Telecomm & voip 1 - work in progress
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Cours Télécomm&VoIP/Cours 1.md
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Cours 1
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*05/03/2018*
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Différence entre VOIP et TOIP
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TOIP = couches basses OSI, donc VOIP spécialisée sur téléphone
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VOIP = couches hautes OSI
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Spec téléphone (standard, fixe) :
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48V
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Bande passante : Passe Hz entre 300 et 3400 (seuil audition 200/20 000 ). Important car sert d'unité de base à tout ce qui est télécom
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## ADSL – Fonctionnement dans réseau
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Le débit ADSL est de 64kilobits par seconde (ou 56 aux USA).
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Tous les 125 microsecondes, il envoie un signal, donnant une valeur sur un octet (entre 0 et 255) indiquant l'intensité du signal. Ensuite, le récepteur n'a plus qu'à "relier les points" pour obtenir l'onde à retransmettre. On a donc 8 bits envoyé sur 8kHz : 64kb/s.
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Il faut 64kb dans chaque sens à priori. On a donc 2 câbles équipés pour ça.
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## Généralités
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La VOIP, c'est vieux. MArché de 2.2 milliards de dollards n 2006
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Sur totalité des coms, environ 60% en ntionaux, 30% en local et 10% n internationaux
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### Structure
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RTP = real time protocol
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RTCP
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SIP met en place un canal, RTP/RTCP l'interface ?
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### H323
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Norme UIT-T de 1996
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* Communication multimédia
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* Fonctionne en transfert de paquets
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* Sans garantie de QoS
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* Protocole le plus répandu (à l'époque de sa création)
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Issu du monde télécom, utilisant les techno du réseau.
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#### Entités
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Fonctionn avec des EndPoints
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* Téléphones (IP phones)
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* Visiophones
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* Softphone (logiciel pour telephone depuis ordinateur)
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Fait des passerelles vers autre types de réseau (type RTC, real time communication)
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Multipoint Control Unit
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* Genre pieuvre dans sale de conf
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Gatekeepers
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* Optionnel : permet le fonctionnement en monde centrex ( = réseau centré autour d'un serveur)
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* Il est au centre d'une zone : un domaine peut contenir plusieurs zones
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* Fait de la résolution d'adresses : maintient un annuaire ouvert (les terminaux se déclarent quand ils sont co)
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* Ces serveurs permettent d'établir des règles : machin n'a le droit d'appeler que vers une zone, ou bien ne peut recevoir des appels que de telle à telle heure, autrement c'est direct sur messagerie. Le gatekeeper centralise toutes ces règles : plus pratique !
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Border Elements
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* Placés en bordure de zones ou de domaines, ont un rôle de routeur
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* Règle les problèmes d'adressage
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### Pile protocolaire de H323
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Tout est au-dessus de la couche IP, of course.
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Trois stack : données, média et signalisation
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#### Signalisation
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D'abord UDP/TCP ou juste UDP
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H225 signalisation des appels (machin veut joindre machin)
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* RAS permet de s'enregistrer auprès d'un serveur
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* Q931 ou CS permet de mettre directement en relation des terminaux
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D'abord le temrinal se déclare et demande permission de communiquer (RAS) puis vient se mettre en relation via terminal ou gatekeeper (CS)
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H245 : savoir dans qu
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#### Données
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T38
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* Fax
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T120
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* Partage de documents
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V150
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* Signaux modems
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AT commands are commands that you can send with a modem. There a lot of AT commands.
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#### Media
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RTP
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* Transport des paquets audio/video
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* Fonctionnement en temps réel (avec numération et datation des paquets)
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* La voix passe par RTP à travers le réseau
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RTCP
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* RTP Control Protocol
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* Statitstiques de transmission
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* Slow down RTP to control
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#### RTP
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Real Time Transport
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* Transfert de media
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* Multicast ou unicast
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Ne garantit pas la réservation de ressources ni la QoS pour les services en temps réel
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Réservation: RSVP (reservation protocol, a two-layers protocol. At first, a paquet is send to reserve resources needed for communication). RTP doesn't use this
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Utilise RTCP pour la surveillance du transport
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RTP c'est une émulation de temps réel. Il a pour but d'émuler un temps réel souple.
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Intériur du RTP (frame ? )
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En-tête
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* V version, P padding, X extension (octet 1)
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* M marqueur selon l eprofil utilisé, Payload type de données (
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* SSRC identifie la source de synchronisation (random)
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* CRSC identifie les sources de données du paquet
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RTP Control Protocol
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* Emission périodique de paquets d contrôle aux participants d'une session
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### Digression SRTP
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RTP pas assez sécurisé :
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* Mise en place de SRTP(Secure RTP)
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* Fonctionne avc SRTCP
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* Créé par Cisco et Ericson
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Uilisation optionnelle des modules
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* Module authentification
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* Module encryption
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* Seule l'authentification des messages est obligatoire
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#### Encryption des données
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* Basée sur AES :
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* Besoin de transformer AES en encryption par flot
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* Deux types de chiffres
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* Segmented Integer Counter Mode, permet de gérer la perte de paquets dans un réseau sans perte de flot
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* f8-mode, même fonctionnalités, choisi par l'UMTS
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* NULL cipher
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* Désactive l'encryption
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* Présence obligatoire sur tout le matériel SRTP
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Encryption par bloc : page par page / par flot : à la volée.
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### H323 : RAS
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Enregistrement d'un EP(endpoint) à un GK (gatekeeper)
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* Découverte de GK par un Gateway Request : soit broadcast (port 1718) soit unicast (port 1719) puis réponse par Gateway confirm (ou Gateway reject)
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* Enregistement, avec registrement confirm/request
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* Encore une pahse pas vu
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Participe à la négociation d'un appel (contrôle admission)
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* Admission request
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* Admission confirmation
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Envoi d'information sur le mode de routage dans l'ACF
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Dialogue entre GK si besoin
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H323 : CS (call signaling) Q931
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Fonctionnalité:
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* Établissmeent de communication
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* Mise en relation
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* Sonnerie
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* Fin d'apple
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Messages minimum pour passer un appel
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* Setup
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* Connect
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* Release complete
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Call signaling permet de gérer bien plus que ça (comme le type de connerie, etc)
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H323 : H245
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On a ouvert un canal entre deux: on doit maintenant choisir la langue dans laquelle discuter : choix des codecs audio/video. par défaut: G711
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Échange des adresses IP et ports utilisés par RTP/RTCP
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Choix d'un maitre pour une conférence
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Exemple de messages :
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* Terminalcapabilityset (formats dispos)
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* MasterSlaveDetermination
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* OpenMLogicalChannel (envoyé par EP avec infos sur les données à envoyer)
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* OpenLogicalChannelAck (la réponse)
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H323 : Avantages
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Bien rodée et maitrisée
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Technologie bien connue
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Gestion de la sécurisé H235
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Codage ASN1 bien connu
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Possibilité de transporter de nombreux media
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Passage des NAT compliquée mais on a des proxy qui savent le faire (passage par H460)
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Ajout de nouveaux services (H450)
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* Transfert d'appel
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* Renvoi d'appel
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* …
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H323 : Limites et évolution
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Temps de mise en correspondance long (négociation longue)
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Syntax compliqué
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Multiplicationds canaux (10 appels = 30 canaux : lourd)
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Implémentations souvent mauvaises. Base bien solide mais ajouts ont commencé à chier dans la colle
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=> remplacé petit à petit par le SIP
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SIP
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Très long à se développer .
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Créé par ITF depuis 1996
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* RFC 3261
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* Maintenu par groupe SIP
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Issu du monde du réseau (pas télécom comme H323)
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SIP entités
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User Agent (UA) composé de
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* User Agent Client (UAC) : émission des requêtes
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* User Agent server : réception des réponses
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Même types de terminaux
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* IP phones
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* Visiophones
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* Softphones
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Registrar Server
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* Enregistre/authentifie les terminaux SIP
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* Relié à un proxy/redirect qui gère les appels
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Proxy server
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* Relaie les messages SIP
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* Interprète, traduit avant de retransmettr
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Redirect server
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* Gère la signalisation mais ne relaie pas les messages
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Location server
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* Information de localisation d'un utilisateur (pour proxy/redirect)
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Les serveurs sont responsable des domaines
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* Résolution DNS si changement de domaine
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Pile protocolaire (stack)
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Juste média et signalisation
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Signalisation: SIP / SDP
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Média : RTP-RTCP / codec audio-video
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Messages
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Envoyés en texte (ASCII)
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* Décomposés en lignes
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2 types de messages
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* Requêtes
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* Réponses
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Types de messages
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* ACK : confirmation à INVITE
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* BYE : Fin appel
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* REGISTER : enregistrement UA au registrat
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* INVITE : initialisation appel
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* --------
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* CANCEL : annule requete précédente
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* INFO: envoi d'infos
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* MESSAGE : messagerie chat
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* NOTIFY: notif d'évènements
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* OPTION: demande d'infos sur un terminal
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Requetes :
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* 1 ere ligne = stzart-line. Type de requete, URI, version de sIP
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* Toutes requetes contiennent
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To
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From
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Cseq
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…
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Réponses
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* 1xx info, sonnerie
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* 2xx
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* 3xx
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Enrgistrement
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Enregistrement d'un UA
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* Registrar + proxy/redirect = PSS (Proxy Server SIP)
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Format : Sip:<user>:<password>@<host>:<port>;<url-parameters>?<headers>
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* Password envoyé en clair > déconseillé, champ non utilisé
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>> vieux format, 0 sécurité
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TLS ou HTTP Digest
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* Auth plus sure
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* Sips remplace sip
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* Sip peut être remplacé par tel
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* * Numéro de tel
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* * Pas d'infos réseau
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REGISTER
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* Branch identifie la transaction (commence tjrs par z9G4bK)
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* Tag est un identifiant supplémentaire (terminal)
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Port 5060 = Port par défaut du SIP
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Réponse
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* Tag du To : identifie le serveur
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* expires : durée de l'enregistrement
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Signalisation
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3 types :
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* Proxy
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* * Serveur d'appel proxy
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* Redirect
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* * Serveur redirect
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* Forking
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* * Plusieurs UA enregistrés partagent me URI, si appel: tous les terminaux sonnent, et le 1er à décrocher prend l'appel
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*
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SDP
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Décrit les sessions multmédia
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Peut utiliser Session Announcement Protocole (SAP)
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Envoie de part et d'autre liste des codecs qu'on est capable de comprendre, le premier qui matche sera utilisé. Vaut mieux mettre les meilleurs en premier donc.
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Compléments intéressants
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Procédure RE-INVITE : permet de modifier une session. Par ex : une conversation audio ou on active caméra, qui devient vidéo. En H323 on doit casser com et la recommencer. En SIP on la met à jour. Bcp moins risqué et long !
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IMS (IP Multimedia Service)
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Avantages
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Call forwarding et manipulation de numéros
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Identification d'appelant
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Mobilité
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Authentification appelant/appelé
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Automatic call distribution
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Adresse de type URL facilement intégrable au web
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Nombreux mécanismes en cours de dv
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Un seul canal de signalisation
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Passage des NAT (STUN, TURN)
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Défauts
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Risques de sécurité (UDP principalement). Pas de sécu par défaut, des surcouches à rajouter (ultra recommandé, principalement SRTP).
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Manque protocole d passage de donnés en temps réel
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Nombreux travaux > problèmes d'interopérabilité
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-----------------------
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La VOIP passe aujourd'hui principalement par Asterisk. Ça permet de gérer principalement SIP, mais aussi M323 ou MGCP (permet de se faire une infra type France Telecom, mais à l amaison)
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