Voice over IP (Voce tramite protocollo Internet), acronimo VoIP, è una tecnologia che rende possibile effettuare una conversazione telefonica sfruttando una connessione Internet o un'altra rete dedicata che utilizza il protocollo IP, anziché passare attraverso la rete telefonica tradizionale (PSTN). Ciò consente di eliminare le relative centrali di commutazione e di economizzare sulla larghezza di banda occupata. Vengono instradati sulla rete pacchetti di dati contenenti le informazioni vocali, codificati in forma digitale, e ciò solo nel momento in cui è necessario, cioè quando uno degli utenti collegati sta parlando.
Fra gli altri vantaggi rispetto alla telefonia tradizionale si annoverano:
- minore costo per chiamata, specialmente su lunghe distanze;
- minori costi delle infrastrutture: quando si è resa disponibile una rete IP nessun'altra infrastruttura è richiesta;
- nuove funzionalità avanzate;
- l'implementazione di future opzioni non richiederà la sostituzione dell'hardware.
Le conversazioni VoIP non devono necessariamente viaggiare su Internet, ma possono anche usare come mezzo trasmissivo una qualsiasi rete privata basata sul protocollo IP, per esempio una LAN all'interno di un edificio o di un gruppo di edifici. I protocolli usati per codificare e trasmettere le conversazioni VoIP sono solitamente denominati Voice over IP protocols.
Uno dei vantaggi di questa tecnologia è che permette di fare leva su risorse di rete preesistenti, consentendo una notevole riduzione dei costi in ambito aziendale, specialmente per quanto riguarda le spese di comunicazione interaziendali e tra sedi diverse. Una rete aziendale, infatti, può essere sfruttata anche per le comunicazioni vocali, permettendo di semplificare l’installazione e il supporto e di aumentare il grado di integrazione di uffici dislocati sul territorio, ma collegati tramite l’infrastruttura di rete. Il consumatore privato, utilizzando un collegamento ad Internet a banda larga (ad alta velocità e sempre attivo), può effettuare e ricevere chiamate telefoniche, potendo contare su tariffe molto economiche.
A tutt'oggi le installazioni di reti VoIP in edifici terziari ed abitazioni civili sono poche, mentre le grandi corporation utilizzano sempre più spesso la telefonia IP, realizzando reti telefoniche dedicate per collegare fra di loro le proprie sedi, previa conversione a valle delle stazioni di commutazione dei normali segnali analogici in entrata in pacchetti IP, e viceversa per le comunicazioni in uscita. In questo modo, di fatto, realizzano una rete digitale interna al gruppo, che si presta molto bene ad essere modificata ed adattata per fornire i più disparati tipi di servizi.
VoIP è anche largamente utilizzato dalle compagnie telefoniche, specialmente nei collegamenti internazionali. Per gli utenti questo utilizzo è completamente trasparente, nel senso che non si accorgono che le loro chiamate sono instradate su una rete IP anziché passare attraverso le normali centrali di commutazione. Telecom Italia, per esempio, instrada su IP una percentuale significativa delle telefonate interurbane fra Milano e Roma (circa il 60%, dato del 2005). Le stesse compagnie utilizzano VoIP per abbattere i costi delle proprie chiamate interne, instradate attraverso la rete dati che collega gli uffici e le sedi interne. Inoltre riducono i costi delle chiamate verso l'esterno trasportandole, via rete, fino al punto più vicino alla centrale di commutazione.
Alcune compagnie offrono un gateway (letteralmente via d'uscita) per connettere una rete VoIP alla normale rete commutata. Se si compone un normale numero telefonico, la chiamata viene instradata attraverso la connessione internet alla compagnia che gestisce il gateway, che provvederà ad effettuare il normale addebito del relativo costo. A volte le compagnie telefoniche sono anche proprietarie dirette del gateway, ed in questo modo realizzano un ulteriore risparmio.
Il VoIP può offrire un significativo vantaggio per la tutela della privacy. Infatti, in molte implementazioni VoIP, il traffico vocale viaggia direttamente tra i terminali dei due utenti e non attraversa una struttura di centrali di commutazione, su cui si ha la possibilità di installare un sistema di intercettazione. Tuttavia questo non è sempre vero, talvolta per motivi tecnici e altre volte per le pressioni degli organi di polizia sui gestori di sistemi VoIP perché permettano l'intercettazione delle chiamata VoIP.
Inoltre, utilizzando una connessione via Internet è possibile adottare una comunicazione sicura, con crittografia a chiave asimmetrica e firma digitale, che impediscono a terzi di intercettare la conversazione e manipolarla. I router possono essere configurati per distinguere i pacchetti VoIP dagli altri, ed assegnare di conseguenza ad essi una priorità maggiore.
Il gestore della rete dovrebbe garantire una larghezza di banda sufficientemente ampia, per ridurre il tempo di latenza e le perdite di dati. Tuttavia ciò, mentre è relativamente facile nelle reti private, è molto più difficile quando si usa internet come mezzo trasmissivo.
Con velocità minori di 256 kbit/s possono aversi problemi di jitter (letteralmente nervosismo, tecnicamente errore nella base dei tempi quando un campione digitale è convertito in segnale analogico). Infatti, su reti lente, il ritardo di trasmissione diventa rilevante, e di conseguenza i protocolli di VoIP utilizzano pacchetti più piccoli della dimensione massima (generalmente 1500 bytes). Altri protocolli basati tipicamente su TCP, usano invece normalmente pacchetti di dimensione massima. Se un pacchetto di una connessione VoIP arriva al commutatore mentre è in trasmissione un pacchetto di dimensione massima appartenente ad un'altra connessione, subirà un ritardo importante, e soprattutto non costante.