Voice over IP - Die Technik
Subtitle: Grundlagen, Protokolle, Anwendungen, Migration, Sicherheit
Publisher: HANSER
Published: 4 edition - published in 2010
Place of publication: Munich Germany
Language: ger
ISBN-13: 9783446417724
Table of contents: title: Inhalt; title: 1	Vom einfachen Telefon bis zu Next Generation Networks	1; title: 1.1	Vom Telefon bis zum intelligenten Netz	2; title: 1.1.1	Erfindung des Telefons	2; title: 1.1.2	Vom analogen Telefonnetz zum ISDN	4; title: 1.1.3	Vom ISDN zum Intelligenten Netz	6; title: 1.2	Ansätze für VoIP	8; title: 1.2.1	Allgemeines über Internet-Telefonie	9; title: 1.2.2	Erweiterung von ISDN mit einem IP-Netz	11; title: 1.2.3	IP-Netz als Backbone für PSTN/ISDN	13; title: 1.2.4	Kleines IP-Netzwerk als IP-TK-Anlage	15; title: 1.3	Evolution der Mobilfunknetze	19; title: 1.3.1	Aufbau der Mobilfunknetze nach GSM	20; title: 1.3.2	Aufbau von GPRS	22; title: 1.3.3	Konzept von UMTS	23; title: ·	Vereinfachte Architektur von UMTS	24; title: ·	UMTS-Ausbau und IMS	25; title: 1.4	VoIP und Konvergenz der Netze	26; title: 1.4.1	Von Singleservice-Netzen zum Multiservice-Netz	26; title: 1.4.2	Integration von Internet mit Intelligent Network	29; title: ·	PINT	29; title: ·	SPIRITS	31; title: 1.4.3	Gateway-Plattformen und Migration zu NGNs	32; title: 1.4.4	Konzept von Parlay/OSA	35; title: 1.4.5	Konzept von JAIN	39; title: 1.5	IMS als Kern von Next Generation Networks	41; title: 1.5.1	Allgemeines Konzept von IMS	42; title: 1.5.2	Mobilität von Benutzern in NGNs	43; title: 1.5.3	Registrierung der Lokation eines Benutzers	45; title: 1.5.4	VoIP-Session zwischen Benutzern	47; title: 1.6	VoIP-Aktivitäten bei Standardisierungsgremien, Organisationen und Foren	48; title: 1.6.1	IETF und Internet-Standards	48; title: ·	Organisation der IETF	48; title: ·	Working Groups mit VoIP-relevanten Themen	49; title: 1.6.2	ITU-T und Telekommunikationsstandards	51; title: ·	Organisation des ITU-T	51; title: ·	VoIP-betreffende SGs beim ITU-T	52; title: 1.6.3	ETSI und VoIP	53; title: 1.6.4	Organisationen und Foren mit VoIP-Aktivitäten	54; title: 1.7	Schlussbemerkungen	55; title: 2	Signalisierung in Telefonnetzen und ISDN	57; title: 2.1	Signalisierung in Telefonnetzen	58; title: 2.2	ISDN-Konzept	60; title: 2.2.1	ISDN-Schnittstellen	61; title: 2.2.2	Protokollbereiche im ISDN	62; title: 2.3	D-Kanal-Protokoll	63; title: 2.3.1	Schicht 3 des D-Kanal-Protokolls	64; title: 2.3.2	Auf- und Abbau einer ISDN-Verbindung	66; title: 2.4	Signalisierungssystem Nr.7	68; title: 2.4.1	Funktionsteile von SS7	70; title: 2.4.2	Funktionelle Struktur von SS7	71; title: 2.4.3	SS7-Verlauf beim Auf- und Abbau einer ISDN-Verbindung	73; title: 2.5	Schlussbemerkungen	75; title: 3	TCP/IP- und VoIP-Protokolle	77; title: 3.1	Protokollfamilie TCP/IP	78; title: 3.2	Prinzip der Kommunikation im Internet	80; title: 3.2.1	Bildung von IP-Paketen	81; title: 3.2.2	Prinzip der Kommunikation im Internet	82; title: 3.2.3	Interpretation von IP-Adressen	83; title: 3.2.4	Zweistufige Adressierung	84; title: 3.3	Internet-Protokoll IP	85; title: 3.4	Transportprotokolle in IP-Netzen	86; title: 3.4.1	Verbindungsloses Transportprotokoll UDP	87; title: ·	Nachteil der UDP-Fehlerkontrolle bei VoIP	88; title: ·	UDP-Lite	89; title: 3.4.2	Verbindungsorientiertes Transportprotokoll TCP	90; title: ·	TCP-Nutzung	91; title: ·	Aufbau und Abbau einer TCP-Verbindung	93; title: 3.5	Einsatz von DNS	95; title: 3.5.1	Aufbau des DNS-Namensraums	96; title: 3.5.2	Resource Records	97; title: 3.5.3	Beispiel für eine Namensauflösung	98; title: 3.5.4	Ermittlung des SIP-Proxy in einer anderen Domain	99; title: 3.6	Protokolle für VoIP – eine Übersicht	102; title: 3.7	Bedeutung des Protokolls SCTP	105; title: 3.7.1	SCTP versus UDP und TCP	105; title: 3.7.2	SCTP-Assoziationen	106; title: 3.8	ENUM – Konzept und Einsatz	108; title: 3.8.1	Bildung von ENUM-Domainnamen und NAPTR-RRs	110; title: 3.8.2	Beispiele für den ENUM-Einsatz	112; title: 3.9	Schlussbemerkungen	114; title: 4	VoIP und QoS in IP-Netzen	115; title: 4.1	QoS-Anforderungen bei VoIP	116; title: 4.1.1	Einflussfaktoren auf die VoIP-Qualität	116; title: 4.1.2	Ende-zu-Ende-Verzögerung	117; title: 4.1.3	Übermittlungszeit über ein IP-Netz	121; title: 4.1.4	Jitter-Ausgleichpuffer und Paketverluste	123; title: 4.2	Verfahren zur Garantie von QoS-Anforderungen	124; title: 4.3	Priorisierung von MAC-Frames	125; title: 4.4	Differentiated Services	126; title: 4.4.1	Differenzierung der IP-Pakete	127; title: 4.4.2	DiffServ-Domäne und -Region	128; title: 4.5	Queue-Management	130; title: 4.5.1	Priority Queueing	133; title: 4.5.2	Custom Queueing	134; title: 4.5.3	Fair Queueing	137; title: 4.5.4	Weighted Fair Queueing	139; title: 4.5.5	Class-based Weighted Fair Queueing	140; title: 4.6	Einsatz von RSVP	142; title: 4.7	Schlussbemerkungen	145; title: 5	Sprachcodierung und Echtzeitkommunikation mit RTP/RTCP	147; title: 5.1	Sprachcodierung bei VoIP	148; title: 5.1.1	Abtastwert-orientierte Sprachcodierung	150; title: 5.1.2	Prinzipien der Quantisierung	153; title: 5.1.3	Nichtlineare Quantisierung bei PCM	154; title: 5.1.4	Nachbildung der Spracherzeugung	157; title: 5.1.5	Segment-orientierte Sprachcodierung	159; title: 5.1.6	VoIP-relevante Sprachcodierungsverfahren	161; title: 5.1.7	Sprachqualität nach MOS-Skala	163; title: 5.2	Protokolle für Sprachübermittlung	164; title: 5.2.1	Bedeutung einer Session	165; title: 5.2.2	RTP/RTCP und Transportprotokolle der IP-Netze	168; title: 5.3	Konzept und Funktionen von RTP	171; title: 5.3.1	Aufbau von RTP-Paketen	172; title: 5.3.2	Statische und dynamische Payload-Typen	174; title: 5.3.3	Zeitstempel – Berechnung und Nutzung	176; title: ·	Berechnung von Zeitstempel für RTP-Pakete	177; title: ·	Nutzung von Zeitstempel in RTP-Paketen	178; title: 5.4	Translator und Mixer	180; title: 5.4.1	Translator-Einsatz	180; title: 5.4.2	Mixer-Einsatz	181; title: 5.5	Protokoll RTCP	182; title: 5.5.1	Funktion von RTCP	183; title: 5.5.2	Typen der RTCP-Pakete	184; title: 5.5.3	Struktur der RTCP-Pakete	185; title: 5.5.4	Sender-Report (SR)	185; title: ·	Angaben im SR-Header	187; title: ·	Sender-Informationen	187; title: ·	Angaben in Report Blocks	188; title: 5.5.5	Receiver Report (RR)	188; title: 5.5.6	Einsatz von RTCP XR und VoIP-Metriken	189; title: 5.6	Abschätzung von QoS-Parametern	191; title: 5.6.1	Garantie der Isochronität	192; title: 5.6.2	Abschätzung von Jitter	193; title: 5.6.3	Abschätzung des Round-Trip Time	194; title: 5.6.4	Aussage über die Häufung von Paketverlusten	196; title: 5.6.5	E-Modell von der ITU-T	197; title: 5.7	Secure Real-time Transport Protocol (SRTP)	198; title: 5.7.1	Sicherheitsfunktionen von SRTP	199; title: 5.7.2	Key-Management-Protokoll und SRTP	200; title: 5.7.3	Gesicherte Kommunikation nach SRTP	202; title: 5.7.4	Prinzip der Integritätsprüfung und Authentifizierung	204; title: 5.7.5	SRTP- und SRTCP-Pakete	205; title: 5.7.6	Session Keys bei SRTP	206; title: 5.7.7	Vorbereitung eines RTP-Pakets zum Senden	208; title: 5.7.8	Bearbeitung eines empfangenen RTP-Pakets	210; title: 5.7.9	Schritte bei der Bearbeitung eines RTP-Pakets	211; title: 5.8	Kompression des RTP/UDP/IP-Headers	212; title: 5.8.1	Bedeutung von CRTP und ROHC	213; title: 5.8.2	Konzept der Kompression des RTP/UDP/IP-Headers	214; title: 5.8.3	Kompression und Dekompression nach CRTP	216; title: 5.8.4	Besonderheiten von ROHC	220; title: 5.9	Schlussbemerkungen	221; title: 6	VoIP nach dem Standard H.323	223; title: 6.1	Systemkomponenten nach H.323	224; title: 6.1.1	H.323-Domains	225; title: 6.1.2	Protokollfamilie TCP/IP und H.323	226; title: 6.1.3	Sprach- und Videocodierung in H.323-Systemen	228; title: 6.1.4	Arten von Kanälen bei der Multimedia-Kommunikation	229; title: 6.2	Signalisierung nach H.323	230; title: 6.2.1	Schritte vor der Audio/Video-Übermittlung	231; title: 6.2.2	Schritte nach der Audio/Video-Übermittlung	232; title: 6.2.3	Fast Connect Procedure	233; title: 6.3	Realisierung von RAS-Funktionen	236; title: 6.3.1	Gatekeeper-Entdeckung	237; title: 6.3.2	Registrierung und Deregistrierung beim Gatekeeper	238; title: 6.3.3	Zulassung von Verbindungen	239; title: 6.3.4	Abfrage der IP-Adresse eines Endpunktes	241; title: 6.4	Signalisierung der Anrufe nach H.225.0	242; title: 6.4.1	Struktur von Anruf-SIG-Nachrichten beim H.225.0	243; title: 6.4.2	Anrufsignalisierung ohne Gatekeeper	243; title: 6.4.3	Direkte Anrufsignalisierung beim Gatekeeper-Einsatz	245; title: 6.4.4	Über Gatekeeper geroutete Anrufsignalisierung	246; title: 6.4.5	VoIP im Verbund mit ISDN	248; title: 6.5	Einsatz des Protokolls H.245	249; title: 6.5.1	Beschreibung von Terminal-Fähigkeiten	250; title: 6.5.2	Austausch von Terminal-Fähigkeiten	252; title: 6.5.3	Master/Slave-Festlegung	252; title: 6.5.4	Aufbau logischer Kanäle	253; title: 6.5.5	Abbau logischer Kanäle	254; title: 6.5.6	Änderung von Eigenschaften einer Verbindung	255; title: 6.5.7	Beispiel für einen Verlauf des Protokolls H.245	256; title: 6.6	Supplementary Services nach H.450.x	257; title: 6.6.1	H.450.1 als Basis für Supplementary Services	259; title: 6.6.2	Beispiele für Supplementary Services	260; title: 6.7	Roaming bei VoIP nach H.323	262; title: 6.7.1	Arten von Roaming	262; title: 6.7.2	Registrierung eines Gast-Teilnehmers	264; title: 6.7.3	Ankommender Anruf zu einem Gast-Teilnehmer	267; title: 6.7.4	Abgehender Anruf aus einer Fremd-Domain	269; title: 6.7.5	Deregistrierung eines Gast-Teilnehmers	270; title: 6.8	Schlussbemerkungen	270; title: 7	VoIP mit SIP	273; title: 7.1	Verschiedene Aspekte des SIP-Einsatzes	274; title: 7.1.1	SIP und verschiedene Transportprotokolle	274; title: 7.1.2	Wichtige SIP-Besonderheiten	276; title: 7.1.3	Struktur von SIP-Adressen	278; title: 7.1.4	Funktion eines SIP-Proxy	280; title: 7.1.5	Trapezoid-Modell von SIP	282; title: 7.1.6	SIP-Verlauf im Trapezoid-Modell	284; title: 7.1.7	Unterstützung von Benutzermobilität	285; title: 7.1.8	Erweiterter SIP-Proxy als B2BUA	287; title: 7.1.9	Typischer SIP-Verlauf	288; title: ·	Angaben in SIP- Nachrichten	290; title: ·	SIP-Verlauf innerhalb einer Domain	293; title: ·	SIP-Verlauf ohne Proxy	293; title: 7.2	Beispiele für den Einsatz von SIP	294; title: 7.2.1	Typischer Einsatz von SIP-Proxy-Servern	295; title: 7.2.2	Umleitung einer Session mit Redirect-Server	296; title: 7.2.3	Weiterleitung einer Session mit Proxy-Servern	298; title: 7.2.4	Anrufverzweigung mit SIP	299; title: 7.2.5	Einsatz eines Voice-Mail-Servers	301; title: 7.3	SIP-Nachrichten – ihre Bedeutung und Struktur	303; title: 7.3.1	Request-Typen	303; title: 7.3.2	Response-Klassen	306; title: 7.3.3	Aufbau von SIP-Nachrichten	307; title: ·	Struktur von SIP-Requests	307; title: ·	Struktur von SIP-Responses	309; title: ·	Wichtige Header-Felder	310; title: 7.4	Beschreibung von Sessions mit SDP	313; title: 7.4.1	Typischer Einsatz von SDP	314; title: 7.4.2	Bestandteile der Beschreibung einer Session	316; title: 7.4.3	Beschreibung auf dem Session-Level	320; title: 7.4.4	Zeitspezifische Angaben	322; title: 7.4.5	Beschreibung von Medien	323; title: 7.5	Betriebsarten bei SIP	327; title: 7.5.1	Proxy-Mode und Redirect-Mode	327; title: 7.5.2	Einsatz von Proxy- und Redirect-Server	328; title: 7.6	Registrierung der Lokation von Benutzern	330; title: 7.7	Sessionbezogene Leistungsmerkmale mit SIP	332; title: 7.7.1	Klassen der Leistungsmerkmale mit SIP	332; title: 7.7.2	Call Hold/Retrieve – Anhalten/Wiederaufnahme	336; title: 7.7.3	Consultation Hold – Anhalten mit Rückfrage	337; title: 7.7.4	Call Park – Parken einer Session	338; title: 7.7.5	Call Pickup – Übernahme einer Session	341; title: 7.7.6	Call Forwarding – Weiterleitung einer Session	342; title: 7.7.7	Unattended Call Transfer	343; title: 7.7.8	Attended Call Transfer	344; title: 7.7.9	SIP-Verlauf bei Rückruf	346; title: 7.8	Response- und Request-Routing	348; title: 7.9	Konvergenz der IP-Netze und ISDN	350; title: 7.9.1	SIP und das D-Kanal-Protokoll	351; title: 7.9.2	SIP und Signalisierungssystem Nr. 7	352; title: 7.10	Koexistenz von SIP und H.323	353; title: 7.11	Schlussbemerkungen	355; title: 8	VoIP-Gateways: Konzepte und Protokolle	357; title: 8.1	VoIP und klassische Systeme für Sprachkommunikation	358; title: 8.2	Konzept von MGCP	360; title: 8.2.1	Grundbegriffe bei MGCP	360; title: 8.2.2	MGCP-Commands	362; title: 8.2.3	MGCP-Responses	363; title: 8.2.4	Auf- und Abbau einer VoIP-Session nach MGCP	364; title: 8.3	Protokoll Megaco	368; title: 8.3.1	Konzept von Megaco	369; title: 8.3.2	Megaco-Commands	371; title: 8.3.3	Auf- und Abbau einer VoIP-Session nach Megaco	372; title: 8.3.4	Megaco und Integration von VoIP mit ISDN	374; title: 8.4	Schlussbemerkungen	376; title: 9	IP-Telefonie-Routing und VoIP-Peering	377; title: 9.1	Typische Probleme bei VoIP	378; title: 9.1.1	Routing ankommender Anrufe aus dem ISDN/PSTN	379; title: 9.1.2	Routing abgehender Anrufe	381; title: 9.2	Konzept und Einsatz von TRIP	382; title: 9.2.1	Bedeutung von TRIP	383; title: 9.2.2	TRIP als Bruder von BGP	384; title: 9.3	Vernetzung von VoIP-Zonen mit H.323	385; title: 9.3.1	Routing abgehender Anrufe zwischen H.323-Zonen	385; title: 9.3.2	Routing der Anrufe aus dem ISDN zu einer H.323-Zone	387; title: 9.4	Vernetzung von VoIP-Zonen mit SIP	388; title: 9.4.1	Routing der Anrufe zwischen VoIP-Zonen mit SIP	388; title: 9.4.2	Routing der ISDN-Anrufe zu VoIP-Zonen mit SIP	389; title: 9.5	Peering bei VoIP mit SIP	390; title: 9.5.1	Ziele und Arten von Peering	390; title: 9.5.2	Prinzip von Basic Peering	392; title: 9.5.3	Integrated Peering versus Decomposed Peering	393; title: 9.5.4	Federation-based Peering	394; title: 9.6	Schlussbemerkungen	396; title: 10	Migration zum VoIP-Einsatz	397; title: 10.1	Verschiedene Aspekte der Migration zu VoIP	398; title: 10.1.1	Sanfte Migration zu VoIP	398; title: 10.1.2	Harte Migration zu VoIP	398; title: 10.1.3	Typische Fälle bei der Migration zu VoIP	399; title: 10.1.4	Architekturmodelle der VoIP-Systeme	400; title: 10.2	Hybride VoIP-Systemarchitekturen	402; title: 10.2.1	Hybride VoIP-Systemarchitektur am Einzelstandort	402; title: 10.2.2	Arten der Vernetzung von TK-Anlagen	403; title: ·	Vernetzung von TK-Anlagen mit zentraler Anrufsteuerung	403; title: ·	Vernetzung von TK-Anlagen mit verteilter Anrufsteuerung	404; title: 10.2.3	Standortübergreifende hybride VoIP-Systemarchitekturen	404; title: ·	VoIP-Systemarchitekturen mit zentraler Anrufsteuerung	404; title: ·	VoIP-Systemarchitekturen mit verteilter Anrufsteuerung	405; title: 10.3	Reine VoIP-Systemarchitekturen	406; title: 10.3.1	Reine VoIP-Systemarchitektur am Einzelstandort	408; title: 10.3.2	Verkabelung für die Unterstützung von VoIP	410; title: ·	Getrennte Sprach- und Datenverkabelung	410; title: ·	Gemeinsame Sprach- und Datenverkabelung	411; title: 10.3.3	Standortübergreifende reine VoIP-Systemarchitekturen	412; title: ·	VoIP-Systemarchitektur mit zentraler Anrufsteuerung	412; title: ·	VoIP-Systemarchitektur mit verteilter Anrufsteuerung	415; title: 10.4	Auswahl einer VoIP-Systemlösung	416; title: 10.5	Hauptschritte bei der Migration zu VoIP	417; title: 10.5.1	Ist-Analyse bei der Migration zu VoIP	419; title: ·	Organisatorische Aspekte der Ist-Analyse	420; title: ·	Technische Aspekte der Ist-Analyse	421; title: 10.5.2	Anforderungen an VoIP-System	423; title: ·	Organisatorische Anforderungen	423; title: ·	Technische Anforderungen	424; title: 10.5.3	Komponenten des VoIP-Systemkonzeptes	425; title: 10.6	VoIP mit SIP in Netzwerken mit NAT	426; title: 10.6.1	Prinzipien von NAT	427; title: 10.6.2	Probleme mit SIP beim NAT-Einsatz	429; title: 10.6.3	Symmetric Response – Hilfe bei der Signalisierung	432; title: 10.6.4	Symmetric RTP/RTCP – Hilfe beim Medientransport	433; title: 10.6.5	Einsatz von STUN	434; title: 10.6.6	Nutzung von TURN	437; title: 10.6.7	ICE als Lösung des NAT-Problems	439; title: 10.7	Schlussbemerkungen	443; title: 11	VoIP-Sicherheit	445; title: 11.1	Probleme der VoIP-Sicherheit	446; title: 11.1.1	Primäre Ziele der VoIP-Sicherheit	446; title: 11.1.2	Verschiedene Aspekte der VoIP-Sicherheit	448; title: 11.1.3	Sicherheitsproblembereiche im Netzwerk	449; title: 11.1.4	Phasen des VoIP-Sicherheitsprozesses	451; title: 11.1.5	Vorgehensweise bei der Planung der VoIP-Sicherheit	452; title: 11.2	Bedrohungstypen und Angriffsarten bei VoIP	454; title: 11.2.1	Typische Angriffe in Netzwerken	454; title: 11.2.2	Typische Angriffe bei VoIP	456; title: ·	Angriffe auf dem Anwendungsniveau	456; title: ·	Angriffe auf dem Niveau der Transportschicht	458; title: ·	Angriffe auf IP-Niveau	458; title: ·	Angriffe auf MAC-Niveau	459; title: ·	Beispiele für einige Angriffe bei VoIP	459; title: ·	Klassen der Angriffe auf VoIP-Systeme	461; title: 11.2.3	Lauschangriffe bei VoIP und Gegenmaßnahmen	462; title: 11.2.4	Abfangen und Modifikation von VoIP-Anrufen	463; title: 11.2.5	Beeinträchtigen des VoIP-Dienstes	466; title: 11.2.6	Missbrauch des VoIP-Dienstes	466; title: 11.3	Sicherheit bei VoIP mit SIP	468; title: 11.3.1	Gefährdungen in VoIP-Systemen mit SIP	468; title: ·	Registration Hijacking	470; title: ·	Session Hijacking – Entführung einer Session	472; title: ·	Imitation eines SIP-Proxy-Servers	473; title: 11.3.2	SIP Digest Authentication – Einsatz und Konzept	474; title: ·	Prinzip der Authentifizierung nach SIP-Digest	474; title: ·	Authentifizierung bei Registrierung	476; title: ·	Benutzer-Authentifizierung von einem Proxy	477; title: 11.3.3	Einsatz von S/MIME bei SIP	478; title: ·	Asymmetrische Kryptosysteme als Grundlage von S/MINE	478; title: ·	Idee des S/MIME-Einsatzes bei SIP	479; title: ·	Garantie der Vertraulichkeit bei SIP mit S/MIME	480; title: ·	Signierung von SIP-Nachrichten	481; title: 11.4	Ermittlung des Schutzbedarfs bei VoIP	482; title: 11.4.1	Beschreibung der Sicherheitsschwachstelle	483; title: 11.4.2	Vorgehensweise bei der Analyse von Bedrohungen	484; title: 11.4.3	Aussage über den Schutzbedarf	487; title: 11.4.4	Risikoanalyse	487; title: 11.4.5	Erfassung des Schutzbedarfs	489; title: 11.5	Festlegung von Sicherheitsanforderungen	490; title: 11.5.1	Darstellung der Sicherheitsschwachstelle	490; title: 11.5.2	Katalog von Sicherheitsanforderungen	490; title: 11.6	Maßnahmen zur Erhöhung der VoIP-Sicherheit	491; title: 11.6.1	Spezifikation von Sicherheitsmaßnahmen	491; title: 11.6.2	Typische Sicherheitsschwachstellen	493; title: 11.7	Schlussbemerkungen	495