|
|
  |
Главная страница / Архитектура отрасли Skype - IP-телефония для малых и среднихСам факт, что безопасности IP-телефонии в очередной раз посвящается тема в популярном телекоммуникационном издании, как нельзя более наглядно показывает, что IP-телефония из «редкой диковинки» постепенно становится востребованным и более того – критически важным для бизнеса приложением. Однако говорить о том, что IP-телефония достигла хотя бы зрелости, скорее всего преждевременно. Эта по-прежнему одна из наиболее быстро развивающихся отраслей связи готовит нам еще немало сюрпризов. Сравнение протоколов IP-телефонии – H.323 и SIP (Session Initiation Protocol) – долгое время оставалось одной из наиболее излюбленных тем – и для прессы, и для авторов всевозможных «белых бумаг», и для компаний, продвигающих ту или иную технологию (апологеты H.323, к слову, от этих баталий предпочитали уклоняться). Сейчас споры сошли, казалось бы, на нет – за явной и убедительной победой SIP. Практически все новые системы IP-телефонии, как глобальные, так и локальные, ориентированы на поддержку этого протокола – совместимость с H.323 обеспечивается лишь постольку-поскольку и нередко ограничивается поддержкой на уровне программных коммутаторов и шлюзов SIP/H.323 – с тем чтобы обеспечить взаимодействие с унаследованной H.323-телефонией. Казалось бы, SIP одержал убедительную победу. Тем не менее, может статься, на смену ему уже идут другие протоколы, значительно облегчающие жизнь и конечным пользователям, и системным администраторам. Притом протоколы, изначально ориентированные на обеспечение повышенной безопасности и реализующие криптозащиту передаваемых голосовых данных, надежную аутентификацию и авторизацию пользователей. В предлагаемой статье будут рассмотрены два примера – Skype, который сейчас на слуху у многих пользователей, и, видимо, несколько менее известная SymPhone (несмотря на куда как более долгую историю) – система компьютерной телефонии, разрабатываемая компанией TeleSym в расчете на корпоративных пользователей. Skype ориентирован на открытые сети (в первую очередь – из-за отсутствия корпоративных индексов), что, впрочем, не мешает эстонским врачам широко использовать Skype в столь деликатной сфере, как общение с пациентами. Понятие индексов используют и SymPhone, и Skype – по сути, это аналог телефонных номерных планов из мира IP-телефонии, Skype и P2P. В настоящее время Skype использует только глобальные индексы. Хотя не исключено – с ростом популярности этой системы могут появиться и корпоративные индексы. Диспозиция Несмотря на явные различия, между двумя упомянутыми системами немало общего. Общая ориентация на публичные сети передачи данных для транспорта голосовых пакетов не предусматривает каких бы то ни было специальных мер по предоставлению качества обслуживания, однако необходимый результат - высокое качество передачи голосовой информации достигается применением кодеков, устойчивых к потерям пакетов. Обе системы без проблем работают адресов (NAT) и связаны общей терминологией. Но обо всем по порядку. Начнем, пусть, может быть, и не в хронологическом порядке, со Skype - системы более распространенной, известной и, в силу бесплатности базовой функциональности, доступной. Тем более что в августе 2004 г. исполнился всего лишь год с момента выхода первой беты, а официальный релиз - Skype 1.0 вышел не далее как в прошлом месяце. К моменту выхода официального релиза дистрибутив этой программы, успевшей за время бета-тестирования разрастись с 3 до без малого 10 мегабайт, скачало более 10 млн человек, а сейчас, когда пишутся эти строки, с сайта www.skype.com отгружено более 20 млн дистрибутивов разных версий этой программы. В онлайне - то есть подключенными к Интернету, постоянно крутится около полумиллиона программных клиентов Skype. Учитывая, что последняя цифра в течение дня колеблется от 300 до 500-600 тыс., можно предположить, что Skype за год существования и меньше чем через месяц после официального релиза уверенно приближается к первому миллиону абонентов. Такому успеху, думается, могла бы позавидовать любая телекоммуникационная компания. Совершенно очевидно, что Никласу Зенстрему и Янусу Фриису, авторам проекта Skype и известной на весь мир файлообменной службы KaZaA, маркетинговых умений не занимать - как и то, что такой успех невозможно объяснить одним лишь маркетингом. Skype: начало Среди преимуществ, отличающих Skype от других приложений IP-телефонии (из ряда Net2Phone, ICQ, AIM, MSN Messenger и т. д.), разработчики выделяют три ключевых фактора: качество голоса; простоту использования; защиту коммуникаций. Качество голоса По утверждениям представителей компании Skype, оно превосходит телефонное, а для работы с программой достаточно простого модемного соединения на скорости выше 33 кбит/с. Программа автоматически анализирует параметры линии и канала, связывающего абонентов, и в зависимости от результатов автоматически определяет оптимальную скорость (от 3 до 16 Кб/с) и подходящий кодек. Использование алгоритмов компании Global IP Sound обеспечивает устойчивость к потерям пакетов, хотя при скорости соединения 32 кбит/с и использовании канала для передачи других данных потери и искажения будут все же заметны (возникнут они наверняка и в других ситуациях - кодеки GIPS обеспечивают лишь относительную, до 30% потерь пакетов, устойчивость). Простота использования К числу недостатков подавляющего большинства приложений IP-телефонии авторы Skype относят (и вполне заслуженно) сложность настройки параметров, анализа и устранения возможных причин неисправности. Пользовательский интерфейс Skype, пожалуй, даже излишне аскетичен, предоставляя доступ лишь к внешним свисткам и фенечкам: сигналам вызова, способам индикации пришедших сообщений и т. д. Возможность выбора кодека и алгоритмов шифрования - за пределами интерфейса. Но самое главное: как утверждается (на момент написания заметки, увы, ыми межсетевыми экранами и трансляторами IP-адресов (NAT), решая тем самым одну из ключевых проблем IP-телефонии. Защита коммуникаций Все телефонные вызовы в сети Skype шифруются с использованием протокола AES и, таким образом, по мнению разработчиков, полностью защищены от перехвата. По утверждениям Зенстрема, такое шифрование и децентрализованность системы делают принципиально невозможным прослушивание разговоров в сети даже силами государственных спецслужб. Впрочем, создатели Skype идут еще дальше и утверждают, что их приложение открывает новый класс коммуникаций - это уже не телефония и даже не пакетная телефония. Это P2P-телефония, или, в переводе, одноранговая телефония. Парадигмы и традиционной, и VoIP-телефонии основаны на централизованной обработке звонков и использовании для маршрутизации выделенных серверов, АТС и коммутаторов. По мнению Зенстрема, необходимость поддержания централизованной инфраструктуры, затраты на поддержание которой растут прямо пропорционально количеству абонентов, неизбежно сказывается на стоимости услуг и, в частности, не позволяет предоставлять услуги связи бесплатно1. Skype не имеет выделенного центра обработки вызовов, даже адресная книга и та, как утверждают разработчики, децентрализована: cоздатели Skype разработали технологию Global Index, позволяющую пользоваться услугами IP-телефонии и мгновенной отправки сообщений в распределенной одноранговой сети без специализированных серверов, осуществляющих регистрацию пользователей. Для эмуляции централизованного учета Global Index использует концепцию многоярусной (multitiered) сети суперузлов (super-nodes), а для обеспечения улучшенного качества и маршрутизации звонков - осуществляет постоянный мониторинг межсетевых соединений. Выбор суперузлов осуществляется динамически, по мере роста системы. Теоретически таким суперузлом может стать любой программный клиент Skype, при наличии должных (причем свободных) вычислительных ресурсов, скоростного интернет-канала и условии непосредственного подключения к Сети. Дополнительной функцией суперузлов является коммутация вызовов между компьютерами с виртуальными IP-адресами. Создатели Skype отказались и от использования стандартов SIP и H.323, создав собственные протоколы для обмена сообщениями и коммутации вызовов. Здесь разработчики Skype не так уж оригинальны: можно вспомнить о похожем проекте отечественной компании Mera Networks, продвигавшей проект P2P-телефонии два-три года назад. Правда, то ли из-за отсутствия кодеков, то ли из-за недостатка маркетинговых усилий, а может, из-за банальной нехватки финансов и времени, проект так и остался "на стапелях" - как и множество других российских начинаний и превосходных идей. Жаль - программа работала весьма устойчиво, а в установке и эксплуатации была не сложнее Skype. Впрочем, при создании Skype все-таки не обошлось без граждан бывшего СССР - заметная часть ядра системы написана группой программистов из Эстонии, а сам проект, п Итак? Итак, к моменту выхода официального релиза Skype обладал возможностями одноранговой IP-телефонии, конференц-связи (до пяти персон), пересылки файлов (прием и отправка корреспонденции разрешены лишь в узком кругу авторизованных абонентов, внутри локальных скайп-сообществ), возможностью платных звонков в сети традиционной телефонии (по цене местной связи. Для сравнения: минута разговора с Москвой и Питером из любой точки Земли стоит всего два цента - меньше, чем у многих коммерческих операторов традиционной телефонии), мгновенного обмена текстовыми сообщениями (Instant Messaging) и индикации готовности к взаимодействию - Presence. Программные клиенты Skype в официальных релизах или бета-версиях существуют для великого множества платформ -Linux, Mac OS, Windows, Pocket PC. Не повезло, пожалуй, лишь пальмоводам - у всех остальных на наладонниках, ноутбуках и настольных компьютерах могут крутиться программные клиенты, обеспечивающие их на удивление качественной и удобной связью. Добавим сюда программный интерфейс и сайт на 22 языках мира (включая диалекты - например, испанский и латиноамериканский испанский, китайский и упрощенный китайский). Всегда на связи Все вышеперечисленные возможности без опыта практического применения – лишь сухой набор абстрактных утверждений лиц, заинтересованных в продвижении программного продукта. Более близкое знакомство может приятно удивить даже лиц, не первый год знакомых с IP-телефонией. Представьте – голосовое соединение с качеством, превышающим телефонное, с собеседником, подключенным к Интернету по обыкновенной телефонной линии – коммутируемому модемному соединению на скорости 33 кбит/с. Реальная скорость передачи голосовых пакетов при этом не превышает 2,1 кб/с, то есть канал имеет довольно заметный запас прочности, в том числе на недобросовестность провайдера, принудительно ограничивающего скорость соединения. Соединения, как правило, устанавливаются сначала именно на этой скорости, около 2,1 кб/с, а затем, по мере определения возможностей канала, поднимаются до 3 кб/с и выше. Высокое качество голоса на коммутируемых соединениях – не единичный случай, о таких сеансах мне с удивлением рассказывали друзья и просто знакомые. Добавлю – в моем случае испытание было еще более жестким – к модемному соединению на другом конце линии добавлялся открытый звуковой тракт – микрофон и колонки на моем конце линии. На удивление, ни эха, ни каких бы то ни было микрофонных эффектов. С тем же вполне приемлемым качеством можно использовать и встроенные в ноутбук микрофон и динамик. Представьте теперь до предела защищенную корпоративную сеть – закрыто все, кроме, пожалуй, HTTP и FTP – не работает ни одно из традиционных приложений IP-телефонии, не работает даже электронная почта – с внешних серверов ее приходится забирать не по POP или там IMAP, а по HTTP, через Web-интерфейс. Skype прекрасно работает и в этой конфигурации, автоматически настраи используя для работы 80-й порт. При этом осуществляет вызовы внутри корпоративной сети, извне и наружу, в любой последовательности и любому из адресатов, не требуя – опять – никаких дополнительных настроек и знаний, за исключением логина и пароля. Автору неизвестны случаи и конфигурации NAT и межсетевых экранов, оказавшихся непреодолимым препятствием на пути Skype – установка и настройка программных клиентов Skype всегда осуществлялись без каких бы то ни было проблем. Тем не менее на сайте Skype можно найти предупреждение, что несколько конфигураций межсетевых экранов блокируют функционирование системы, и работа по преодолению их защиты продолжается. Ждем следующих релизов? Очень интересны и возможности Presence – индикации готовности к общению, заложенные в систему. Помимо традиционного для интернет-пейджеров (IM) выбора состояний из списка «в сети / отсутствует / не беспокоить» (рис. 1) Skype имеет некоторые дополнительные возможности. Настройки профиля пользователя Skype помимо имени (логина) абонента позволяют задать полное имя – именно оно будет отображаться другим пользователям системы и по мере надобности менять его. То есть можно вводить произвольную дополнительную информацию, например, at home или On vacations, или «буду в 13:00». Дальше – больше. В дополнение к полному имени можно задавать «номера быстрого набора» – каждому из авторизованных в локальном сообществе абонентов можно придать уникальную последовательность цифр – создавать индивидуальные номерные планы и в дальнейшем использовать их при работе с USB- или даже DECT-телефонами (на сентябрь этого года компания Siemens планирует выход USB-DECT-адаптера, позволяющего работать в системе Skype с любого телефона Siemens или DECT-телефона – никакой дополнительной информации пока нет, жду появления адаптера – благо, ждать осталось, видимо, недолго). SKYPEOUT В конце июля стали возможны звонки из системы Skype в сети традиционной телефонии. Услуга, несмотря на платность, оказалась востребованной – по крайней мере, судя по счетчикам на сайте и в программном клиенте, демонстрирующем быстрый приток абонентов. Ни о качестве услуг, ни об удобстве использования Skypeout, к сожалению, пока сказать ничего не могу – автору не удалось пополнить счет ни с помощью присланных пиаром Skype ваучеров, прилагаемых к некоторым гарнитурам Plantronics (оба присланных ваучера почему-то были уже активированы другими абонентами Skype), ни с имеющихся в распоряжении двух кредитных карт: в обоих случаях – отказ в авторизации в используемой Skype системе расчетов Bibit. Можно лишь предположить, что качество услуги будет зависеть от «приземляющего» звонки оператора традиционной IP-телефонии, используемых им кодеков и шлюзов в местные телефонные сети. При несовпадении используемых оператором и в системе Skype кодеков качество будет неизбежно падать из-за транскодирования. По информации менеджеров Skype, система поддерживает протокол SIP –пиринговой сети должны быть предусмотрены соответствующие шлюзы и конверторы. Поскольку услуга платная, в их пропускной способности сомневаться не приходится. Перспективы Как уже упоминалось, в сентябре на российском рынке должны появиться телефонные гарнитуры Plantronics с вложенными ваучерами на работу в системе Skypeout, а в мире – USB-DECT адаптеры Skype. Не исключено, что это, вкупе с возможностью набирать для вызова абонентов цифровые Skype-номера, будет способствовать приросту абонентской базы. Безопасность На прямой вопрос создатели Skype отвечают, что им неизвестны независимые исследования «слабых мест» в системе безопасности Skype. Как неизвестны и, по крайней мере пока, случаи взлома системы. Все звонки в системе шифруются по протоколу AES. Слабыми местами в защите являются, очевидно, аутентификация абонентов (локальный трафик может быть перехвачен любым Ethernet или даже Wi-Fi-снифером, со всеми вытекающими последствиями), введенная не так давно возможность пересылки файлов между авторизованными пользователями системы и система глобальных индексов. На прямой вопрос автора, какие меры предусмотрены для повышения безопасности корпоративных пользователей, Зенстрем ответил, что это могут быть корпоративные индексы. Следовательно, через некоторое время могут появиться платные вариации Skype, изначально рассчитанные на работу в корпоративных сетях. А могут и не появиться – все зависит от планов команды Skype, ведь программные интерфейсы в систему (API) пока закрыты. Тем временем в сети появляется масса ресурсов, посвященных Skype. Авторы некоторых из них доказывают, что Skype не привнес в мир IP-телефонии ничего нового: все алгоритмы и возможности системы можно реализовать и с использованием протоколов SIP. Может быть и так, но, к глубокому сожалению, автору подобные SIP-системы неизвестны. Автор другого встретившегося исследования нашел-таки «дыру» в системе безопасности: оказывается, Skype не позволяет надежно аутентифицировать вызываемого абонента. Действительно, таким абонентом может оказаться любой человек, подсмотревший логин и пароль (к слову, SymPhone, о котором пойдет речь чуть дальше, предусматривает более высокий уровень защиты – сертификаты пользователей). Встречный вопрос – существуют ли системы, позволяющие со стопроцентной уверенностью осуществить такую аутентификацию? В широком применении, вряд ли (конечно, можно было бы пофантазировать на тему тройных ключей, ядерных чемоданчиков и т. д. – но стоит ли?). Последователи Интересно, что на волне популярности Skype начинают появляться альтернативные системы, берущие на вооружение ту же символику – P2P и аргументацию – высокое качество связи. Одна из них – Buzzfon. Как и в случае со Skype, авторы заявляют о поддержке прозрачной работы с NAT и межсетевыми экранами (правда, насколько можно судить по инструкции пользователя, ограниченной: некоторые настройки защиты могут оказаться слишком слождство советует обращаться к системному администратору). Как показал мимолетный опыт использования, системе пока далеко и до заявленного «кристального качества речи» – при работе в сетях с потерями пакетов (в частности, в Троицкой городской сети ТТК) слышатся искажения, характерные для большинства систем IP-телефонии с наиболее распространенными кодеками из ряда G.711, G.723, G.729 и т. д., в которых не предусмотрены специальные меры против деградации связи в открытых сетях с потерями пакетов и без поддержки QoS. Тем не менее для пользователей системы авторы Buzzphone уже придумали общее определение – баззеры (Buzzers). Посмотрим, что получится, ведь система, как в свое время и Skype, – пока на уровне первых бета-версий. Альтернативы Анализ альтернатив позволяет судить, что принципы, заложенные в Skype, достаточно универсальны, чтобы повториться2, с теми или иными вариациями, по крайней мере в еще одной системе – SymPhone компании Telesym, ориентированной в первую очередь на корпоративных пользователей. Корпоративность в случае SymPhone стартует с десяти пользователей, а стоимость лицензии немного превышает 300 долларов за рабочее IP-телефонизированное место. В отличие от Skype, скромно помалкивающей о процентах потерянных пакетов (упомянутые в статье 30 процентов – косвенный результат, основанный на независимом исследовании кодеков компании Global IP Sound в тестовой лаборатории CompTek и данных компании Global IP Sound), Telesym заявляет об устойчивости системы SymPhone к потере до 50 процентов пакетов (в отличие от Skype используются кодеки собственной разработки). В отличие от Skype, Telesym сразу и последовательно позиционирует SymPhone в первую очередь в беспроводные корпоративные локальные сети, предлагая программные клиенты для множества наладонников с Wi-Fi-интерфейсами и вводя иерархическую структуру IP-телефонной сети, позволяющую организациям вводить собственные номерные планы. Более того, Telesym заявляет, что система разрабатывалась изначально, с нуля, именно в расчете на беспроводные IP-коммуникации и телефонию Структура VoIP-сети SymPhone И, так же как и Skype, использует проприетарные IP-протоколы (заинтересованный читатель найдет более подробную информацию в «белой бумаге» TeleSym and Intel Deliver Voice-over-Internet-Protocol (VoIP) Enterprise Communication Solutions на сайте Intel. Там же, на сайте Intel, можно найти еще одну «бумагу»: The «Universal Communicator» Handset Prototype – документ, в котором с высокой степенью детализации, вплоть до рекомендаций по выбору антенны, описана, возможно, эталонная платформа (reference design) будущих коммуникационных устройств на базе процессоров Intel. Процессоров, использующих, отчасти, технологии компрессии голоса и коммутации IP-телефонных соединений, разработанных компанией Telesym. Так же как и Skype, SymPhone широко использует протоколы защищенной аутентификации и шифрования голосовых сообщений, в частностиRSA Keon. Общее свойство обеих систем – отсутствие специальных требований к среде передачи данных: в обоих случаях широко используются открытый Интернет, а в локальных сетях не требуется никаких мер по приоритезации VoIP-трафика. Пример услуг Чтобы составить представление о возможностях системы SymPhone, приведем пример услуг по аутсорсингу учрежденческих АТС, предлагаемых американской компанией Equity на базе платформы SymPhone, предоставляемых этой компанией с июля 2004 года. За довольно замысловатым названием Smart Call V-Tone Office PBX со стороны клиента скрывается наш новый знакомый – программный телефон SymPhone компании TeleSym. Джерри Шварц, вице-президент компании Equity, объясняет выбор програм-мной платформы тем, что система SymPhone изначально разрабатывалась для беспроводных коммуникаций, и обеспечивает высокое качество связи даже при больших потерях пакетов, характерных для беспроводных сетей (видимо, имеется в виду связь на предельных удалениях от точек доступа). В отличие от SkypeOut, аутсорсинг PBX предоставляет меры безопасности, характерные для корпоративных систем IP-телефонии, вплоть до установки у клиента пограничного контроллера сессий компании Acme Packet, и возможность приема обычных телефонных звонков (услуга SkypeOut пока что позволяет лишь звонить во внешний мир), выбора телефонного номера с удобным региональным кодом и целый набор функций, характерных для корпоративных АТС – передача вызова, конференц-связь, голосовая почта, определение номера звонящего абонента, возможность непосредственного ответа на вызов или переадресовки его в систему голосовой почты, и т. д. Кроме того, клиенты могут создавать собственные номерные планы и вызывать абонентов, где бы они ни находились, набором короткого четырехзначного номера при звонках внутри корпоративной сети и донабором этого номера – при звонках из сетей телефонии. Абонентам предлагается, на выбор, возможность использования программных IP-телефонов, или IP-телефонных адаптеров, к которым подключаются обыкновенные аналоговые аппараты и, кроме того, Web-интерфейс управления виртуальной корпоративной АТС. Здесь и сейчас Skype и TeleSym объединяет еще одно обстоятельство: наличие влиятельных инвесторов и партнеров. Весной этого года Skype привлекла 18 миллионов долларов инвестиций от калифорнийской компании Draper Fisher Jurvetson и швейцарского фонда Index Ventures. Среди партнеров – упоминавшиеся уже Siemens и Plantronics. Список «друзей» компании TeleSym еще более интересен: здесь можно встретить такие имена, как Intel, Security, Aruba Wireless Networks и т. д. Не исключено, IP-телефонию ждет еще один поворот и SIP – не окончательный диагноз. Тем более что для реализации базовой совместимости SIP-устройств требуется лишь малое подмножество этого стремительно разрастающегося стандарта. Тем не менее, используя любую из описанных в статье систем, даже небольшая организация, имеющая например, нес Интернету выделенными каналами с пропускной способностью от 64–128 кбит/с и выше, может уже сейчас – за деньги или совершенно бесплатно организовать систему защищенных голосовых коммуникаций, доступных ранее лишь крупным корпоративным и государственным структурам. В случае Skype выбор голосовых клиентов IP-телефонии пока что будет ограничен лишь софтфонами (хотя, по правде говоря, уже сейчас довольно трудно провести четкую грань между КПК с установленным на нем софтфоном и беспроводными интерфейсами и специализированным смартфоном), а связь с системами традиционной телефонии – возможностью только делать звонки, без приема вызовов и использования внешней номерной емкости. SymPhone позволит, уже за деньги, использовать специализированные IP-телефонные адаптеры, принимать звонки из внешнего мира, выбрать понравившийся телефонный номер (например, где-нибудь в Штатах) и реализовать функции безопасности и защиты, характерные для корпоративных АТС – вплоть до протоколирования и архивирования телефонных вызовов. МНЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА Анатолий ОРЛОВ, ведущий специалист в области решений IP-телефонии компании NAUMEN: Действительно, Skype можно назвать одним из самых удачных дебютантов на рынке IP-телефонии. Мы внимательно изучили этот протокол и были восхищены изяществом его технологических решений. В отличие от «стандартных» протоколов IP-телефонии Skype имеет следующие технологические особенности: • обход Firewall и NAT за счет «активных» пользователей сети; • умение передавать звук не только внутри UDP-, но и ТСР-протокола. «Побочным эффектом» этих преимуществ является то, что при работе в сети Skype без firewall пользователь вынужден прокачивать чужой трафик (до 800 Mб в день). Кроме того, становится понятна озабоченность авторов Skype о безопасности переговоров – ведь большая часть трафика проходит через третьих лиц. Стандартные протоколы H.323 и SIP используют для передачи звука UDP-пакеты, что оправдано более высокой скоростью их доставки. Skype тоже умеет передавать звук в UDP, но нередко Firewall не позволяет ему это сделать, и Skype использует звук в TCP-соединении, что, с одной стороны, обеспечивает ему легкость прохождения сетевых экранов, но, с другой – обусловливает возникновение больших задержек при передаче звука. По качеству передача звука по открытому каналу не может превзойти выделенной полосы пропускания. Успех Skype был достигнут благодаря хорошему сочетанию технологических решений и маркетинга. Однако следует признать, что данное решение не подходит для крупных корпораций, так как исключает возможность использования распространенного на этом рынке оборудования, например Cisco, для связи с PSTN. Главная страница / Архитектура отрасли |