VoIP qualidade e confiabilidade

Dois dos maiores desafios da tecnologia de transmissão de voz através de uma rede IP são a confiabilidade e a qualidade da transmissão.

A confiabilidade esta ligada ao fato de que a chamada tem que chegar ate o destino e a qualidade tem relação com a forma como esta chamada irá chegar. Para atingir minimamente estes desafios será necessário que tenhamos certeza que ao realizar uma chamada o outro lado irá receber e recebendo tenha condições de entender o que esta sendo dito na chamada.

Estes desafios são frutos de questões simples, mas a primeira delas é que a chamada VoIP ira sair de uma rede local onde pode haver controle de tráfego e qualidade e irá trafegar por um período de tempo em uma rede onde não há a menor chance de ter-se um controle ainda que mínimo, pois a chamada ao entrar na rede Internet não nos permite prever os acontecimentos que irão ocorrer no momento da transmissão.

Todos esperamos que as empresas ligadas ao serviço de Internet estejam fazendo sua lição de casa e que com isso nossa chamada possa chegar ao seu destino, e ai teremos a primeira etapa, após esta teremos que ter certeza que os envolvidos estejam comprometidos com a qualidade das transmissões e dessa forma nossa chamada chegará audível e na ordem correta.

Temos na cadeia de fatores que estão diretamente ligados a confiabilidade e qualidade de uma transmissão de voz através da rede os seguintes interventores: NAT Transversal, ICE e STUN e vou colocar um pouco de cada um neste artigo e para os que quiserem se aprofundar é só usar o Google escrevendo : VoIP realibility and quality ou então associando o termo VoIP com cada um dos termos citados.

NAT acrônimo do inglês Network Address Translation, ou seja, o responsável pela tradução dos endereços IP. Em muitos casos essa tradução não é necessária, mas em outras ocasiões sim, por exemplo, quando usa-se uma rede particular com endereço privado e as estações desta rede irão acessar acessem a Internet. Dessa forma, se a estação 10.1.1.2 necessita acessar um servidor na internet, então será necessário traduzir o endereço 10.1.1.2 para um endereço conhecido. O principal protocolo usado para tramissão na Internet é o TCP e no caso do VoIP o UDP, estes protocolos se utilizamd do conceito de multiplexação através de portas de origem e destino, nos permitinod utilizar somente um endereço IP público para traduzir vários endereços privados (NAT masquerade ou NAT Hide), com a utilização de portas diferentes e armazenando todas estas informações em uma tabela de conexões.

O NAT Traversal verifica se os equipamentos envolvidos no estabelecimento da conexão possuem suporte para NAT Traversal, a seguir os equipamentos devem detectar se existe ou não a tradução de endereços. Por fim, deve-se negociar os parâmetros do protocolo (portas utilizadas para encapsulamento, utilização de cookies, etc) e em seguida iniciar a transmissão de dados utilizando pacotes encapsulados.
Este recurso pode ser utilizado com conexões VPN do tipo gateway-to-gateway ou client-to-gateway e deve ser verificado na documentação do equipamento se o mesmo suporta NAT Traversal ou UDP Encapsulation (expressão também utilizada por alguns fabricantes).

STUN acrônimo de Simple Traversal of UDP através de NATs (Network Address Translation) é um protocolo para auxiliar os dispositivos que se encontrem atrás de um NAT firewall ou mesmo de um roteador. A RFC 5389 esta redefinindo o termo STUN como 'Session Traversal Utilities for NAT'. Um servidor STUN ((Simple Traversal of User Datagram Protocol [UDP], por meio da Network Address Translators [NATs]), é um servidor que permite que clientes NAT (ex.: computadores protegidos por firewall) realizem chamadas telefônicas a um provedor VoIP que se encontre fora da rede local.

O servidor STUN permite que os clientes descubram seu endereço público, o tipo de NAT utilizado, e o lado da porta da Internet associada à NAT com uma porta local específica. Essas informações são usadas para permitir a comunicação UDP entre o cliente e o provedor VoIP, e então, estabelecer a chamada. O protocolo STUN é definido pela RFC 3489 e a porta comumente usada por um servidor STUN é a porta UDP 3478.

ICE ancronismo de Interactive Connectivity Establishment, ICE não é um novo protocolo, mas uma metodologia que faz uso de protocolos existentes, tais como o STUN Simple Traversal of UDP Through NAT (STUN), o Traversal Using Relay NAT (TURN) inclusive usa o Real Specific IP (RSIP).
O ICE funciona através de uma cooperação mútua de ambos os parâmetros finais de um diálogo SIP.

Com o trabalho em conjunto de endpoints NAT Traversal, uma série de propriedades importantes são obtidas. O ICE sempre funciona, independente do tipo ou número de NATs, e sempre representa a solução mais barata para transporte de um “Carrier”. Este método cria uma latência mínima em voz sobre IP, e pode ser usado sem aumentar o delay de uma chamada. O ICE é bem mais robusto que o STUN, sendo que o ICE também facilita a transição da Internet do IPv4 para o IPv6, dando suporte para as chamadas entre dual-stack e clientes IPV6 atrás de um NAT. Em algumas condições o STUN pode ser usado em conjunto com o ICE, para garantir que o telefone nunca toque a menos que os utilizadores possam tanto ouvir e ver uns aos outros.

Existem muitas teorias que estão em estudo e muitos trabalhos que estão sendo realizados e em fase de implantação para garantir a qualidade e a confiabilidade do trafego na Internet e estas ações irão em um futuro muito próximo aumentar a qualidade e a confiabilidade das transmissões de voz através da rede IP e consequentemente melhorar sobremaneira o VoIP.