
– Dentro de cada comando, 
– Contendo os parâmetros da conexão 
» Endereços IP, 
» porta UDP, 
» perfil RTP 
» ... 
MGCP 
• Comandos de Notificação 
– EndpointConfiguration – O MGC pode informar o MG das 
características da codificação esperada do “line-side” do ponto 
terminal 
– NotificationRequest – O MGC pode solicitar ao MG observar, em 
um ponto terminal específico, eventos específicos, tais como: 
ações de tirar e colocar o fone no gancho, tons DTMF, etc. 
– Notify – O MG informa o MGC da ocorrência do evento solicitado 
MGCP 
• Comandos de controle da conexão 
– CreateConnection – O MGC pode criar uma conexão que termina 
em um ponto terminal dentro do MG 
– ModifyConnection – O MGC pode mudar os parâmetros 
associados com conexões estabelecidas anteriormente 
– RestartInProgress – O MG pode notificar o MGC que o MG, ou um 
grupo de pontos terminais gerenciado pelo MG, está saindo ou 
voltando ao serviço 
– DeleteConnection – O MGC pode terminar uma conexão ativa e o 
MG pode indicar que uma conexão não pode mais ser mantida 
MGCP 
• Comandos de gerenciamento 
– AuditEndpoint – O MGC pode checar o estado de um ponto 
terminal (gerência) 
– AuditConnection – O MGC pode checar o estado de uma conexão 
(gerência) 
 
MGCP 
• Processamento da sinalização in-band 
• A RTPC utiliza uma grande variedade de tipos de sinalização 
in-band 
• Mensagens de sinalização associadas a canais chegam nos 
pontos terminais do MG como eventos de mídia in-band 
• O MGCP fornece os meios para que o MGC solicite ao MG 
detectar, reportar e gerar tais eventos 
MGCP 
• Gerência do dispositivo 
• Suporta uma troca limitada de informações de estado entre o 
MG e o MGC 
• Resolve alguns tópicos de gerenciamento específico do 
gateway VoIP e provavelmente será utilizado em conjunto com 
protocolos existentes de gerenciamento 
– Ex.: SNMP 
H.248/MEGACO 
• Arquitetura de protocolos para contrôle de Gateways 
– Estilo MGCP 
• Controle entre Gateways e demais elementos de um sistema 
Multimídia e seu Controladores - MGC 
– Corresponde ao “MEGACO” - IETF, rfc 3015 
• Arquitetura: 
• CONNECTION MODEL 
• COMMANDS & Descriptions 
• CONTROL INTERFACES 
• TRANSACTIONS 
 
Gateway 
O Gateway Composto 
•Os gateways tradicionais 
(compostos) foram 
projetados de tal forma que 
os mídias e o controle de 
chamadas ficam no mesmo 
módulo. 
•Os dois componentes são 
denominados Media 
Gateway (MG) e Media 
Gateway Controller (MGC). 
MGC 
MG 
O Gateway 
Decomposto 
•O gateway decomposto 
separa a função MGC da 
função MG. 
•Múltiplos MGs podem 
existir e possibilitar a 
escalabilidade do gateway, 
com capacidade muito maior 
que a do gateway composto. 
•A comunicação entre o MGC 
e o MG é realizada através 
do H.248 
MGC 
MG 
MG 
MG MG 
MG 
MG 
MG 
MG MG 
MG 
MG 
MG 
MG MG 
MG 
H.323/H.248 
Trunking Media
GW
Trunking Media
GW
H.248
Access Media
GW
Media
Controller
(MGC)
H.323
GK
H.323
Access
GW
GK routed
H.225.0H.248
H.248 H.248
CAS
IMTIMT
ISUP
RTP/IP
Annex C
H.246
Interface