RTP/RTCP est un couple de protocoles définis par l’IETF, et qui a été intégré à H.323 et SIP, pour faciliter le transport de données multimédia soumises à des contraintes de temps réel.

• Un utilisateur reçoit des paquets de voix qui ne sont pas synchronisés. Comment vont réagir l’émetteur et le récepteur si le couple RTP/RTCP n’est pas utilisé ?

• Expliquer pourquoi le protocole TCP n’est pas adapté pour le transport des données multimédias.

• Que manque t-il au protocole UDP pour transporter les données multimédias ?

• Quelle est la fonctionnalité du protocole RTP ? comment la situation donnée dans la question 1 est elle traitée avec RTP ?

• Quelle est la fonctionnalité du protocole RTCP ? Quels sont les types de paquets RTCP qui existent ?

• Est-ce que RTCP est un protocole indispensable à RTP ? S’agit-il de protocoles qui fonctionnent en mode connecté ? L’encapsulation RTP dans UDP dans IP engendre t’elle un overhead important ?

• Le couple RTP/RTCP offre t’il un moyen de garantir des délais d’acheminement respectables pour la voix sur IP (notamment pour garantir la limite des 150ms « end to end ») ? MPLS est il plus adapté à jouer cette fonction ? Si oui pourquoi, sinon quels mécanismes peut on préconiser ?

• Quel est le rôle joué par le mixer ? par le translator ?

• Dans le cas d’une conférence audio, si un participant désire quitter la communication, comment procède-il pour en avertir les autres utilisateurs ?

Exercice.

La voix sur Wi-Fi est une extension de la voix sur IP dans le contexte d’un réseau sans fil.

• La téléphonie domestique utilise majoritairement la technologie DECT. Comparer cette technologie avec la voix sur Wi-Fi, selon les critères suivants :
• Les terminaux
• Le coût
• La couverture radio
• La qualité de service
• La sécurité
• La mobilité
• Les services

• On s’intéresse plus particulièrement à la qualité de service dans ce qui suit. La qualité de service en Wi-Fi est apportée notamment grâce à trois mécanismes offrant une gestion des flux par priorités :
• Des intervalles d’attente avant réémission (intervalles backoff)
• Des temporisateurs d’émission IFS (un flux temps réel aura un temporisateur d’émission plus court, donc une priorité plus grande)
• Des intervalles de transmission TXOP qui définissent un droit d’émettre limité pour chaque flux.
Ces mécanismes vous paraissent-ils suffisants pour pouvoir mettre en œuvre de la téléphonie sur Wi-Fi ?

Exercice.

• Donner la succession temporelle des messages permettant la libération de la communication entre deux terminaux utilisant H.323. Comparer avec SIP.
• Voici deux exemples de fonctionnalités fournies par H.323. Expliquer en quoi elles peuvent être contraignantes dans leur usage.
• Trois possibilités sont offertes pour la gestion des messages de contrôle H.245 :

- L’établissement de la signalisation H225.0 peut se faire avant l’établissement du canal de contrôle H.245.

- L’invitation d’appel peut inclure les informations de canal de contrôle.

- Les messages de contrôle H.245 peuvent être encapsuler dans le canal de H.225.0.

• Le protocole H.245 offre des mécanismes de visualisation de l’état du réseau pendant des conférences (liste des participants à une conférence, …)
  
• Décrire schématiquement comment s’effectue la localisation d’un abonné dans une architecture SIP, selon l’utilisation d’un proxy server ou d’un redirect server.
  
• Si une communication SIP se contente de fournir un service de type RTC, quels sont les requêtes et en-têtes nécessaires et suffisants pour gérer cette communication.
  
• Donner la signification des messages SIP suivants :

INVITE sip :alice@lip6.fr SIP/2.0 VIA  : SIP/2.0/UDP prox11AB.lip6.fr From  : Bob Johns <sip :bob@lip6.fr> To  : Alice Johns <sip :alice@lip6.fr> Call-ID : 32132312@lip6.fr CSEQ : 1 INVITE Subject : Test ToIp Content-Type : application/SDP Content Lenght : 13232   v = 0 o = IN IP4 132.227.60.2 s = Test de ToIP c = IN IP4 prox11AB.lip6.fr m = audio 4142 RTP 0 3 4

SIP/2.0 180 Ringing Via  : SIP 2.0/UDP prox11AB.lip6.fr From  : Bob Johns <sip :bob@lip6.fr> To  : Alice Johns <sip :alice@lip6.fr> Call-ID : 32132312@lip6.fr CSEQ : 1 INVITE Content Lenght : 0

 

• En vous inspirant du modèle précédent, écrivez le contenu des messages de signalisation échangés entre les entités SIP lors des communications suivantes (considérer des situations types en les indiquant précisément) :

a) Terminaison d’un appel entre deux utilisateurs.

b) Enregistrement d’un utilisateur sur un serveur proxy.

c) Redirection d’un appel vers un autre poste.

d) Localisation d’un utilisateur enregistré plusieurs fois.

• La gestion des conférences dans une zone H.323 repose sur la mise en place d’un MC, dont ne dispose pas l’architecture standard de SIP. Expliquer en quoi cela peut être un avantage ou un inconvénient.
  
• H.323 définit dans plusieurs fonctions des extensions grâce à des champs appelés ‘nonstandardparam’. Est-ce suffisant pour permettre l’évolutivité du protocole H.323 ? De manière plus générale, comparer l’évolutivité de H.323 par rapport à SIP.
  

Exercice.

On considère dans ce qui suit le protocole MGCP.

• A quel besoin spécifique répond le protocole MGCP ?
  
• Expliquer pourquoi les logiques de fonctionnement des protocoles H.323 et SIP auraient difficilement permis des extensions comparables à ce que propose MGCP. Le protocole MGCP est-il concurrent de SIP ou de H .323 ? Discuter notamment du cas de la gateway dans l’architecture H.323.
  
• Est-ce qu’une architecture de déploiement de la VoIP de type IP centric, IP enabled permettrait de remplacer la gestion faite par MGCP ?
  
• Quel est le protocole de transport préconisé avec MGCP ?
  
• Quelles sont les entités qui constituent l’architecture d’un réseau MGCP ?
  
• Quelles sont les différentes requêtes et réponses possibles du protocole ?
  
• Donner la succession temporelle des messages permettant l’initiation et la terminaison d’une communication entre un Call Agent et une Gateway.
  
• Les flux de données multimédia sont ils acheminés par le Call Agent ?

Exercice.

Si la convergence des données est un atout majeur pour le passage à la VoIP, elle reste un défit supplémentaire important à relever en ce qui concerne la sécurité. On s’intéresse dans ce qui suit à la sécurité dans un réseau IP transportant de la voix.

• De manière générale, quels sont les types de menaces auxquels doivent faire face les utilisateurs ? A quoi ces menaces sont-elles dues ?
  
• De manière générale, citer quelques exemples d’attaques pouvant atteindre tout aussi bien des utilisateurs d’applications de téléphonie sur IP que des utilisateurs d’autres applications sur le réseau IP.
  
• Entre les protocoles de signalisation SIP et H.323, quel est celui qui semble le plus simple à attaquer ?
  
• En considérant l’utilisation du protocole SIP pour la signalisation et du protocole RTP pour le transport des flux de données multimédia, donner des exemples d’attaque de chacun des types de menaces qui ont été recensés précédemment.
  
• Au niveau réseau, il est possible de chiffrer les communications en les encapsulant par une couche IPsec, qui selon le type de chiffrement choisie peut prendre entre 37 (chiffrement 3DES) et 53 (chiffrement AES) octets par paquet (encapsulation de type ESP). Calculer le pourcentage d’overhead IPSec induit si l’on considère un codage audio G.711 et un temps de remplissage de 20 ms.
  
• De manière générale, existe-t-il d’autres protocoles pour se protéger des attaques sur la VoIP ?

On considère un utilisateur Albert qui dispose d’un téléphone IP fonctionnant avec le protocole de signalisation SIP.

Exercice.

• On considère un réseau Ethernet à 1 000 Mbit/s dans lequel la longueur de la trame est égale à 512 octets.


• On veut y faire transiter une parole téléphonique compressée à 8 Kbit/s.
  a) Calculer la longueur de la zone de données, si l’on accepte un temps de remplissage de 48 ms.
  b) Quelle est l’occupation utile du support physique par rapport à l’utilisation totale pour une parole téléphonique ?
  c) Quelle quantité de parole téléphonique faut-il multiplexer pour arriver à une occupation satisfaisante de la bande passante ?


• On suppose que la parole transportée pour la téléphonie soit une parole de qualité hi-fi, avec une bande passante de 20 000 Hz, et que, lors de l’échantillonnage, le codage soit effectué sur 2 octets. Calculer le nouveau pourcentage de débit utile par rapport au débit total.
  a) Calculer le débit nécessaire.
  b) Calculer la longueur de la zone de données.
  c) Quel est le taux d’occupation du support physique ?


• On ajoute à cette parole de qualité hi-fi une vidéo MPEG-2 utilisant un débit fixe de 2 Mbit/s, en supposant que la voix et les données soient multiplexées dans la même trame. Indiquer le temps qui doit s’écouler entre deux émissions de trames Ethernet, si les trames sont toujours à leur valeur minimale de 472 octets de données.


• On suppose maintenant qu’on ne veuille pas multiplexer les deux voies de parole et d’image. Décrire les difficultés à surmonter au niveau du récepteur.


• Que se passe-t-il si une trame Ethernet est perdue ?

Exercice.

On considère un utilisateur Albert qui dispose d’un téléphone IP fonctionnant avec le protocole de signalisation SIP.

• Quels sont les pré-requis sur les supports protocolaires des terminaux ? Albert pourrait il se connecter avec ce même terminal en utilisant le protocole H.323 ?
• En arrivant à son travail, Albert allume son terminal professionnel. Quels messages SIP sont émis ou reçus par le terminal. Comment ce message est-il actualisé ultérieurement ?
• Brigitte s’absente de son bureau et souhaite configurer son terminal pour que tous les messages qui lui sont destinés arrivent sur le terminal de Albert. Quel message doit émettre le terminal de Brigitte pour effectuer cette configuration ?
• Albert est également connecté chez lui, sur son téléphone personnel. Si Carole tente de joindre Albert, quels sont les messages SIP permettant d’initier cette communication ? On donnera toutes les possibilités que l’on peut rencontrer et leur cas d’application respectif, avec les messages correspondants.
• Quels sont les messages SIP permettant de terminer une communication entre Albert et Carole ?
• Daniel utilise quant à lui le protocole de signalisation H.323. Peut il communiquer avec Albert ? Si oui, comment, si non pourquoi ?
• Eve utilise aussi le protocole H.323. Expliquer comment il est possible d’autoriser ou d’interdire une communication de Eve avec Daniel, avec qu’elle ne débute.
• Albert souhaite communiquer avec un utilisateur en dehors de l’entreprise. Quels sont les problèmes qu’il peut rencontrer pour passer le pare-feu de l’entreprise si l’entreprise met en place des translations d’adresses (NAT) dans son réseau local ?
• Albert souhaite faire une conférence avec des utilisateurs à l’extérieur de l’entreprise. Or l’entreprise bloque les diffusions multicast, considérées comme dangereuses. Expliquer comment l’entreprise peut contourner cette difficulté, en autorisant les flux multimédias en particulier, tout en interdisant tout autre type de flux.
• On considère enfin le protocole MGCP. Si l’entité de contrôle (ou Call Agent) qui est chargé des prise de décisions et du contrôle des communications entre des utilisateurs appartenant à des réseaux de nature différente tombe en panne, est ce que les communications au sein d’un même réseau sont également compromises ?