Il P2P di Skype apre scenari inesplorati

Il modello peer-to-peer, adottato con successo dal diffuso servizio di telefonia via Internet, potrebbe rappresentare una tecnologia di rottura nel panorama dell’Ip telephony. Malgrado i limiti.

Dal 2003 si sta espandendo, con la velocità delle vere rivoluzioni, un nuovo modo di concepire la telefonia su Ip, che coniuga caratteristiche di elevata qualità di codifica vocale (perché nessun altro ci ha pensato prima?) al dirompente paradigma di comunicazione delle reti peer-to-peer (P2P). È Skype il prodotto-azienda fondato da Zennström e Friis, due ingegneri-imprenditori già famosi per aver sviluppato KaZaA, forse il più noto e diffuso software per la gestione di reti P2P. Il paradigma di comunicazione P2P ha la potenzialità di cambiare le regole del gioco nelle comunicazioni VoIp per un certo numero di motivi, tutti con una ragione tecnica ben precisa.


Le peculiarità del P2P


Una rete P2P si basa sull’idea che i partecipanti alla rete, e quindi alla comunicazione, non seguono il tradizionale modello cliente-servitore, ma cooperano in modo paritetico alla costruzione del servizio. Poiché in Internet ciascun nodo che partecipa alla comunicazione porta con sé intrinsecamente delle risorse, questo significa che una rete P2P "scala" automaticamente all’aumentare dei nodi presenti nella rete. Si risolve così automaticamente il problema del dimensionamento e della crescita di una rete di comunicazione dedicata a un certo servizio. Al contrario, i sistemi tradizionali standard per VoIp (Sip e H.323) sono basati sul tradizionale concetto cliente-fornitore, con server, gateway e proxy che sono intrinsecamente colli di bottiglia nella fase di segnalazione che precede la comunicazione.


In secondo luogo, le reti P2P sono di fatto, dal punto di vista della rete Internet, delle applicazioni appoggiate su normali protocolli ben noti che non vengono filtrati da firewall e che non creano problemi nella gestione della traduzione degli indirizzi dalle sottoreti private (Nat). Skype può usare, in base alle diverse situazioni, sia il protocollo Udp sia il protocollo Tcp per il trasporto del traffico vocale, mentre quello di segnalazione è sempre trasportato su Tcp. Per quanto riguarda la segnalazione di chiamata, che è sicuramente una delle funzioni chiave, la vera novità introdotta da Skype è la capacità di effettuarla con pacchetti crittografati sul protocollo standard Http o Https, rendendo di fatto Skype indistinguibile da una normale applicazione Web e quindi non filtrabile a livello di Nat o firewall.


Una terza caratteristica, resa possibile dall’uso di un paradigma P2P, è la comunicazione tra due nodi della rete attraverso un altro nodo (o più) che agisce da intermediario. Ciò avviene, ad esempio, quando uno dei nodi che devono comunicare si trova dietro un firewall che inibisce le comunicazioni su Udp. In questo caso, un terzo nodo che partecipa alla rete, ed è normalmente dotato di un indirizzo pubblico e di elevata capacità trasmissiva, esegue una operazione di relay del servizio, comunicando con il nodo dietro il firewall via Tcp e con l’altro nodo terminale via Udp, che è il protocollo preferito per applicazioni di tipo real-time come la telefonia.


La rete P2P, infine, consente di non usare un sistema centralizzato di traduzione degli indirizzi per reperire l’utente a cui è destinata una chiamata, ma di distribuire questa informazione tra tutti i nodi (o un vasto sottoinsieme di essi) della rete, esattamente come avviene per le più note e popolari applicazioni di condivisione di file e contenuti di-stribuiti su reti P2P. Anche se i dettagli di questa parte di Skype non sono stati resi noti, viene utilizzata una tecnologia nota come Global Index che garantisce di trovare l’informazione in rete se questa è presente. I client Skype mantengono una lista cache di nodi, detti super-nodi, che consentono di effettuare la ricerca del destinatario via Global Index, garantendo di trovare qualsiasi utente che sia stato attivo (cioè si sia almeno registrato alla rete) durante le 72 ore precedenti la ricerca.


Per quanto riguarda la codifica e il trasporto, Skype usa codec a banda larga come iLbc e iSac, che offrono una qualità di suono nettamente superiore alla telefonia tradizionale, grazie a una banda passante del segnale vocale che va da pochi Hertz a 8-10 KHz, da confrontare con la banda fonica tradizionale da 300 a 3.400 Hertz. Il tutto a un "costo," in termini di velocità di trasmissione, piuttosto contenuto: da 3 a 16 kbyte/s senza uso di soppressori di silenzio. La banda effettiva dipende dalle caratteristiche e dalla congestione della rete, che vengono rilevate automaticamente. Numerose prove indipendenti hanno verificato che su modem tradizionali a 56 kbit/s la qualità vocale di Skype è nettamente superiore a quella ottenuta con altri applicativi che usano una diversa architettura e diversi codec, come NetMeeting, Open H.323 e così via. Va segnalato che iLbc e codec similari sono quelli usati anche dagli applicativi di telefonia su Ip basati su Sip più avanzati, come Asterisk. Skype richiede almeno 16 Kbit/s in entrambe le direzioni per funzionare in modo soddifacente, quindi circa il doppio in confronto agli applicativi studiati specificatamente per risparmiare banda.

Limiti e svantaggi


Skype ha, ovviamente, anche limiti e svantaggi. Prima di tutto è un sistema interamente proprietario e questo gli impedirà una diffusione pervasiva nell’ambito della telefonia su Ip, portandolo piuttosto a occupare una nicchia, magari anche ampia, del relativo mercato. In secondo luogo, è un sistema che usa relativamente molta banda, ma, soprattutto richiede ai nodi di essere frequentemente attivi per poter essere presenti nel registro distribuito dei nodi raggiungibili. Una terza ombra è legata alla scarsa "trasparenza" nel suo funzionamento. Questo non lo rende uno strumento idoneo all’installazione in azienda per la telefonia interna. I client Skype comunicano più o meno frequentemente con un certo numero di server di default, che rappresentano tra l’altro l’unico elemento centralizzato di tutta l’architettura, da cui ricevono informazioni crittografate, e quindi non controllabili, relative alla struttura della rete allo stato di aggiornamento del software e alle risorse (memoria per i registri, capacità trasmissiva dai super-nodi, per il funzionamento globale della rete P2P). È chiaro che questo tipo di comunicazioni autonome e non controllate possono essere in conflitto con le politiche di gestione e di sicurezza di una rete aziendale.


Malgrado queste limitazioni, Skype ha dimostrato la fattibilità tecnica di una soluzione filosoficamente e architetturalmente diversa da quelle tradizionali Sip e H.323, con una qualità vocale potenzialmente superiore alla telefonia fissa tradizionale e con la possibilità di integrarsi a bassissimo costo con quest’ultima. Da questo primo esperimento potranno nascere standard e applicativi aperti che, sfruttando gli stessi principi, potranno cambiare completamente le regole del gioco della fornitura di servizi di fonia.

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