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Pedro Lucas Antas Valverde
1 O ENUM e as Redes de Nova Geração Workshop ANACOM ENUM: Que futuro? 28 e 29 de Outubro de 2009 Rui Paulo Santos Direcção de Planeamento e Implementação da Rede PT Comunicações O ENUM e as RNGs 29OUT09 1
2 O ENUM e as RNGs 1 O que é o ENUM 2 Enquadramento Internacional 3 Variantes do ENUM 4 - O ENUM e as RNGs Aplicações 5 - Resumo O ENUM e as RNGs 29OUT09 2
3 1 O que é o ENUM O ENUM e as RNGs 29OUT09 3
4 O que é o ENUM Na transição do mundo PSTN/ISDN para o mundo IP, a possibilidade de continuar a fazer chamadas telefónicas do modo habitual para os clientes é considerada crucial para: a coexistência e convergência do serviço telefónico clássico (PSTN/PLMN) e da telefonia sobre IP (VoIP), bem como o desenvolvimento de novos serviços multimédia IP, colocando-se aqui também a questão da vantagem de ter um único identificador pessoal universal para aceder a múltiplos serviços de comunicações. Um meio de resolver esta questão é o ENUM (ou Electronic Number Mapping System ou Telephone Number Mapping ou Electronic Numbering), desenvolvido pelo IETF (RFC 3761) como um protocolo e um método que, através dum só identificador pessoal (um número de telefone E.164), bem como de protocolos e infra-estruturas existentes (no DNS), permite aceder indirectamente a diferentes serviços, dum forma priorizada. i O ENUM visa assim ligar o mundo PSTN ao mundo IP de forma transparente, usando um meio de endereçamento global entendível pelos dois tipos de rede. O ENUM e as RNGs 29OUT09 4
5 O que é o ENUM DNS + Registos de recursos NAPTR Destinos registados: PSTN Gateway com funcionalidade ENUM Internet VoIP SIP Telefone (Móvel/Fixo) Personal Web Pages Instant Messaging Número de Telefone E.164 Internet Domain Name Address Uniform Resource Identifiers e164.arpa164 t t tel: O ENUM e as RNGs 29OUT09 5
6 2 Variantes do ENUM O ENUM e as RNGs 29OUT09 6
7 Variantes do ENUM Uma fonte potencial de confusão, quando se fala de ENUM, é a diversidade de implementações possíveis e já existentes, como por exemplo: Public ENUM: Também referido como User ENUM, é o ENUM original, assente numa base de dados global e pública, com adesão dos utilizadores por opt-in e implicando delegações dentro do domínio e164.arpa, ao nível do Código de País, supervisionadas pelo ITU-T. Carrier ENUM: Operadores ou Grupos de Operadores ou Prestadores de Serviços de Comunicações usando o ENUM para partilha de informação de clientes em suporte das suas relações de peering, em adição ou substituição da conectividade PSTN. Também é por vezes referido como Infrastructure ENUM. Sob este nome, está a ser objecto do estudo de novos RFC no IETF, para suporte de VoIP Peering, num contexto público. O ENUM e as RNGs 29OUT09 7
8 Variantes do ENUM Comparação Questão Carrier ENUM Public ENUM Quem decide a participação p no Prestador de Serviços País (Administração) esquema ENUM? Clientes ENUM Quem fornece a informação? Prestador de Serviços Clientes ENUM Quem pode carregar informação? Como é seleccionada a informação? Quem tem acesso à informação? A obtenção de informação é controlada? Prestador de Serviços Qualquer ENUM que detém o número Registrar (único para o E.164 número E.164) Inseridos todos os números E.164, sem opt-in para cada cliente Apenas o Prestador de Serviços (em princípio) Sim Opt-in para cada cliente ENUM Qualquer entidade Não Está definido um domínio? Não Sim: e164.arpa O ENUM e as RNGs 29OUT09 8
9 Variantes do ENUM Note-se que ambos os esquemas ( públicos e privados ) podem ser implementados de forma independente. E que tanto as variantes User e Carrier podem ter declinações privadas, i.e. restritas a uma empresa (Carrier, Operador VoIP, ISP, etc.) ou a determinado conjunto de parceiros, e as variantes e designações vão-se multiplicando: Public ENUM: O ENUM original, como base de dados global, pública e tipo directório, com adesão dos utilizadores por opt-in e delegações no domínio e164.arpa ao nível do Código de País. Também referido como User ENUM. Private ENUM: As técnicas do ENUM em uso interno a uma empresa, Carrier, Operador VoIP, ISP, grupo, etc. Carrier ENUM: Grupos de Operadores ou Prestadores de Serviços de Comunicações usam o ENUM para partilha de informação de clientes em suporte das suas relações de peering. Também é referido como Infrastructure ENUM, e está a ser objecto de novos RFC do IETF, para suporte de VoIP peering. O ENUM e as RNGs 29OUT09 9
10 Variantes do ENUM Todas estas diferentes variantes do ENUM, que não têm uma nomenclatura normalizada, podem ser tentativamente sistematizadas da seguinte maneira: Variantes do ENUM Uso público Uso privado Orientado ao utilizador (publicitação de preferências de serviços, controlo pelo próprio) User ENUM (ou Public ENUM ) (cf. RFC 3761; domínio e164.arpa, aceite pelo ITU) Private ENUM (usado internamente por Operadores e outras organizações; em domínios próprios, como e164.org, e164.info, enum.org, etc.) Orientado ao Operador (encaminhamento e interligação, preocupações de segurança e escalabilidade) Infrastructure ENUM (cf. normas em desenvolvimento no IETF, RFC 5067 et al; domínio a definir: ie164.arpa ou outro) Carrier ENUM (ou Operator ENUM, Private Infastructure t ENUM, I-ENUM ) (usado entre Operadores ou Grupos de Operadores, em domínios restritos, como gprs (GSM; usado para roaming), e164enum.net (GSMA, nova arquitectura IPX)) O ENUM e as RNGs 29OUT09 10
11 Variantes do ENUM O Public ENUM original não parece ter tido o grande sucesso esperado (embora seja certo que, em face das actuais condições económicas, alguns projectos possam ter sofrido atrasos e reduções). Porém, há 2 contextos em que a tecnologia ENUM tem, no entanto, tido alguma adesão, na variante Carrier ENUM : na instalação de soluções NGN/IMS em diversos Operadores, fazendo normalmente parte delas uma solução ENUM privada para os seus fins próprios; no campo de federações de carriers (visando suportar o encaminhamento, o wholesale e a interligação IP) No caso da aplicação do ENUM no seio de projectos de carrier federations, terse-á ENUM servers principalmente como pontos de agregação de dados de encaminhamento. Tem-se assim pontos específicos de provisioning i i e agregação para dados de encaminhamento e interligação, bem como de distribuição para os elementos de rede (CSCFs, Gateways, Softswitches, SBCs, ). O ENUM e as RNGs 29OUT09 11
12 Variantes do ENUM Posto isto, são de salientar algumas notas sobre as variantes do tipo Infrastructure ENUM / Carrier ENUM e o interesse da sua aplicabilidade na NGN dum Operador: Éi implementado e gerido pelos Operadores (i.e. os Operadores é que controlam a informação). É útil para fins de suporte e garantia de continuidade aos serviços prestados pelo Operador, em ambiente PSTN, IP e multi-serviço; iço Oferece garantias de segurança, escalabilidade, fiabilidade, etc. (em resumo, é carrier-grade); Permite a ligação transparente entre clientes PSTN/ISDN e clientes IP (a utilização óbvia e inicial); Facilita a interligação em VoIP entre Operadores (mediante a possibilidade de criação de acordos e mecanismos que permitam a criação duma federação de Operadores que partilhem os dados e infra-estrutura ENUM, segundo modelos a definir); Possibilita a evolução da Portabilidade de Numeração (usando os mecanismos do ENUM para substituir as actuais soluções baseadas em IN, segundo modelos a definir, implicando naturalmente uma intervenção regulatória neste campo). O ENUM e as RNGs 29OUT09 12
13 3 Enquadramento Internacional O ENUM e as RNGs 29OUT09 13
14 Enquadramento Internacional O ENUM foi concebido, segundo a RFC 3761, como uma estrutura global que, embora suportada na arquitectura e funcionalidades do DNS da Internet, funcionará no contexto actual da administração da numeração telefónica a nível internacional e nacional. Isto implica que o ENUM seja coordenado com as regras e provisões estipuladas a esses dois níveis, assegurando a integridade tanto do DNS da Internet como do plano de numeração telefónica internacional E.164. Tanto assim é, que o ITU-T T tem a seu cargo a validação, mediante obtenção da concordância do Governo do País em causa, das delegações de sub-domínios Internet para uso ENUM (i.e. User ENUM ) correspondentes a Códigos de País E.164 (como o hipotético e164.arpa 164 para Portugal). Esta delegação tem sido geralmente feita a uma entidade nacional reguladora e/ou gestora de domínios, sendo a gestão a partir daí uma questão nacional. O ENUM e as RNGs 29OUT09 14
15 Enquadramento Internacional Embora o interesse dos Operadores não tenha sido entusiástico, ti existem diversas implementações no Mundo, estando já validadas pelo ITU-T 49 delegações de domínios (equivalentes a Códigos de País) para ENUM (cf. o documento Approved ENUM Delegations (18 June 2009) ): ): Zona do Mundo Nº de delegações pelo ITU-TT 2 (África) 5 3 (Europa) 13 4 (Europa) 11 5 (América do Sul) 5 6 (Ásia do SE e Oceânia) 5 8 (Extremo Oriente) 8 9 (Médio Oriente) 2 O ENUM e as RNGs 29OUT09 15
16 Enquadramento Internacional Salienta-se, a propósito, que o ENUM foi já adoptado / integrado por diversas entidades da Indústria, em especial num contexto de NGN/IMS: Normalização O ETSI / 3GPP incluíram-no como um dos elementos de suporte da arquitectura t NGN/IMS. Fornecedores Numerosos fornecedores de soluções NGN/IMS para Operadores têm nos seus portfolios soluções ENUM ou provisão de interfaces para o efeito. Alguns exemplos: Ericsson, Nokia-Siemens Networks, Alcatel- Lucent, Sonus, Huawei, PT Inovação, etc. Operadores Um exemplo de implementação, entre outros, é o da France Telecom, onde se usa a solução da Nominum juntamente com a solução IMS da NSN. Associações de Operadores Um exemplo marcante é o da GSMA, que integrou o mecanismo do ENUM no desenho do seu futuro framework global de serviços IPX, tendo iniciado em 2008 um serviço piloto do tipo Carrier ENUM (PathFinder, em parceria com a Neustar) que visa facilitar a transmissão de IM, MMS, s, video e outros serviços de comunicações IP-based,, entre terminais fixos e móveis. O ENUM e as RNGs 29OUT09 16
17 4 O ENUM e as RNG - Aplicações O ENUM e as RNGs 29OUT09 17
18 O ENUM e as RNGs - Aplicações Aplicação do ENUM em redes de Operador de nova geração (NGN/IMS): Estas redes podem ter pontos terminais PSTN (nos quais os utilizadores são identificados por um número E.164) ligados a Access Gateways, por exemplo. Trunk Gateways e Session Border Controllers suportam a interligação com outras redes. Nota: Estas redes tipicamente i t replicam os padrões de tráfego tradicionais, interna e externamente, o que pode requerer planos de encaminhamento mais complexos e suporte de origin- based routing. As redes IMS têm pontos terminais com conectividade directa IP à rede através dum SBC e usam o protocolo SIP. Os utilizadores são identificados por URIs, mas terão também uma identidade pública E.164, permitindo a recepção de chamadas de redes legacy. E têm também múltiplos URIs para identificar os diferentes terminais que podem terminar uma chamada a eles dirigida. O ENUM e as RNGs 29OUT09 18
19 O ENUM e as RNGs - Aplicações Terminação de chamadas Exemplo de User ENUM ENUM Query ENUM com base no Nº Tel. NAPTR records para VoIP, Telefonia, Vmail, Cliente A Nº Tel. Rede IP Não atende Inacessível Mensagem Cliente B O ENUM e as RNGs 29OUT09 19
20 O ENUM e as RNGs - Aplicações Encaminhamento inter-redes Exemplo para MMS ENUM Query MMSC URI do MMSC B MMSC Rede A Rede B Nº Tel. Cliente A Cliente B O ENUM e as RNGs 29OUT09 20
21 O ENUM e as RNGs Aplicações Encaminhamento inter e intra-redes Exemplo com uso do IPX Determinação de encaminhamento inter-redes ENUM Determinação de encaminhamento intra-rede Query Query URI URI IMS Rede A S B C Rede B IMS Nº Tel. Cliente A IPX Cliente B O ENUM e as RNGs 29OUT09 21
22 O ENUM e as RNGs Aplicações - No IPX Fonte: GSM Association O ENUM e as RNGs 29OUT09 22
23 O ENUM e as RNGs Aplicações - No IPX Public ENUM: Usa a infra-estrutura pública DNS da Internet. Os dados d podem ser lidos por qualquer pessoa. Usa o TLD e164.arpa A intenção é oferecer um directório online a clientes finais. Dados populados pelos clientes finais aderentes (opt-in). Dados podem ficar desactualizados, porque essa função cabe ao cliente final. Podem conter dados pessoais, gerando preocupações p de privacidade, embora isso seja uma questão do cliente final. Carrier ENUM (solução do IPX): Usa uma infra-estrutura DNS privada no GRX/IPX. A intenção é oferecer uma tecnologia de suporte ao encaminhamento, transparente para o cliente final. Não é atingível por clientes finais ou utilizadores da Internet Usa o TLD e164enum.net, para evitar efeitos negativos de fugas de informação para a Internet, causadas por erros Os dados só podem ser lidos pelos parceiros ligados ao GRX/IPX (p.ex.: Operadores, MMS providers, ) Dados populados pelos Operadores. Dados têm que ser mantidos actuais pelo respectivo Operador, senão os serviços falham. Não contém dados pessoais, só os necessários para encaminhamento de chamadas e serviços. O ENUM e as RNGs 29OUT09 23
24 O ENUM e as RNGs Aplicações - No IPX Nome de domínio ENUM - Será usado o "e164enum.net" para o Carrier ENUM no GRX/IPX. Foi escolhido pelo seguinte: Garantir ausência de conflitos com o Public ENUM. Registado na Internet para o GSMA. Neutral em relação a móvel/fixo e grupos de normalização. Tem uma indicação do seu fim, i.e. E.164 e ENUM. O sufixo.net foi considerado relevante neste contexto (IETF RFC 1032). Pode suportar a futura ligação de Operadores fixos e não-gsm/umts ao GRX/IPX. URI - O formato dos URI IMS no ENUM será: g (para SIP phones com ISIM), onde"<xxx> pode ser quaisquer caracteres ou null, e <MNC>/<MCC> são os MNC/MCC atribuídos ao MNO. Exemplos: mcc234 3gppnetwork org O ENUM e as RNGs 29OUT09 24
25 O ENUM e as RNGs Aplicações - No IPX As bases de dados distribuídas no IPX potencialmente acabarão por cobrir, no futuro, os milhões de clientes móveis abrangidos pela GSMA, constituindo assim uma poderosa federação, com uma sólida malha de redes de acesso. O IPX estará disponível comercialmente para uso global, por parte de qualquer Operador, móvel ou fixo, que se deseje ligar a ele, e o ENUM será uma parte integrante e importante da solução. O ENUM e as RNGs 29OUT09 25
26 O ENUM e as RNGs Aplicações - Desenvolvimentos O ENUM original apenas fornece um destino, em função dum dado número E.164, independentemente da origem da chamada. Porém, para redes NGN com interligação a redes TDM (do mesmo ou de outros Operadores), poderá ser conveniente para os Operadores dispor da possibilidade de encaminhar chamadas em função da sua origem. Assim, alguns fornecedores propõem já um Extended ENUM ou ENUM + nos seus produtos ENUM (ENUM U Servers), e por exemplo e introduzindo do 2 labels adicionais antes do nome de domínio gerado pelo mecanismo do ENUM já visto: Identidade da linha de origem da chamada (nº de telefone). Identidade da origem da chamada, na topologia da rede IP (p.ex. um edge router ou trunk gateway). O ENUM e as RNGs 29OUT09 26
27 O ENUM e as RNGs Aplicações - Desenvolvimentos Uma query ENUM + assentaria assim num nome de domínio ainda baseado no número E.164 marcado, mas expandido, do tipo: Lisboa e164.ptc.pt Este nome traduz uma chamada telefónica do número de Lisboa (Portugal), que entra na rede IP num router identificado como Lisboa01,para telefone com o número de Lisboa (Portugal). Note-se que se está a considerar uma árvore ENUM privada hipotética, pelo que o domínio e164.arpa não é usado. São retirados aos números os zeros iniciais (por não-significativos) e adicionados os códigos de país. Não se impede que as queries ENUM standard (i.e. sem extensões) também sejam processadas. Internamente, as labels opcionais serão colocadas num valor de wildcard. Outra funcionalidade interessante poderia ser um presence-enhanced ENUM, com perfis que mudassem automaticamente em função da disponibilidade e conveniência do interlocutor. O ENUM e as RNGs 29OUT09 27
28 O ENUM e as RNGs Aplicações Novos campos Encaminhamento As funcionalidades do ENUM também podem ter aplicação como funções de suporte em termos de encaminhamento, podendo antever-se possibilidades e utilização em contextos intra e inter-operadores. Note-se que a implementação duma lógica de encaminhamento numa rede, com o suporte do ENUM, deverá beneficiar do uso de procedimentos centralizados (i.e. suportados nos OSS) - a desenvolver - para o provisioning e gestão da informação na base de dados de encaminhamento ENUM-based. Uma desvantagem que pode ser apontada para estes usos do ENUM será o facto de introduzir uma infra-estrutura completamente nova de encaminhamento. Mas o ENUM é baseado no DNS, e uma infra-estrutura ENUM/DNS será normalmente parte de qualquer NGN. Ainda que o ENUM apresente um conjunto de vantagens, são necessários melhoramentos e mais trabalhos de normalização nas especificações e normas do ENUM, de modo a torná-lo numa cabal e poderosa solução de encaminhamento para as NGN. O ENUM e as RNGs 29OUT09 28
29 O ENUM e as RNGs Aplicações Novos campos Portabilidade de Número O ENUM pode servir como meio para tornar acessível qualquer número de cliente em qualquer elemento de controlo da rede, removendo assim a limitação de um dado elemento apenas gerir um determinado conjunto de números. Pode dizerse então que suporta inerentemente a portabilidade dos clientes, e assim, aproveitando esta potencialidade, poderá constituir um meio de implementar a portabilidade de números no novo ambiente NGN/IMS. Com o ENUM funcionando como base de dados geral de encaminhamento e de portabilidade, d pode-se mesmo obter os dados d de encaminhamento e portabilidade numa só query, eliminando a necessidade de múltiplas queries. O ENUM e as RNGs 29OUT09 29
30 O ENUM e as RNGs Aplicações Novos campos Portabilidade d de Número Exemplo BD Port. Query ENUM Server URI BD BGCF Origem IBCF Saída Rede IMS B S-CSCF Origem Rede IMS A MGCF Saída Rede PSTN Nº Tel. Cliente A Cliente B O ENUM e as RNGs 29OUT09 30
31 O ENUM e as RNGs Aplicações - Alguns problemas e exigências Ambiguidade Surgiram já serviços alternativos públicos ENUM-like, sob outros nomes de domínio, como o e164.org, que podem traduzir números de telefone e ser usados em paralelo ao e164.arpa. Porém, isto leva a confusão e complexidade. Podem ser necessárias várias pesquisas DNS em árvores ENUM distintas, sendo possível que um número E.164 esteja registado em várias. Mais, o dono do número até pode nem saber disso, nem saber que informação consta associada a ele. E, por outro lado, os conteúdos podem ser não-confiáveis e/ou ficar desactualizados. Latência Num cenário de múltiplas árvores ENUM, e em que todas ou um apreciável número delas fossem pesquisadas antes de se tomar uma decisão de encaminhamento, surgiria um problema de latência e tempo de estabelecimento. t Business case - Como se disse, o Public ENUM original não tem tido o sucesso esperado (e um exemplo disso é Portugal), sendo possivelmente uma das causas o facto dos Operadores não consideram haver business case favorável numa configuração que assenta na Internet, via a qual efectua não só a pesquisa de endereços, como se pode cursar o próprio tráfego. O ENUM e as RNGs 29OUT09 31
32 O ENUM e as RNGs Aplicações - Alguns problemas e exigências Problemas como estes colocam exigências i aos sistemas ENUM: Escalabilidade / desempenho - É requerida uma latência consistentemente t t baixa (<1ms), em qualquer escala, uma vez que se poderá ter que processar centenas de milhões de records em potencialmente muitas zonas. Provisioning - Actualizações em tempo real, e distribuição e replicação de dados intra-rede, para distribuir os dados o mais perto possível dos pontos terminais. Gestão de dados - Tratamento de múltiplas authorities, roots e peers, e ainda da portabilidade de número. Encaminhamento Suporte a algoritmos de encaminhamento least-cost, com decisões baseadas no chamador, no chamado, etc. Segurança / privacidade Transacções certificadas, e suporte para DNSSEC (DNS Security Extensions) no ENUM público. O ENUM e as RNGs 29OUT09 32
33 5 Resumo O ENUM e as RNGs 29OUT09 33
34 Resumo Em resumo, o ENUM visa ligar o mundo PSTN ao mundo IP de forma transparente, usando um meio de endereçamento global entendível pelos dois tipos de rede (o número E.164). O ENUM é uma questão incontornável no enquadramento presente e futuro das telecomunicações, tendo em atenção a evolução para as redes de próxima geração (nomeadamente as redes NGN/IMS), ao nível de: Multi-serviços e convergência; Inter-funcionamento das redes IP com as redes PSTN/ISDN e PLMN. Os cenários e modalidades da sua implementação e uso (em especial na variante Carrier ENUM ), devem ser estudados e preparados pelos players do mercado (Operadores, Regulador, etc.) também com atenção a vertentes futuras como: Encaminhamento e Interligação IP; Evolução da Portabilidade de Numeração. O ENUM e as RNGs 29OUT09 34