Il peer to peer, adottato con successo dal servizio di telefonia via Internet, potrebbe rappresentare una tecnologia di rottura nel panorama dell’Ip telephony. Malgrado i limiti
Maggio 2005, 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 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
Partiamo dal fatto che 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
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.
Inoltre, 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, per 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 distribuiti 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 soddisfacente, 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 può 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.
Renato Lo Cigno, professore associato di informatica
e telecomunicazioni Università di Trento
