Integrated Services Digital Network – ISDN

ISDN è un servizio di telefonia digitale basato sul protocollo ISDN. Quindi con il termine ISDN ci riferiamo sia al protocollo, sia al servizio implementato dal protocollo stesso.

ISDN: protocollo che descrive come si svolgono le chiamate
Una rete ISDN è quindi una rete digitale anche integrata nei servizi, in cui le diverse parti, il terminale, la rete di accesso, la rete di trasporto, sono realizzate per offrire gli stessi servizi. Elementi fondamentali per il supporto di tali servizi sono il protocollo di segnalazione della rete di trasporto ISUP (ITU-T Q.767) e della rete di accesso DSS1 (ITU-T Q.931), che fanno parte della pila di protocolli del sistema di segnalazione a canale comune n°7 insieme ad altri descritti nelle Racc. ITU-T serie Q. Attraverso tali protocolli vengono trasportate le informazioni che consentono l’espletamento dei diversi servizi; un esempio per tutti l’identità del chiamante, che viene trasportata dai protocolli di segnalazione dalla rete del chiamante verso la rete e il terminale del chiamato.

In Europa è usata la variante ISDN-DSS1 sviluppata da ETSI (European Telecomunications Standards Institute).
Sull’accesso BRA ISDN sono disponibili una serie di nuovi servizi come la segnalazione del numero telefonico di chi chiama (Caller ID) e il multinumero, cioè la possibilità di avere fino ad otto numeri telefonici sullo stesso abbonamento, ciascuno assegnato ad un apparecchio diverso (es. uno per il telefono, uno per il fax, uno per il modem in ingresso…). La tecnologia digitale utilizzata da ISDN garantisce una qualità audio molto elevata, eliminando completamente la diafonia e buona parte dei disturbi presenti nella tradizionale telefonia . In Italia ISDN BRA viene fornito in modalità mononumero o multinumero: è possibile cioè richiedere fino a 7 numeri telefonici diversi oltre al numero principale. Sempre sull’accesso base (BRA), che comprende 2 canali B a 64 Kbit/sec, è possibile collegarsi ad Internet sia ad una velocità di 64 Kbit/s, pagando una semplice telefonata, sia, se il Provider utilizzato lo permette, ad una velocità di 128 Kbit/s, sostenendo però il costo di due chiamate contemporanee. Inoltre sono disponibili i servizi di avviso di chiamata, conferenza a tre, presentazione dell’identità del chiamante (Caller ID), trasferimento di chiamata e per alcuni Operatori anche il servizio di richiamata su occupato.

Molto diffusa in Italia un tipo particolare di NT, chiamata NT1+, che ha al suo interno anche un Terminal Adapter (TA) a/b, capace di gestire due porte analogiche, permettendo cosi’ di connettere direttamente all’NT1+ apparati analogici come telefoni tradizionali o fax di gruppo 3. L’installazione della borchia ISDN deve essere richiesta al proprietario della rete.

Una ulteriore configurazione degli accessi è il “punto-punto” e “punto-multipunto” che in buona sostanza esprime il modo di dialogare della rete con uno o più terminali lato utente. La configurazione “punto-punto” è adottata in presenza, lato utente, di centralini (PABX)collegati sia su accesso primario che in pool di accessi base. La configurazione punto-multipunto è adottata ad esempio negli accessi base in cui sul bus isdn sono collegati dispositivi con numeri diversi (MSN) quali telefoni isdn, modem isdn, fax G4. La differenza tecnica che contraddistingue anche le due tipologie è il cosiddetto TEI, che viene utilizzato nel protocollo ISDN, per il quale una punto-punto è fisso a zero, mentre sulla punto-multipunto è variabile e deciso dalla centrale pubblica. Per capire se la tipologia e punto-punto o punto-multipunto, soprattutto nel caso di accesso base mononumero, bisogna contattare l’operatore che fornisce il servizio, non esistono veri e propri standard.

CALLER-ID: è la funzione che ci permette di vedere il numero di chi ci chiama.

MULTINUMERO: Possibilità di avere fino a 8 numeri su una singola linea ISDN. Ovviamente bisognerà assegnare un numero per ogni apparecchio.

Il collegamento ISDN più diffuso è quello base, a due canali (detto BRI):

La banda totale e’ 144 kbit/s!!! Di questa banda, solo i canali da 64 kbit/s sono sfruttati per trasferire informazioni utili all’utente finale, quindi in effetti l’utente beneficia di 128 kbit/s (sempre teorici)

Architettura ISDN

Alcuni termini

• NT (Network Terminator): Traduce il segnale proveniente dalla centrale telefonica, mediante U-BUS, in segnale utilizzabile dai nostri dispositivi ISDN, su S-BUS. Inoltre il Network Terminator permette di attaccarci
• TA (Terminal Adapter) : Permette di allacciare vecchi dispositivi analogigi al Network Terminator, in moda da poterli riutilizzare. E’ indicato per i vecchi FAX .

Esempio NT (Network Terminator)

Un Network Terminator, che prende in ingresso un U-Bus dalla linea ISDN, e caccia in output due S-Bus per allacciarci due dispositivi ISDN (ad esempio due telefono ISDN).

Notiamo che in S-Bus non è che un cavo ethernet, usato per ISDN… e (forse) per U-Bus si usa il doppino telefonico, o anche in questo caso un cavo ethernet.

Configurazione di ISDN

Una linea ISDN può avere varie configurazioni, in modo da adattarsi all’hardware con il quale deve funzionare (esempio PBX – centralino telefonico).

Canali

ISDN supporta due tipi di canali:

-> Canale B (Bearer): sono canali utilizzati per i dati ed hanno una banda prefissata di 64 kbit/s.

-> Canale D (Delta): sono canali usati per segnalazioni e controllo; in particolari configurazioni possono essere usati anche per i dati. La banda passante assegnata ad un canale D varia al variare del tipo di Accesso ISDN.

Accesso ISDN

Esistono due tipi di accesso ISDN:

• Accesso BRI [Basic Rate Interface - Accesso Base]:– 2 canali B– 1 canale D a 16 kbit/s==> Totale 2B+D = 144 kbit/s
• Accesso PRI T1 [Basic Rate Interface - Accesso Base]: (America, Giappone)– 23 canali B– 1 canale D a 64 kbit/s==> Totale 23B+D = 1536 kbit/s
• Accesso BRI E1 [Basic Rate Interface - Accesso Base]: (Europa, Asia, Australia)– 30 canali B– 2 canale D a 64 kbit/s==> Totale 30B+2D = 2048 kbit/s

Funzionamento Chiamate

I canali D sono usati per iniziare le chiamate. Una volta che la chiamata è iniziata, ad essa è allocato un canale B… quindi per ogni chiamata deve essere disponibile un canale B (sempre di 64 kbit/s).

Notiamo come i canali B sono allocati sempre in modo dinamico!

Considerazioni Tecniche

L’evoluzione di ISDN l’ha portato ad essere adottato in anbito aziendale. Queste ultime scelgono spesso tra due opzioni di installazione: il multinumero e la selezione passante.

Multinumero

E’ un servizio opzionale. Permette di avere un massimo di 8 terminali, sullo steso S-BUS, ognuno raggiungibile direttamente dall’esterno con un suo proprio numero telefonico.

• Possibile solo su ISDN accesso base (BRI)
• Solo due terminali possono essere attivi contemporaneamente
• Non chiede l’installazione di un PBX
• Le chiamate interne sono a pagamento
• NT (Network Terminator) deve essere configurato punto-multipunto

Selezione Passante

E’ un servizio opzionale. Permette di raggiungere direttamente i terminali interni appoggiandoci su un PBX (centralino telefonico). Non si ha il limite di 8 terminali su ogni linea ISDN.

• Possibile sia su linee BRI, sia su linee PRI
• Non c’è limite al numero di terminali interni attivi contemporaneamente
• Chiede l’instllazione di un PBX
• Le chiamate interne NON sono a pagamento
• NT (Network Terminator) deve essere configurato punto-punto

Considerazioni

Il multinumero si adatta solo in pochi casi… spesso perche’ sono richieste telefonate interne gratuite!

Ad esempio possiamo avere cinque ingressi ISDN: ipotizziamo i numeri telefonici da 0216029101 a 0216029105 (Le ultime due cifre individuano la linea fisica, e sono 5 BRI – quindi max 10 telefonate esterne contemporaneamente).
Grazie alla selezione passante riusciamo ad avere i numeri da 0216029100 a 0216029199… un range di ben 100 numero!

In questa guida si è scelto di utilizzare go6.net come tunnel broker IPv6 invece di sixxs.net.
Le motivazioni sono molteplici, ma pur sempre personali dunque siete liberi di scegliere con la vostra testa. La mia posizione è basata sui seguenti fatti:

• 1) Sixxs si basa su un tipo di iscrizione userfriendly come un calcio sugli zibidei (e mi sono trattenuto a stento dall’essere volgare), il solo spiegarvela sarebbe troppo lungo … provare per credere!!!
• 2) Non solo l’iscrizione è complessa ma richiede di immettere dati personali che si potrebbe non essere disposti a inserire.
• 3) La formattazione dei dati inseriti durante l’iscrizione è rigorosa (per non dire maniacale), sia in caso di inserimenti non precisi, sia in caso di dati non corretti la vostra iscrizione viene BOCCIATA e l’email che avete usato per il tentativo in questione viene permanente bannata e non potrete tentare nuovamente usando la stessa! E se si accorgono che avete provato con un altro indirizzo di posta invalideranno il nuovo tentativo di iscrizione e la relativa casella di posta perchè secondo la loro ottica avete UNO e UN SOLO TENTATIVO per iscrivervi.
• 4) Anche in caso di immissione corretta dei dati a primo tentativo (e non sono esagerato quando dico che non è facile , tanto che LORO STESSI ammettono che un utente che prova a iscriversi SU DUE viene “condannato” per dati non corretti) l’iscrizione impiega dai 7 ai 10 giorni, e altri successivi 7 giorni per l’attivazione del tunneling. WOW!?!
• 5) Se il regime di terrore costituito nei precedenti tre punti non fosse sufficiente, sixxs.net ha dei vincoli sulla latenza massima di connessione, sul tempo minimo in cui essere connessi e un sistema di crediti (giusto per complicare ancora le cose) per richiedere i singoli servizi.
• 6) A questo si somma il fatto che non hanno alcun rispetto per l’utenza, non rispondono alle email e se lo fanno lo fanno scortesemente, non rispettano le tabelle di marcia e non curano il loro progetto (AICCU)
• 7) Vista non è supportato (il che almeno per me è importante)

• Aiccu non è certamente un gran pezzo di software :-\

Io ho usato sixxs.net per tanti anni, ora uso go6.net che contrariamente a sixxs.net è caratterizzata da :

• 1) Iscrizione che dura in totale 10 minuti
• 2) Il programma di Go6, Hexago, è facilissimo da installare, simpatico graficamente e molto più completo di AICCU.
• 3) Non è necessario inserire dati personali importanti durante l’iscrizione.
• 4) In 10 minuti si ha un tunnel ipv6 FUNZIONANTE e GRATUITO…
• 5) Banda entrante e uscente superiore a 300-400 kbyte/s , anche se la singola connessione è limitata a 60 kbyte/s (quindi dovrete ad esempio scaricare più file per andare più veloci)

• 6) Supporta Vista ed io stesso ho fatto da betatester per il team di sviluppo

Teoria

Un tunnel broker IPv6 è un servizio che permette ad un pc connesso alla rete internet tradizionale (IPv4) di raggiungere (E DI ESSERE RAGGIUNTO!) e inviare pacchetti tramite la rete di nuova generazione (ipv6).

Come funziona?

Generalmente un tunnel broker si poggia su qualche applicativo che si propone di gestire il tunneling e l’incapsulamento IPv6->IPv4. Nel caso di sixxs.net parliamo di Hexago. Viene stabilita una connessione TCP tra il vostro PC e un gateway del tunnel broker che è allacciato sia alla rete IPv4 (dunque sapete raggiungerlo) sia alla rete IPv6.
Tramite questa connessione si crea dunque un tunnel, di cui gli end points siete appunto voi e il gateway. Nel tunnel vengono fatti viaggiare pacchetti IPv6 incapsulati, che vengono poi scapsulati e inoltrati dal gateway IPv6.
In termini pratici ogni qual volta indirizzate delle richieste ad indirizzi IPv6 l’applicativo del tunnel broker (Hexago) crea tramite l’interfaccia virtuale il pacchetto di rete IPv6 contenente i dati e lo incapsula in un pacchetto di rete IPv4 (tramite l’interfaccia tramite la quale siete realmente connessi) indirizzando quest ultimo verso il gateway IPv6. Questo estrae il pacchetto IPv6 da quello IPv4 e lo inoltra sulla rete IPv6. Se qualcuno (connesso a sua volta a ipv6 direttamente o tramite tunnelbroker) prova a contattare il vostro IPv6, la richiesta IPv6 arriverà al vostro gateway che inoltrerà la richiesta incapsulandola in un IPv4, che a sua volta vi raggiungerà e verrà esaminato da Hexago il quale si preoccuperà di estrarne il contenuto IPv6 (che infine giungerà a destinazione alla vostra applicazione ipv6 compatible). A questo proposito voglio specificare che le applicazioni DEVONO supportare IPv6 per poter dialogare (mandare e rispondere) con indirizzi IPv6.
Firefox e IE7 ad esempio supportano IPv6 oppure KVirc è un client IRC che supporta IPv6 (e dunque può connettervi a reti IPv6).
Ma questo sarà argomento principale della prossima guida.

Pratica

Nota: Su Windows XP, se non ricordo male, come prima cosa dovete installare il modulo IPv6 del sistema operativo tramite il comando “install ipv6″ da prompt dei comandi. Non mi sembra di ricordare altro… L’iscrizione a www.go6.net non è necessaria se non avete bisogno di un IPv6 statico. Se va bene anche un IPv6 dinamico (che cambia di volta in volta) potete anche scaricare e installare direttamente l’applicativo (ma secondo me perderete molti vantaggi facendo così).

1. Per prima cosa recatevi su: http://www.go6.net
2. Iscrivetevi (leggete la nota sopra) semplicemente inserendo user pass e email.
3. Scaricate l’applicativo Hexago da Applications->Download , nella parte superiore della pagina.
   La versione attuale è : 5.1 build del 19 dicembre 2007
4. Scaricate e installate il programma.
5. Di default Gateway6 address è il server anonimo, per chi non si è voluto iscrivere.
   Se vi siete iscritti sostituitelo con “broker.freenet6.net” e connettetevi inserendo User e Pass nel form sottostante. Fate “Applica” e connettetevi.
6. Se tutto va bene dovreste vedere questo in basso a destra del vostro schermo:

Questo è Hexago, correttamente configurato:

Questo è un ping tra due pc, un fastweb e uno connesso in h3g, usando IPv6:

"Microsoft Windows [Versione 6.0.6000]
Copyright (c) 2006 Microsoft Corporation. Tutti i diritti riservati.

C:\Users\DrAg0n>ping drag0n.broker.freenet6.net

Esecuzione di Ping dnsipv6gratis [xxxx:xxxx:xxxx:xxxx::xxxx] da xxxx
  xxx:xxxx:xxxx::xxxxcon 32 byte di dati:

Risposta da xxxx:xxxx:xxxx:xxxx::xxxx: durata=372ms
Risposta da xxxx:xxxx:xxxx:xxxx::xxxx: durata=366ms
Risposta da xxxx:xxxx:xxxx:xxxx::xxxx: durata=355ms
Risposta da xxxx:xxxx:xxxx:xxxx::xxxx: durata=382ms

Statistiche Ping per xxxx:xxxx:xxxx:xxxx::xxxx:
    Pacchetti: Trasmessi = 4, Ricevuti = 4,
    Persi = 0 (0% persi),
Tempo approssimativo percorsi andata/ritorno in millisecondi:
    Minimo = 355ms, Massimo =  382ms, Medio =  368ms"

Dove “dnsipv6gratis” è il dns IPv6 che vi viene dato gratuitamente da go6.net la prima volta che vi connettete. Lo potete trovare sotto lo Status di Hexago con il nome di Delegated User Domain.

Come vedete avete appena scavalcato la NAT tramite IPv6
Non è un metodo low latency (per quello consiglio sempre e solo Hamachi), però questo permette di avere una discreta banda e di essere indirizzati da tutta l’utenza IPv6 (anche quelli iscritti ad altri tunnel broker).

Benvenuti sulla rete del futuro IPv6!

Una rete di calcolatori è definita come un insieme di calcolatori interconnessi tra loro e autonomi, tutti allo stesso grado di importanza.
Il modello ISO/OSI ci permette di descrivere tali calcolatori (i nostri computer) come un insieme di 7 livelli sovrapposti. Questa astrazione è utile poichè ci permette di scomporre il difficile problema della comunicazione tra calcolatori in più sotto problemi, ognuno risolto da un livello osi differente. Questo principio è molto usato anche in programmazione sotto il nome di Divide et Impera.

Lo strato 1 “fisico” si occupa della cruda trasmissione di bit su un canale fisico (il cavo ethernet che arriva all’HAG nel nostro caso), lo strato 2 “Datalink” ci permette di dividere il flusso dei nostri bit trasmessi in trame e di controllare eventuali errori di trasmissione svolti dallo strato 1, lo strato 3 “Network” ci permette di poter scegliere tra servizi con connessione o connectionless, si occupa del routing e di suddividere le informazioni in pacchetti, lo strato 4 “Transport” divide le informazioni in frammenti, ripropone servizi connection oriented o connectionless affidabili o non affidabili e rieffettua un controllo di errore, lo strato 5 “Session” che permette di gestire le connessioni create a strato sottostante, lo strato 6 “Presentation” che gestisce il formato delle informazioni processate e lo strato 7 “Application” con le applicazioni utente.

Il modello ISO/OSI definisce solo i compiti di ogni strato, ovvero le interfacce, ovvero i comandi o primitive (o servizi) che questi dovrebbero offrire a strato superiore ma non indica esattamente QUALI protocolli e quali implementazioni utilizzare. Questo per mantenere la massima compatibilità ad ogni cambiamento possibile. Ogni strato dal quarto livello in su del calcolatore A dialoga con lo strato corrispondente del calcolatore B attraverso l’interfaccia (ovvero l’insieme dei servizi) fornita dallo strato sottostante. I primi 3 strati invece dialogano con i rispettivi strati di una serie di nodi appartenenti al percorso che porterà a B.

Questo modello ha una valenza teorica fondamentale, ma nella pratica lo standard che si è diffuso differisce in alcuni punti dal modello  e mi riferisco all’Internet Protocol Suite (IPS).

L’IPS è basato su TCP/IP ed è in insieme di protocolli che vengono usati dai nostri calcolatori tutti i giorni. Similmente al modello ISO/OSI rappresenta la macchina come un insieme di livelli sovrapposti, ma solo 4 questa volta.

• - Il livello Host-to-network, che non viene definito esattamente proprio per permettere di far lavorare gli strati superiori in maniera indipendente dal tipo di connessione fisica usata e si occupa della trasmissione e della correzione di errori.
• - il livello Internet che si occupa del routing, utilizza protocollo IP e associa un indirizzo IP alla sua interfaccia e offre servizi solo connectionless (diversamente dal Network del modello OSI)
• - il livello Transport che si basa su TCP (connection oriented e affidabile) e su UDP (connectionless e non affidabile) e interfacce identificate da socket
• - il livello Application in cui vengono definiti una serie di protocolli a livello utente come ad esempio l’HTTP o l’SMTP che a loro volta eseguiranno i loro compiti basandosi su TCP o UDP che a loro volta si baseranno su IP.

Questo modello non è aperto, HTTP funziona solo su TCP che funziona solo tramite IP. Il socket del TCP è la coppia indirizzoip:porta , e questo sottolinea quanto TCP e IP siano vincolati. IP dunque non può essere sostituito, poichè richiederebbe la sostituzione del TCP e questo viola l’indipendenza tra gli strati e la suddivisione elencata prima. Ma nonostante questa incorrettezza formale, l’IPS è la suite di protocolli più usata oggi come ben sapete. Prima di andare avanti definiamo bene cosa è un protocollo, ovvero un insieme di operazioni da eseguire in un determinato ordine per comunicare con un’entità posta sul nostro stesso livello. Ovviamente quindi il protocollo HTTP consisterà in una serie di manipolazioni dati, di richieste di servizio, di primitive che lo porteranno a richiedere ad esempio (tramite l’interfaccia del TCP) una pagina web ad una entità che appartiene al suo stesso livello (ovvero questo accade tra client http come un browser e un server http come HFS). Un browser http come mozilla firefox, è un’applicazione che grazie al protocollo HTTP ottiene dal server HTTP la suddetta pagina da visualizzare poi nella finestra in questione. Ora un servizio connection oriented è un servizio di trasmissione basato sul concetto di controllare (prima di trasmettere) che il nostro interlocutore esista e sia pronto a dialogare. Normalmente quindi le due entità di pari livello (chiamate peers) si scambiano pochi messaggi per instaurare una connessione TCP per poi iniziare la trasmissione vera e propria. Un servizio connectionless come UDP non fa niente di tutto questo, trasmette direttamente e non si cura di nulla. Oltretutto TCP è affidabile, ritrasmettendo automaticamente i frammenti persi , mentre UDP non lo è. UDP è adatto ad esempio a streaming audio/video, in cui non ci interessa veramente ricevere tutti i frammenti, quanto invece avere una buona trasparenza temporale, in modo da sentire/vedere un flusso continuo e costante di informazioni (mentre la singola perdita di frammento non comporterebbe nulla, sarebbe impercettibile all’occhio o orecchio umano, e anche se lo fosse sarebbe una distorsione di bassa entità) mentre il TCP perderebbe tempo a ritrasmettere i frammenti persi. Per gli utilizzatori di Hamachi bisogna precisare che è vero che questo utilizza UDP, ma l’affidabilità e il connection oriented vengono garantiti ad un livello superiore “virtuale” (in pratica ci pensa il programma stesso ad assicurarsi che arrivi tutto ed ad instaurare una connessione ad un livello virtuale).

La versione del protocollo IP attualmente utilizzato è la 4 ed è caratterizzata da questo formato dei pacchetti:

Il problema è che avendo solo 32 bit di campo destinazione e sorgente possiamo avere solo (2 alla 32) – 1 indirizzi ip diversi i quali, per un motivo o per un altro, oggi sono in esaurimento (esaurimento in fase terminale fra l’altro).

Il protocollo IP versione 6 invece presenta 128 bit di indirizzamento arrivando ad avere svariati miliardi di ip per metro quadro di superficie terrestre. Oltretutto risparmia eliminando il checksum dell’header (controllo d’errore) dell’IPv4 basandosi sul fatto che viene già fatto sia dallo strato superiore che inferiore. Il pacchetto IPv6 presenta anche il campo flowlabel (usato per avere a livello Internet delle pseudo connessioni). Per poter utilizzare tale protocollo dovremmo però cambiare anche il TCP in TCPv6, e lo stesso dicasi per UDPv6 e anche molti protocolli di strato application dovrebbero (purtroppo) essere modificati. é una trasformazione lenta e dolorosa che costa molto e nessuno vuole fare benchè ogni giorno sempre più inevitabile. In svariate parti del mondo esistono già provider che offrono connettività alla rete ipv6.

La rete IPv6 dunque altro non è che una rete di calcolatori che usa una suite di protocolli basati su IPv6, ed è una vera e propria seconda internet. Ovviamente un calcolatore può appartenere sia alla rete IPv4 che alla rete ipv6 ed è su questa lenta trasformazione e su uno stato intermedio “ibrido” che si deve basare la migrazione a IPv6.
Come vedremo questo è ottenibile tramite servizi di tipo tunnel broker che permettono di poter inoltrare delle richieste sulla rete ipv6 anche se il proprio provider non supporta tale tipo di connettività. Questo argomento verrà trattato nella prossima guida. Esempi di tunnel broker sono http://www.sixxs.net e http://www.go6.net

Per qualsiasi richiesta di informazioni, se volete comunicarmi che qualche parte della guida non sia chiara, potete contattarmi tramite commento, mail, o in chat…
…Ciao!