IT-InfrastrukturIT-SicherheitIP-Telefonie: Protokollfunktionen

VoIP:
Wie funktionieren Protokolle?

IP-Telefonie verwendet für die elektronische Kommunikation sog. Protokolle.

Wir Menschen verwenden Sprache und Schrift, um uns zu verständigen. Damit Kommunikation funktioniert, müssen vorher feste Regeln definiert werden. Diese Regeln müssen alle Beteiligten kennen und beachten.

Ähnliches geschieht in der Welt der elektronischen Kommunikation. Die Regeln sind in sog. Protokollen definiert. Diese legen fest, in welcher Form die Daten formatiert, übertragen und empfangen werden. Für jede Art der Kommunikation (Darstellung von Webseiten, Mail, Video- & Sprachkommunikation, etc.) gibt es geeignete Protokolle.

Ähnlich wie sich die menschliche Sprache weiterentwickelt, werden auch IT-Protokolle an die aktuellen Anforderungen und Möglichkeiten angepasst.

Ein Beispiel: Bei der Einführung von VoIP war die Sprachqualität oft unter dem Niveau einer analogen Telefonverbindung. Durch die permanente Optimierung und Verbesserung der verantwortlichen Protokolle ist die Sprachqualität heute in High Definition (HD) möglich (geeignete HD-Endgeräte vorausgesetzt).

Damit der Überblick über die zahlreichen Protokolle nicht verloren geht, sind diese in Industrienormen festgelegt und genau beschrieben.

Hessische KI verstehen leicht gemacht:

Wie bei Hemmbels unnerm Sofa!

(Wie bei Hempels unter dem Sofa/Beschreibung sehr großer Unordnung.)

Des midde Brodogolle krieje mer heit nemme gebacke.

(Das mit den Protokollen bekommen wir heute nicht mehr hin.)

…de Brodogolle machend’s Leewe siieß, awwer am meischde deene, die se de jeeweilje Annewennung iwwerlosse.

(…die Protokolle machen das Leben süß, aber am meisten für die, denen sie die jeweilige Anwendung/Protokollfunktion überlassen.)

VoIP-Telefonie Protokolle

Wichtige Protokolle in der IP-Telefonie

IP – Internet Protokoll

Das Internet-Protokoll stellt die Grundlage des Netzwerkverkehrs dar und adressiert sozusagen Sender und Empfänger.  Ähnlich wie PLZ, Ort, Straße und Hausnummer des Absenders und Empfängers einer Postsendung. Das IP-Protokoll ordnet die Adressen in der Regel völlig automatisch, ohne Zutun des Nutzers, zu.

TCP – Transmission Control Protokoll

Das Protokoll legt fest, wie Datenpakete aufgeteilt und versendet werden. Bei der Übertragung mit TCP liegt der Fokus auf der Vollständigkeit der Daten. Die Geschwindigkeit spielt eher eine untergeordnete Rolle.

Daten werden in kleine Einheiten (sog. Pakete) zerlegt und jeweils mit einer Kennzeichnung (Header) versehen. In diesem Header ist der Absender und Empfänger, die Paketreihenfolge und Gesamtpaketanzahl sowie eine Prüfsumme enthalten.

Die Pakete werden nun Stück für Stück versendet und können unterschiedliche Wege zum Empfänger nehmen. Sie können auch in unterschiedlicher Reihenfolge beim Empfänger eintreffen.

Der Empfänger quittiert an den Absender jedes empfangene Paket. Bleibt diese Quittierung aus, wird das Paket nochmals auf die Reise geschickt. Am Ende setzt der Empfänger, mithilfe der Informationen des Headers, die Daten wieder in der richtigen Reihenfolge zusammen. Der gesamte Ablauf erfolgt sehr schnell, trotzdem wird schnell klar, dass das TCP-Protokoll für die Übertragung von Sprache, aufgrund der Zerlegung in einzelne Pakete und der umfassenden Kontrollfunktionen, ungeeignet ist.

UDP – User Datagram Protokoll

UDP ist der kleine Bruder des TCP-Protokolls.

Bei diesem Protokoll liegt der Schwerpunkt auf der Geschwindigkeit und nicht auf der Vollständigkeit der Daten. Daher eignet sich UDP für die Übertragung von Sprach- und Videodaten. Bei dieser Art von Daten kommt es mehr auf die Geschwindigkeit als auf die Vollständigkeit an. Bleibt hin und wieder ein Datenfragment auf der Strecke macht sich das evtl. als kurzes Knacksen oder kleiner Bildstörung bemerkbar.

RTP – Real-Time Transport Protocol

Dieses Protokoll ist wie TCP und UDP ein Transport-Protokoll. Es gewährleistet einen durchgängigen Transport von Daten in Echtzeit.

Zudem kann das RTP-Protokoll fehlende Daten nachfordern, wenn der Verlust eine bestimmte Toleranz übersteigt. Es ist damit noch besser als UDP für Audio- und Videodaten geeignet.

VoIP – Voice over Internet Protocol

Die Begriffe SIP und VoIP-Protokoll werden häufig synonym verwendet, was so jedoch nicht richtig ist, da es sich um zwei unterschiedliche Protokolle handelt, die beim Telefonieren über das Internet zum Einsatz kommen.

Während SIP für den Verbindungsauf- und Abbau von Kommunikationssitzungen zuständig ist (wörtlich übersetzt „Für die Initiierung einer Sitzung“), übernimmt VoIP nach dem Verbindungsaufbau den Transfer der Datenpakete zwischen den Gesprächspartnern.

SIP – Session Initiation Protocol

Das SIP-Protokoll kommt in der VoIP (Voice over IP) Sprach- und Videokommunikation zum Einsatz. Es dient dem Auf- und Abbau als auch der Steuerung der Kommunikationsverbindung zwischen zwei oder mehreren Gesprächspartnern.

Das SIP-Protokoll macht in etwa das, was früher die klassische Vermittlungsstelle getan hat. Es kommt also immer dann zum Einsatz, wenn Sie ein Gespräch beginnen oder eine Funktion über ihr Telefon auslösen (Makeln, Parken, etc.).

Um die Kommunikationssicherheit zu gewährleisten, gibt es zu einigen Protokollen eine sichere Variante, welche den Datenverkehr mittels Verschlüsselung sichert. Diese sind meist in der Bezeichnung an einem zusätzlichen „S“ erkenntlich (bspw.: HTTPS, SFTP, TLS, SIPS, SRTP, etc.).

Enorm praktisch ist, dass sich der Anwender keinerlei Gedanken über die eingesetzten Protokolle machen muss. Die jeweilige Anwendung wählt in der Regel selbst das geeignete Protokoll für den gewünschten Zweck aus.

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