I.2 DEFINITION
La VoIP (voice over IP) est la technologie
utilisée pour transmettre des conversations vocales via un réseau
de données en utilisant le Protocole Internet (IP). En outre, La voix
sur IP (VoIP) regroupe l'ensemble des techniques permettant de faire transiter
de la voix sur un réseau informatique.
La ToIP (Tenephony Over Ip) est une
filière de la VoIP, qui s'occupe de postes téléphoniques
utilisés dans le LAN. La téléphonie sur IP rassemble tous
les matériels de l'entreprise (téléphone,
visioconférence, fax, PC) sur un même réseau et donc un
même protocole.
I.3 LES RESEAUX TELEPHONIE COMMUTE (RTC)
Avant que nous abordons la Voix sur IP dans la profondeur, il
sera important de comprendre comment les entreprises fonctionnaient avant la
VoIP. Ceci nous permettra de comprendre dans le gros les biens fondés de
cette technologie.
Lorsque nous parlons de RTC on fait allusion
aux réseau téléphoniques que nous utilisons habituellement
et couramment (GSM, 3G, 4G). Avant que la technologie VoIP naisse, les
entreprises utilisaient deux (2) réseaux distincts :
réseau de données et réseau de communication.
Le RTC permettait d'utiliser de multiples services tel que la
transmission et réception de fax, l'utilisation d'un minitel,
accéder à Internet etc.... Il représente donc l'un des
protocoles de discussion utilisé sur la paire de cuivre boucle
locale.
Vu plusieurs désavantages et coût de frais de
communications haussant, la VoIP est née pour permettre que le RTC
utilisé pour la communication intègre le réseau de
données pour en faire qu'un.
I.3.1 Principe de RTC.
Ce que nous pouvons retenir comme principe de RTC est le
transfert de la voix, c'est vraiment son objectif principal. Outre tout ce
qu'il peut offert.
Le RTC utilise le principe de la commutation de circuits, il
met en relation deux abonnés à travers une liaison
dédiée pendant tout l'échange.
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l '
I N P P | 40
Figure I.25 : Fonctionnement de
RTC.
I.3.2 Architecture de RTC
Le RTC utilise une architecture hiérarchique, celle-ci
est à niveau, ces niveaux sont structurés en zones.
Figure I.26 : Architecture RTC.
Zone à Autonomie d'Acheminement
(ZAA), cette zone, la plus basse de la hiérarchie,
comporte un ou plusieurs Commutateurs à Autonomie d'Acheminement
(CAA) qui eux-mêmes desservent des Commutateurs Locaux
(CL). Les commutateurs locaux ne sont que de simples
concentrateurs de lignes auxquels sont raccordés les abonnés
finals. La ZAA (Zone à Autonomie d'Acheminement) est un réseau
étoilé, elle constitue le réseau de desserte ; Zone de
Transit Secondaire (ZTS), cette zone comporte des Commutateurs
de Transit Secondaires (CTS). Il n'y a pas d'abonnés
reliés aux CTS (Commutateurs de Transit Secondaires)
[9].
Ils assurent le brassage des circuits lorsqu'un CAA
(Commutateur à Autonomie d'Acheminement) ne peut atteindre le CAA
destinataire directement (réseau imparfaitement maillé); Zone de
Transit Principal (ZTP), cette zone assure la commutation des
liaisons longues distances. Chaque ZTP (Zone de Transit Principal) comprend un
Commutateur de Transit Principal (CTP), L'un des commutateurs
de transit principal (CTP) est relié au commutateur
international de transit [9].
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l '
I N P P | 41
I.4 LA VOIX SUR IP (VOIP)
Comme nous venons de le dire plus haut, la VoIP est
née pour en sorte résoudre les problèmes liés
à la communication au sein des entreprises, la simple question nous nous
poserons dans ce point serait de connaitre : pour quoi les
entreprises migrent-elles à cette technologie ?
Cette question sera l'élément
déclencheur pour plus des connaissances sur la VoIP, plusieurs avantages
sont à la base de ladite migration. Les entreprises utilisaient
traditionnellement deux réseaux distincts pour les
données et la voix. Les
opérateurs télécoms ont eu pour ambition de faire
converger les deux réseaux [2].
De ce fait, au cours des dernières années, les
entreprises ont abandonné leurs réseaux de communication unique
pour instaurer la VoIP. Cela a permis de supprimer le coût de
communication, la maintenance de deux réseaux distincts,
C'est également un moyen d'accroître la
flexibilité de leurs services voix et de réduire le montant de
leurs factures téléphoniques. Si vous avez plusieurs bureaux
connectés via un réseau à longue distance (WAN), ils
peuvent échanger du trafic voix en utilisant la VoIP sans frais
téléphoniques.
En outre, vous n'avez plus besoin d'un autocommutateur PABX
distinct pour chaque bureau ou succursale, et vous pouvez utiliser un PABX sur
IP centralisé sur un site unique, pour une gestion plus facile et un
coût réduit.
I.4.1 Avantages de la VoIP
Nous citerons quelques avantages forts de la VoIP :
I.4.1.1 Réduction des coûts de communication
Ceci est le point fort pour tous les avantages qui poussent
les grandes entreprises à migrer vers la VoIP, voyant la consommation de
la communication que les entreprises utilisent et la facturation par le RTC.
Ceci ne permet pas vraiment aux moyenne et grandes entreprises de minimiser la
consommation car cela est inévitable.
La VoIP vient s'ajouter au-dessus du réseau existant
de l'entreprise pour leur permettre à se communiquer en permanence
moyennent aucun rond de frais de communication. Car la technologie ne
dépend pas du réseau RTC mais plutôt d'un réseau qui
utilise le protocole IP pour le transport de données. Quelle
entreprise voudra toujours rester dans le RTC en payant toujours des frais de
communication tandis qu'il existe une technologie qui demande aucun rond pour
la communication et à une durée indéterminée
?
Outre la réduction du coût de frais de la
communication, vient aussi la réduction de frais de maintenance du
réseau. Lorsque nous avons deux réseaux distincts, la maintenance
se fait séparément, le réseau de données a ses
exigences et ses failles, celui de RTC de même, le coût de
maintenance, mise à jour de ces deux réseaux est vraiment
énorme. Tandis qu'avec la VoIP comme lui vient juste
s'ajouter au-dessus du réseau existant, veut dire
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l '
I N P P | 42
nous aurons un seul réseau : réseau IP. Qui
permettra la communication et le transfert de données. S'il faudra
maintenir, mettre à jour, installation, cela se fera sur ce seul
réseau. Il y a plus deux.
I.4.1.2 un réseau Voix, Vidéos et
données (Triple Play).
Rappelons-nous que le RTC était fait principalement
pour le transfert de la voix, mais nous verrons plus loin que dans la VoIP il y
a une filière qui a introduit la Vidéo. Donc on dira que le
réseau IP de l'entreprise est devenu Triple Play. Car
il utilise un seul câble, protocole, équipement pour transmettre
la Voix, Donnée et Vidéo sous forme d'un seul paquet IP.
Figure I.27 : Réseau Triple Play.
I.4.1.3 La Permanence de la communication.
La VoIP permet aux agents de l'entreprise de se communiquer
en permanence, localement ou à une distance étendue. Prenons le
cas d'une entreprise utilisant le système CRM (Customer Relationship
management), cette entreprise a besoin d'une communication permanente pour
gérer ses clients local et international. Avec le système VoIP le
problème est résolu car on n'a pas une tarification par rapport
au nombre d'appel qu'elle établit annuel ou mensuel.
Avançons plus loin avec un exemple plus pertinent, une
entreprise de centre d'appel (un call center), cette
entreprise ne peux jamais rater un appel ou soit le client appel et trouve la
ligne injoignable ou occupé. Avec la VoIP il y a possibilité
qu'un seul numéro soit utilisé pour plusieurs communication
simultanés. Nous pouvons appeler le service client de
Vodacom (1111) simultanément, 30 personnes le même numéro
sera opérationnel pour tous et nous serons servi via ce même
numéro.
I.4.1.4 Un service PABX distribué ou
centralisé.
Les PABX en réseau bénéficient de
services centralisés tel que la messagerie vocale, la taxation, etc...
Cette même centralisation continue à être assurée sur
un réseau VoIP sans limitation du nombre de canaux. A l'inverse, un
certain nombre de services sont parfois souhaités dans un mode de
décentralisation. C'est le cas du centre d'appels où le besoin
est une centralisation du numéro d'appel (ex : numéro vert), et
une décentralisation des agents du centre d'appel. Difficile à
effectuer en téléphonie traditionnelle sans l'utilisation d'un
réseau IP pour le déport de la gestion des ACD (Automatic
Call Distributor) distants.
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l '
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Il est ainsi très facile de constituer un centre
d'appel ou centre de contacts (multi canaux/multimédias) virtuel qui
possède une centralisation de supervision et d'informations. Il convient
pour en assurer une bonne utilisation de dimensionner convenablement le lien
réseau.
I.4.2 Architecture de la Voix sur IP (VoIP).
En ce qui concerne l'architecture de la VoIP, nous dirons que
celui-ci ne pas
encore bien assis, car chaque constructeur (dans le soft et
hard) apporte ses propres normes et fonctionnalités. Ce qu'il faut
savoir juste est que l'architecture VoIP est composée toujours des
terminaux, un serveur de
communication et une passerelle vers les autres
réseaux. Chaque
norme a ensuite ses propres caractéristiques pour
garantir une plus ou moins grande qualité de service. L'intelligence du
réseau est aussi déportée soit sur les terminaux, soit sur
les
passerelles/ contrôleur de commutation, appelées
Gatekeeper [8].
I.4.2.1 QUELQUES ELEMENTS COMPOSANT LE SYSTEME
VOIP.
Figure I.28 : Equipements
VoIP.
I.4.2.1.1 PABX OU IPBX
Nous commencerons présentement a expliqué c'est
quoi le PABX et le pourquoi de IPBX. Ce qu'il
faut savoir est que tous les deux sont des autocommutateurs privés
servant la communication interne et le lien avec le réseau
téléphonique commuté global dans l'entreprise. Avant que
la VoIP n'apparaisse, les entreprises avaient deux réseaux : de
données et de communication. Celui de la communication était
offert par un RTC. Ceci était valable à travers un PABX
que les entreprises utilisaient.
Un PABX est un central
téléphonique matériel qui gère les communications
et les services de téléphonie. Très répandu dans
les années 2000, il tend à être remplacé par les
IPBX. Ce matériel tellement qu'il était fabriqué par
plusieurs entreprises (Cisco, Alcatel...), ceci a posé plusieurs
inconvénients tel que :
o Réseau de téléphonie et de donnée
séparés ;
o Type de câblage spécifiques selon les normes
du concepteur et différent des ordinateurs ;
o Solution peu flexible et dépendant de
l'équipementier ;
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l '
I N P P | 44
Figure I.29 : Architecture ancienne utilisant le
PABX dans une entreprise.
Nous signalerons qu'ici les entreprises utilisaient les
téléphones traditionnels pour se communiquer. Vu les
inconvénients de PABX, les scientifiques ont développé les
logiciels qui pourrons palier aux problèmes que posait le PABX, ici
maintenant viens naitre le IPBX, un IPBX est un système
formé d'un ordinateur et un couche software acheminant la voix sur le
réseau IP et analogique.
La naissance de IPBX a résolu beaucoup de
problème, car lui-là n'étais pas tout à fait un
matériel, c'est un logiciel installer dans un ordinateur permettant la
gestion de la communication, pour se faire tout le réseau doit
être IP. Le IPBX offre plusieurs avantages :
o Unicité de deux réseaux (donnée et
téléphonique) en réseau IP.
o Interopérabilité aux équipements
grâce au protocole SIP implémenté dans le
IPBX.
o Non exhaustivité de nombre de postes
téléphoniques à relier.
o Réduction totale du coût de communication.
Figure I.30 : Architecture nouvelle utilisant le
IPBX dans une entreprise.
Un IPBX C'est lui qui assure la commutation des appels et
leurs autorisations, il peut servir aussi de routeur ou de Switch dans certains
modèles, ainsi que de serveur DHCP. Il peut posséder des
interfaces de type analogiques (fax), numériques (postes),
numériques (RNIS, QSIG) ou opérateurs (RTC-PSTN ou RNIS). Il peut
se gérer par IP en intranet ou par un logiciel serveur
spécialisé que ce soit en interne ou depuis
l'extérieur.
Parmi les IPBX nous pouvons citer :
o 3CX
o AVAYA
o CISCO
o ASTERISK
o ELASTIX.
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l '
I N P P | 45
Figure I.31 : Standard téléphonique
IPBX
I.4.2.1.2 PASSERELLE (Gateway)
C'est un élément de routage
équipé de cartes d'interfaces analogiques et/ou numériques
pour s'interconnecter avec soit d'autres PABX (en QSIG,RNIS ou E&M),
soit des opérateurs de
télécommunications local, national ou international. Plusieurs
passerelles peuvent faire partie d'un seul et même réseau, ou l'on
peut également avoir une passerelle par
réseau local (LAN). La passerelle peut
également assurer l'interface de postes analogiques
classiques qui pourront utiliser toutes les ressources du
réseau téléphonique IP (appels internes et externes,
entrants et sortants).
En effet, lorsqu'un appel doit être transmis au sein
d'un réseau PSTN (ou GSM), l'utilisation d'une passerelle étant
proche du réseau où se situe le poste à joindre constitue
un choix judicieux. De la sorte, le coût de la communication issu de
l'appel sur le réseau téléphonique commuté sera
réduit à son minimum, c'est-à-dire le coût d'une
communication locale vers le lieu du correspondant que l'on désire
joindre.
Figure I.32 : Passerelle
(Gateway)
I.4.2.1.3 ROUTEUR
Il permet d'aiguiller les données et le routage des
paquets entre deux réseaux. Certains routeurs, comme les Cisco 2600,
permettent de simuler un Gatekeeper grâce à l'ajout de cartes
spécialisées supportant les protocoles VoIP.
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l '
I N P P | 46
I.4.2.1.4 GATEKEEPER
Il est là principalement pour les translations
d'adresses (identifiant H323 et @ IP du référencement du
terminal), il gère la bande passante et les droits d'accès. Il
permet à la localisation des utilisateurs. Ces derniers peuvent
s'identifier entre eux par des noms, auxquels il faut attribuer l'adresse IP
correspondante dans le réseau ou, si l'appelé n'est pas
situé dans un réseau IP, la localisation de l'entité
intermédiaire à joindre pour l'appel. Un Gatekeeper remplit tout
un ensemble de fonctions complémentaires de gestion et de contrôle
des communications, certaines étant indispensables et d'autres
facultatives. Un Gatekeeper remplit les fonctions suivantes [8]
:
o Le routage des appels : en effet, le
Gatekeeper est responsable de la fonction de routage. Non seulement, il doit
tester si l'appel est permis et faire la résolution d'adresse mais il
doit aussi rediriger l'appel vers le bon client ou la bonne passerelle.
o Administration de la bande passante : le
Gatekeeper alloue une certaine quantité de bande passant pour un appel
et sélectionne les codecs à utiliser.
o Tolérance aux fautes, sécurité
: le Gatekeeper est aussi responsable de la sécurité
dans un réseau de téléphonie IP. Il doit gérer les
redondances des passerelles afin de faire aboutir tout appel. Il connaît
à tout moment l'état de chaque passerelle et route les appels
vers les passerelles accessibles et qui ont des ports libres.
o Gestion des différentes Gateway :
dans un réseau de téléphonie IP, il peut y avoir beaucoup
de Gateway. Le Gatekeeper, de par ses fonctionnalités de routage et de
sécurité, doit gérer ces Gateway pour faire en sorte que
tout appel atteigne sa destination avec la meilleure qualité de service
possible.
I.4.2.1.5 SERVEUR DE COMMUNICATION
Il gère les autorisations d'appels entre les terminaux
IP ou soft phones et les différentes signalisations du réseau. Il
peut posséder des interfaces réseaux opérateurs (RTC-PSTN
ou RNIS), sinon les appels externes passeront par la passerelle
dédiée à cela
I.4.2.1.6 LES TERMINAUX
Les terminaux permettent la communication, ce sont des postes
téléphoniques, nous avons de téléphone IP (Hard
Phone), les téléphones soft (logiciel de simulation
téléphone) et les ordinateurs. Ce sont des postes qui permettent
la communication dans la VoIP.
Figure I.33 : Téléphone IP (Hard
Phone)
|
|
|
.
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l ' I
N P P | 47
Lorsqu'on utilise l'ordinateur, celui-ci devra être
équipé d'un logiciel simulateur téléphonique, ceux
qui prouvent leur robustesse en la matière nous citerons ici (3CX,
AVAYA, Cisco, Elastix), on peut aussi utiliser un téléphone
mobile qui est équipé d'un logiciel de téléphonie
IP pour emmètre et recevoir les appels. On peut utiliser un
téléphone fixe connecté à un modem VoIP, un
téléphone fixe connecté à un boitier VoIP.
I.4.3 Liaison téléphoniques basée
sur IP.
Les communications dans la VoIP peuvent se faire via
plusieurs types de terminaux à savoir :
I.4.3.1 Mode d'accès Téléphone
à Téléphone
Dans ce mode d'accès, les correspondants utilisent des
téléphones physiques connectés à un PBX, deux
passerelles sont placées d'un bout à l'autre du réseau
afin de convertir le signal provenant d'un PBX vers le réseau IP ou
sortant d'un réseau IP vers un PBX.
I.4.3.2 Mode d'accès Téléphone
à Ordinateur
L'un des correspondants est sur son micro-ordinateur ; s'il
désire appeler un correspondant sur le poste téléphonique
de celui-ci, il doit se connecter sur un service spécial sur Internet,
offert par un fournisseur de service ("ISP"), mais qui doit mettre en oeuvre
une "passerelle" avec le réseau téléphonique. C'est cette
passerelle qui se chargera de l'appel du correspondant et de l'ensemble de la
"signalisation" relative à la communication téléphonique,
du côté du correspondant demandé [20].
Si le correspondant qui appelle est sur son poste
téléphonique et qu'il veut joindre un correspondant sur Internet,
il devra appeler le numéro spécial d'une passerelle qui
gérera l'établissement de la communication avec le réseau
Internet et le correspondant sur ce réseau pourvu, là aussi,
qu'il soit au rendez-vous (à moins qu'il ne soit connecté en
permanence).
Un cas particulier important de la communication d'un
micro-ordinateur vers un poste téléphonique est celui où
le correspondant appelé est un centre d'appels
téléphoniques intégré à une application
Internet.
I.4.3.3 Mode d'accès Ordinateur à
Ordinateur
Les deux correspondants utilisent leurs micro-ordinateurs,
avec les haut-parleurs généralement livrés en série
et en y adjoignant des microphones. On l'a vu, ce mode de fonctionnement
nécessite actuellement que les correspondants se fixent un rendez-vous
préalable sur Internet ou soient connectés en permanence et, bien
sûr, qu'ils utilisent des logiciels de voix sur IP compatibles. De plus,
les adresses IP changeant à chaque connexion, les correspondants doivent
se mettre d'accord sur la consultation d'un annuaire ("dynamique", car mis
à jour à chaque connexion par chaque correspondant potentiel qui
doit s'y enregistrer) pour permettre à l'appelant de connaître
l'adresse de l'appelé (cette procédure est grandement
facilitée pour des utilisateurs connectés en permanence à
Internet). Dans un contexte d'entreprise, on peut passer par Internet, par un
"intranet" de l'entreprise, voire par un "extranet"
[20]
Parmi les services disponibles sur la majorité
des systèmes de téléphonie, on retiendra par
exemple:
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l ' I
N P P | 48
I.5 LA TELEPHONIE IP (TOIP, TECHNOLOGY OVER
IP)
I.5.1 Introduction sur la ToIP
Ce qu'il faut savoir au préalable est que jadis avec
la VoIP il y avait uniquement la voix comme donnée à transmettre,
et les terminaux qu'on utilisait étaient analogique, et parmi ces
terminaux y avait seulement des téléphones analogiques, utilisant
les câble RJ11.
Que fait la ToIP ? celle-ci vient pour plusieurs buts, La
téléphonie sur IP exploite un réseau de données IP
pour offrir des communications vocales à l'ensemble de l'entreprise sur
un réseau unique voix et données. Cette convergence des services
de communication données, voix, et vidéo sur un réseau
unique, s'accompagne des avantages liés à la réduction des
coûts d'investissement, à la simplification des procédures
d'assistance et de configuration, et à l'intégration accrue de
filiales et de sites distants aux installations du réseau
d'entreprise.
La ToIP été née principalement pour
l'interconnexion des différents types de postes des communications
(Ordinateur, Softphone, Téléphone IP). La
téléphonie sur IP circule sur des réseaux privés
LAN (Local Area Network), VPN (Virtual Private Network) ou publics
I.5.2 Apport de la ToIP dans la Technologie
VoIP
Le stade ultime dans la téléphonie sur IP est
le remplacement des postes téléphoniques traditionnels par des
"postes téléphoniques IP". Les meilleurs de la ToIP sont:
o Instauration de la Vidéo.
o Remplacement de la prise téléphonique RJ11 par
une prise réseau RJ45.
o Remplacement de l'interface analogique ou numérique
du poste téléphonique avec le réseau par une interface de
protocole IP.
o Remplacement du protocole de signalisation
téléphonique traditionnel par un système de voix sur
IP.
o Remplacement du combiné téléphonique
par un nouveau ayant des caractéristiques précitées ou
encore par un logiciel pouvant être installé sur ordinateur (muni
d'un casque et un logiciel).
o Remplacement des téléphones traditionnels par
des téléphones IP.
o Remplacement de PABX par un logiciel exécutant sur
un OS.
I.5.3 Services que peux offert la ToIP
De nombreuses fonctionnalités ont
été créées au fil du temps. Elles sont
fréquemment associées au monde professionnel car de nombreuses
entreprises possèdent un PABX privé ou un abonnement capable de
proposer ces fonctionnalités étendues. Néanmoins avec la
pénétration sans cesse croissante du téléphone
mobile (GSM), le particulier a vu lui aussi son abonnement associé
à une multitude de possibilités supplémentaires.
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l '
I N P P | 49
o Le transfert d'appel vers un autre poste,
o Le message d'attente,
o La signalisation d'un double appel,
o La réception d'un double appel,
o La restriction d'appels ou le filtrage d'appels entrants (par
liste noire: préfixes ou numéros),
o L'affichage du numéro appelant,
o La présentation du nom de l'appelant,
o La restriction de la présentation d'identité de
l'appelant,
o Le répondeur vocal,
o Le répondeur vocal intellige (avec sélection
dans un menu annoncé),
o La messagerie vocale,
o La capture d'un appel qui est destiné à un autre
poste de l'entreprise (call pickup),
o La capture d'un appel qui est destiné à un
groupe de postes de l'entreprise (group call pickup),
o Le stationnement temporaire d'un appel afin de le reprendre
sur un autre poste (call park)
o La mise en conférence,
o Le rappel du dernier appelant,
o Le transfert sur occupation,
o Le transfert sur non réponse,
o Le transfert inconditionnel,
o Le rejet des appels anonymes,
o La redirection conditionnelle (entretien préalable avec
le destinataire du transfert),
o etc.
I.6 DIFFERENCE ENTRE VoIP ET ToIP
En matière de téléphonie sur IP, il faut
distinguer les différentes interprétations de ce concept. S'il
s'agit de communications entre PBX, on parle de "Voix sur IP". S'il s'agit de
communications entre abonnés, on parle de "Téléphonie sur
IP"
Qu'il s'agisse de communications de PC à PC, de PC
à téléphone, de téléphone à
téléphone ou encore de PABX à PABX, la dénomination
"Voix sur IP" est la plus souvent utilisée pour décrire ces
différentes formes de transmission de la voix au travers d'un
réseau à commutation de paquets IP.
La voix sur IP concerne la partie du coeur de réseau,
c'est-à-dire tous les équipements d'interconnexion permettant
à un poste d'en appeler un autre. La téléphonie sur IP
concerne le poste téléphonique.
Figure I.34 : Différence entre la VoIP et la
ToIP.
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l '
I N P P | 50
I.7 LE PROCESSUS DE TRAITEMENT DE LA VOIX I.7.1 Principe
de fonctionnement
Nous parlerons ici comment la voix analogique de
l'émetteur subit-elle le traitement numérique pour atteindre le
récepteur en format analogique, tout commence par la conversion de la
voix analogique en numérique, puis la compression de la voix analogique
de l'émetteur, cette compression est faite grâce au norme de
compression variable selon les codecs utilisés, puis ensuite on peut
éventuellement supprimer les pauses de silences observées lors
d'une conversation.
Le signal obtenu est découpé en paquets, dans
chaque paquet on ajoute les entêtes propres au réseau (UDP,
RTP...) et en fin en IP, une fois que la voix subit la transformation en paquet
IP, ces paquets IP identifiés et numérotés peuvent
transiter sur n'importe quel réseau IP (ADSL, Ethernet, Satellite,
routeurs, switch, PC, Wifi...etc.,). La figure II.11 illustre ce processus
[9].
Figure I.35 : Processus de traitement de la Voix
analogique en paquet IP.
I.7.1.1 Acquisition du signal
C'est la première étape consistant
naturellement à capter la voix à l'aide d'un micro, peu importe
que cela soit un micro d'un téléphone IP ou
Téléphone mobile ou celui d'un casque lorsqu'on utilise un
ordinateur.
I.7.1.2 Numérisation
La voix passe alors dans un convertisseur pour le convertir
en numérique suivant le format PCM (Pulse Code
Modulation) qui réalise deux Tâches distinctes :
o L'échantillonnage du signal sonore,
c'est-à-dire un prélèvement périodique de ce
signal.
o La quantification, qui consiste à
affecter une valeur numérique (en binaire) à chaque
échantillon. Plus les échantillons sont codés sur un
nombre de bits important sous format, meilleure sera la qualité (on
parle de « résolution ») de la conversion.
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l '
I N P P | 51
I.7.1.3 Compression
Le signal une fois numérisé peut être
traité par un DSP (Digital Signal Processor) qui va le compresser,
c'est-à-dire réduire la quantité d'informations (bits)
nécessaire pour l'exprimer. Plusieurs normes de compression et
décompression (Codecs) sont utilisées pour la voix. L'avantage de
la compression est de réduire la bande passante nécessaire pour
transmettre le signal.
I.7.1.4 Habillage des en-têtes
Les données « brutes » qui sortent du DSP
doivent encore être enrichies en informations avant d'être
converties en paquets de données à expédier sur le
réseau. Trois « couches » superposées sont
utilisées pour cet habillage :
o La couche IP :
La couche IP correspond à l'assemblage des
données en paquets. Chaque paquet Commence par un en-tête
indiquant le type de trafic concerné, ici c'est du trafic UDP.
o La couche UDP :
La deuxième couche, UDP, consiste à formater
très simplement les paquets. Si l'on restait à ce stade, leur
transmission serait non fiable : UDP ne garantit ni le bon acheminement des
paquets, ni leur ordre d'arrivée.
o La couche RTP (Real Time Protocol) / RTCP (Real Time
Control Protocol) :
Pour pallier l'absence de fiabilité d'UDP, un
formatage RTP est appliqué de surcroît aux paquets. Il consiste
à ajouter des entêtes d'horodatage et de synchronisation pour
s'assurer du réassemblage des paquets dans le bon ordre à la
réception. RTP est souvent renforcé par RTCP qui comporte, en
plus, des informations sur la qualité de la transmission et
l'identité des participants à la conversation.
I.7.1.5 Emission et transport
Les paquets sont acheminés depuis le point
d'émission pour atteindre le point de réception sans qu'un chemin
précis soit réservé pour leur transport. Ils vont
transiter sur le réseau (réseau local, réseau
étendu voire Internet) en fonction des ressources disponibles et arriver
à la destination dans un ordre indéterminé.
I.7.1.6 Réception
Lorsque les paquets arrivent à destination, il est
essentiel de les replacer dans le bon ordre et assez rapidement. Faute de quoi
une dégradation de la voix se fera sentir.
I.7.1.7 Conversion numérique en
analogique
C'est l'étape inverse de la numérisation, veux
dire la voix qui était convertie sous forme numérique au format
PCM, subit la conversion inverse donc reprend l'état analogique.
o Le standard H.323 fournit, depuis son approbation en 1996, un
cadre pour les
communications audio, vidéo et de données sur les
réseaux IP. Il a été développé par l'ITU
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l ' I
N P P | 52
I.7.1.8 Restitution
Dès lors, la voix peut être retranscrite par le
haut-parleur du casque, du combiné téléphonique ou de
l'ordinateur. Les réseaux TCP/IP sont des supports de circulation de
paquets IP contenant un en-tête (pour contrôler la communication)
et une charge utile pour transporter les données. Il existe plusieurs
protocoles qui peuvent supporter la voix sur IP tel que le H.323, SIP et MGCP.
Les deux protocoles les plus utilisées actuellement dans les solutions
VoIP présentes sur le marché sont le H.323 et
le SIP.
I.7.2 Les différents Codecs et taux de
compression.
Les codecs sont des chipsets qui font office de
codeurs/décodeurs. Certains terminaux IP-PHONES n'acceptent qu'une
partie ou même un seul codec, tout dépend du modèle de
terminal et du constructeur. Les principaux taux de compression de la voix sont
les codecs officiels suivants :
Méthode de compression
(codec)
|
Débit en Kbit/s
|
G.711 PCM
|
64
|
G.726 AD PCM
|
32
|
G.728 LD CELP
|
16
|
G.729 CS ACELP
|
8
|
G.729 x 2 Encodings
|
8
|
G.729 x 3 Encodings
|
8
|
G.729a CS ACELP
|
8
|
G.723.1 MPMLQ
|
6.3
|
G.723.1 ACELP
|
5.3
|
G.722 (ITU-T)
|
48/56/64
|
G.722.1 (ITU-T)
|
24/32
|
G.722.2 (ITU-T)
|
6.6....23
|
GSM fr (ETSI)
|
13
|
GSM hr (ETSI)
|
5.6
|
GSM efr (ETSI)
|
13
|
|
Tableau I.3 Les Codecs Audio.
G.711 : Ce codec est le premier à
avoir été utilisé dans la VoIP. Même s'il existe
maintenant des codecs nettement plus intéressants, celui-ci continue
d'être implémenté dans les équipements à des
fins de compatibilité entre marques d'équipements
différentes.
I.8 LES PROTOCOLES UTILISES EN VoIP I.8.1
PROTOCOLES DE SIGNALISATION
I.8.1.1 PROTOCOLE H.323
I.8.1.1.1 Description générale du
protocole H.323
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l '
I N P P | 53
(International Télécommunications Union) pour
les réseaux qui ne garantissent pas une qualité de service (QoS),
tels qu'IP IPX sur Ethernet, Fast Ethernet et Token Ring.
Il est présent dans plus de 30 produits et il concerne
le contrôle des appels, la gestion multimédia, la gestion de la
bande passante pour les conférences point-à-point et multipoints.
H.323 traite également de l'interfaçage entre le LAN et les
autres réseaux. Le protocole H.323 fait partie de la série H.32x
qui traite de la vidéoconférence au travers différents
réseaux. Il inclue H.320 et H.324 liés aux réseaux ISDN
(Integrated Service Data Network) et PSTN (Public Switched
Téléphone Network) I22].
o Plus qu'un protocole, H.323 crée une association de
plusieurs protocoles différents et qui peuvent être
regroupés en trois catégories : la signalisation, la
négociation de codec, et le transport de l'information. Les messages de
signalisation sont ceux envoyés pour demander la mise en relation de
deux clients, qui indique que la ligne est occupée ou que le
téléphone sonne, etc. En H.323, la signalisation s'appuie sur le
protocole RAS pour l'enregistrement et l'authentification, et le protocole
Q.931 pour l'initialisation et le contrôle d'appel
I22].
o La négociation est utilisée pour se mettre
d'accord sur la façon de coder les informations à
échanger. Il est important que les téléphones (ou
systèmes) utilisent un langage commun s'ils veulent se comprendre. Il
s'agit du codec le moins gourmand en bande passante ou de celui qui offre la
meilleure qualité. Il serait aussi préférable d'avoir
plusieurs alternatives de langages. Le protocole utilisé pour la
négociation de codec est le H.245 I22].
o Le transport de l'information s'appuie sur le protocole RTP
qui transporte la voix, la vidéo ou les données
numérisées par les codecs. Les messages RTCP peuvent être
utilisés pour le contrôle de la qualité, ou la
renégociation des codecs si, par exemple, la bande passante diminue. Une
communication H.323 se déroule en cinq phases : l'établissement
d'appel, l'échange de capacité et réservation
éventuelle de la bande passante à travers le protocole RSVP
(Ressource réservation Protocol), l'établissement de la
communication audio-visuelle, l'invocation éventuelle de services en
phase d'appel (par exemple, transfert d'appel, changement de bande passante,
etc.) et enfin la libération de l'appel.
I.8.1.1.2 Atouts et contraintes de la technologie H323.
I.8.1.1.2.1 les Avantages
o Gestion de la bande passante :
H.323 permet une bonne gestion de la bande passante en posant des limites au
flux audio/vidéo afin d'assurer le bon fonctionnement des applications
critiques sur le LAN. Chaque terminal H.323 peut procéder à
l'ajustement de la bande passante et la modification du débit en
fonction du comportement du réseau en temps réel (latence, perte
de paquets et gigue).
o Support Multipoint : H.323 permet
de faire des conférences multipoint via une structure centralisée
de type MCU (Multipoint Control Unit) ou en mode ad-hoc.
o Support Multicast : H.323 permet
également de faire des transmissions en multicast.
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l '
I N P P | 54
o Interopérabilité :
H.323 permet aux utilisateurs de ne pas se préoccuper de la
manière dont se font les communications, les paramètres (les
codecs, le débit...) sont négociés de manière
transparente.
o Flexibilité : une
conférence H.323 peut inclure des terminaux
hétérogènes (studio de visioconférence, PC,
téléphones...) qui peuvent partager selon le cas, de la voix de
la vidéo et même des données grâce aux
spécifications T.120.
I.8.1.1.2.2 les Inconvénients
o La complexité de mise en oeuvre et les problèmes
d'architecture en ce qui concerne la convergence des services de
téléphonie et d'Internet, ainsi qu'un manque de modularité
et de souplesse.
o Comprend de nombreuses options susceptibles d'être
implémentées de façon différentes par les
constructeurs et donc de poser des problèmes
d'interopérabilité.
I.8.1.2 PROTOCOLE SIP
I.8.1.2.1 Description générale du
protocole SIP
Le protocole SIP est un protocole d'établissement de
sessions multimédia, conçu pour l'Internet. SIP est un protocole
client/serveur, sa fonction principale est l'établissement de session
entre deux ou plusieurs utilisateurs ou plus généralement entre
des systèmes possédant des adresses de type URI (Uniform Resource
Identifier). Le protocole SIP assure :
o La localisation des terminaux (usagers).
o Détermination de la disponibilité des
participants (accessibilité).
o Détermination de la capacité ou des
paramètres des terminaux.
o La gestion de l'établissement et le contrôle de
la session.
Passons maintenant à étudier Les principaux
types et formats du message SIP qui sont des réponses ou bien des
demandes (Des Requêtes SIP) :
o INVITE : Pour l'ouverture d'une session.
o MESSAGE : Défini dans la [RFC 3428], pour l'envoi de
messages instantanés.
o NOTIFY : Défini dans la [RFC 3265], pour l'envoie de
notifications d'évènements.
o OPTIONS : Permet d'obtenir les capacités du terminal
distant.
o PRACK : Défini dans la [RFC 3262], elle assure la
transmission fiable des réponses Provisoires (nécessaire pour
l'interfonctionnement avec le réseau mobile « GSM »
o REFER : Défini dans la [RFC 3515], elle permet le
transfert ou la redirection d'appels.
o SUBSCRIBE : Définie dans la [RFC 3265], pour recevoir
une notification d'événement.
o UPDATE : Définie dans la [RFC 3311], pour la mise
à jour des paramètres de la session (en cours de Dialogue).
o ACK : Pour confirmer la réponse finale (ex. 200
OK).
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l ' I
N P P | 55
o BYE : Pour libérer l'appel.
o CANCEL : Pour annuler une requête
précédente.
o INFO : Définie dans la [RFC 2976], pour le transport
d'informations supplémentaires (ex. tonalités DTMF), ces
informations ne changent pas l'état général de l'appel.
Figure I.36 : Etablissement d'une communication via le
protocole SIP.
o Une requête INVITE de l'utilisateur au serveur.
Le
proxy envoie un TRYING 100 pour arrêter les diffusions et rediriger la
demande à l'utilisateur poste2.
o L'utilisateur poste2 envoie une sonnerie 180 lorsque le
téléphone se met à sonner, et il est également
réacheminer par le mandataire à l'utilisateur.
o Enfin, le message 200 OK correspond à accepter le
processus (la réponse utilisateur B de conversation). La communication
est établie.
I.8.1.3 Comparaison entre H.323 et SIP
Le tableau ci-dessous présente la divergence qui
existe entre les deux protocoles de signalisation.
Tableau I.4 Comparaison entre H323 et SIP.
I.8.2 PROTOCOLES DE TRANSPORT
Il y a de nombreux protocoles de couches inférieures
à celle qui contient l'information voix parmi lesquels TCP (Transmission
Control Protocol), UDP (User Datagramme Protocol) et RTP (Real Time Protocol),
RTCP (Real Time Control Protocol).
Les applications temps réels comme la parole
numérique ou la visioconférence constitue un véritable
problème pour Internet. Qui dit application temps réel, dit
présence d'une
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l ' I
N P P | 56
I.8.2.1 Protocole TCP
Le protocole TCP est un protocole de contrôle de
transmission, il fait partie de la couche transport du modèle OSI. Il
est orienté connexion, c'est à dire, il assure un circuit virtuel
entre les applications utilisateurs. Le protocole TCP établit un
mécanisme d'acquittement et de réémission de paquets
manquants.
Ainsi, lorsqu'un paquet se perd et ne parvient pas au
destinataire, TCP permet de prévenir l'expéditeur et lui
réclame de renvoyer les informations non parvenues. Il assure d'autre
part un contrôle de flux en gérant une fenêtre de congestion
qui module le débit d'émission des paquets. Il permet donc de
garantir une certaine fiabilité des transmissions. TCP assure un service
fiable et est orienté connexion, cependant il ne convient pas à
des applications temps réel à cause des longs délais
engendrés par le mécanisme d'acquittement et de
retransmission.
I.8.2.2 Protocole UDP
Le protocole de data gramme utilisateur (UDP) est le
protocole de transport sans confirmation. UDP est un protocole simple qui
permet aux applications d'échanger des data grammes sans accusé
de réception ni remise garantie. Le traitement des erreurs et la
retransmission doivent être effectués par d'autres Protocoles. UDP
n'utilise ni fenêtrage, ni accusés de réception, il ne
séquence pas les messages, et ne met en place aucun contrôle de
flux. Par conséquent, la fiabilité doit être assurée
par les protocoles de couche application. Les messages UDP peuvent être
perdus, dupliqués, remis hors séquence ou arriver trop tôt
pour être traiter lors de leurs réceptions
[22].
UDP est un protocole particulièrement simple
conçu pour des applications qui n'ont pas à assembler des
séquences de segments. Son avantage est un temps d'exécution
court qui permet de tenir compte des contraintes de temps réel ou de
limitation d'espace mémoire sur un processeur, contraintes qui ne
permettent pas l'implémentation de protocoles beaucoup plus lourds comme
TCP. Dans des applications temps réel, UDP est le plus approprié,
cependant il présente des faiblesses dues au manque de fiabilité.
Des protocoles de transport et de contrôle temps réel sont
utilisés au-dessus du protocole UDP pour remédier à ses
faiblesses et assurer sa fiabilité. Ces protocoles sont RTP et RTCP et
sont détaillés dans le paragraphe suivant
[26].
I.8.2.3 Protocole RTP
I.8.2.3.1 Description de RTP
RTP (Real time Transport Protocol), standardisé en
1996, est un protocole qui a été développé par
l'IETF afin de faciliter le transport temps réel de bout en bout des
flots données audio et vidéo sur les réseaux IP, c'est
à dire sur les réseaux de paquets. RTP est un protocole qui se
situe au niveau de l'application et qui utilise les protocoles sous-jacents de
transport TCP ou UDP. Mais l'utilisation de RTP se fait
généralement au-dessus d'UDP ce qui permet d'atteindre plus
facilement le temps réel [22].
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l '
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certaine qualité de service (QoS) que RTP ne garantit
pas du fait qu'il fonctionne au niveau Applicatif. De plus RTP est un protocole
qui se trouve dans un environnement multipoint, donc on peut dire que RTP
possède à sa charge, la gestion du temps réel, mais aussi
l'administration de la session multipoint [22].
I.8.2.3.2 Les fonctions de RTP
Le protocole RTP a pour but d'organiser les paquets à
l'entrée du réseau et de les contrôler à la sortie.
Ceci de façon à reformer les flux avec ses
caractéristiques de départ. RTP est un protocole de bout en bout,
volontairement incomplet et malléable pour s'adapter aux besoins des
applications. Il sera intégré dans le noyau de l'application. Il
laisse la responsabilité du contrôle aux équipements
d'extrémité. Il est aussi un protocole adapté aux
applications présentant des propriétés temps réel.
Il permet ainsi de [22]:
o Mettre en place un séquencement des paquets par une
numérotation et ce afin de permettre ainsi la détection des
paquets perdus. Ceci est un point primordial dans la reconstitution des
données. Mais il faut savoir quand même que la perte d'un paquet
n'est pas un gros problème si les paquets ne sont pas perdus en trop
grands nombres. Cependant il est très important de savoir quel est le
paquet qui a été perdu afin de pouvoir pallier à cette
perte.
o Identifier le contenu des données pour leurs
associer un transport sécurisé et reconstituer la base de temps
des flux (horodatage des paquets : possibilité de resynchronisation des
flux par le récepteur).
o L'identification de la source c'est à dire
l'identification de l'expéditeur du paquet. Dans un multicast
l'identité de la source doit être connue et
déterminée.
o Transporter les applications audio et vidéo dans des
trames (avec des dimensions qui sont dépendantes des codecs qui
effectuent la numérisation). Ces trames sont incluses dans des paquets
afin d'être transportées et doivent, de ce fait, être
récupérées facilement au moment de la phase de
segmentation des paquets afin que l'application soit décodée
correctement.
I.8.2.3.3 Avantages et inconvénients de
RTP
Le protocole RTP permet de reconstituer la base de temps des
différents flux multimédia (audio, vidéo, etc.); de
détecter les pertes de paquets; et d'identifier le contenu des paquets
pour leur transmission sécurisée. Par contre, il ne permet pas de
réserver des ressources dans le réseau ou d'apporter une
fiabilité dans le réseau. Ainsi il ne garantit pas le
délai de livraison.
I.8.2.4 Protocole RTCP
I.8.2.4.1 Description de RTCP
Le protocole RTCP est fondé sur la transmission
périodique de paquets de contrôle à tous les participants
d'une session. C'est le protocole UDP (par exemple) qui permet le multiplexage
des paquets de données RTP et des paquets de contrôle RTCP. Le
protocole
Mise e n place d'un système V o I P cas d e l '
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RTP utilise le protocole RTCP, Real-time Transport Control
Protocol, qui transporte les informations supplémentaires suivantes pour
la gestion de la session.
Les récepteurs utilisent RTCP pour renvoyer vers les
émetteurs un rapport sur la QoS. Ces rapports comprennent le nombre de
paquets perdus, le paramètre indiquant la variance d'une distribution
(plus communément appelé la gigue : c'est à dire les
paquets qui arrivent régulièrement ou
irrégulièrement) et le délai aller-retour.
Ces informations permettent à la source de s'adapter,
par exemple, de modifier
le niveau de compression pour maintenir une QoS.
Parmi les
principales fonctions qu'offre le protocole RTCP sont les suivants :
o Une synchronisation supplémentaire entre les
médias : Les applications multimédias sont souvent
transportées par des flots distincts. Par exemple, la voix, l'image ou
même des applications numérisées sur plusieurs niveaux
hiérarchiques peuvent voir les flots gérés et suivre des
chemins différents.
o L'identification des participants à une session : en
effet, les paquets RTCP contiennent des informations d'adresses, comme
l'adresse d'un message électronique, un numéro de
téléphone ou le nom d'un participant à une
conférence téléphonique.
o Le contrôle de la session : en effet le protocole
RTCP permet aux participants d'indiquer leur départ d'une
conférence téléphonique (paquet Bye de RTCP) ou simplement
de fournir une indication sur leur comportement.
Le protocole RTCP demande aux participants de la session
d'envoyer périodiquement les informations citées ci-dessus. La
périodicité est calculée en fonction du nombre de
participants de l'application. On peut dire que les paquets RTP ne transportent
que les données des utilisateurs. Tandis que les paquets RTCP ne
transportent en temps réel, que de la supervision. On peut
détailler les paquets de supervision en 5 types:
o SR (Sender Report) : Ce rapport regroupe des statistiques
concernant la transmission (pourcentage de perte, nombre cumulé de
paquets perdus, variation de délai (gigue), etc.). Ces rapports sont
issus d'émetteurs actifs d'une session.
o RR (Receiver Report) : Ensemble de statistiques portant sur
la communication entre les participants. Ces rapports sont issus des
récepteurs d'une session.
o SDES (Source Description) : Carte de visite de la source
(nom, e-mail, localisation).
o BYE : Message de fin de participation à une
session.
o APP : Fonctions spécifiques à une
application.
I.8.2.4.2 Le point fort et limite de RTCP
Le protocole de RTCP est adapté pour la transmission de
données temps réel. Il permet d'effectuer un contrôle
permanant sur une session et ces participants. Par contre il
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fonctionne en stratégie bout à bout. Et il ne
peut pas contrôler l'élément principal de la communication
« le réseau ».
I.9 LES ATTAQUES QUE PEUX CONNAITRE LA VoIP I.9.1
Introduction
Un principe de la vie l'exprime même que tout ce qui
brille n'est pas de l'or, la VoIP peux avoir 99,9%
d'avantages, elle a aussi des points très désavantageux,
notamment les attaques que cette technologie peut connaitre, lorsqu'un
système est piraté on oublie même tous ses avantages
donnés. Et cela devient amère. Ce point nous montrera certaines
attaques que la VoIP peux connaitre en Software ou Hardware.
Ses attaques peuvent intervenir au niveau spécifique
des réseaux IP ou la VoIP proprement
dite. Celle-ci présente un nombre de vulnérabilités en
terme : de protocole, de
logiciel, de système
d'exploitation, d'infrastructure physique
et d'erreur humaine. Il convient
d'étudier avec précaution ses vulnérabilités dans
le but d'établir une protection efficace contre les attaques. Pour faire
face à ces attaques, la sécurité du réseau VoIP
doit s'appuient sur deux types de sécurités :
- La sécurité traditionnelle des réseaux
informatiques (Firewall, IPS, IDS, Antivirus etc.)
- La sécurité spécifique VoIP.
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