Nghiên cứu và thiết kế hệ thống VoIPv6

Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 LỜI NÓI ĐẦU Trong nh ng n m g n y s xu t củ VoIP g y nên m t s ch c iệt l nh v c vi n th ng gi i l i ch mà n m ng l i r t l n v i kh ch hàng l i ch u tiên mà họ ối t c chi ph cu c gọi rẻ ng kể Còn ối v i c c nhà s n xu t cung c p kh i th c m ng truyền tho i qu m ng Internet mở r nh ng th ch thức m i hẹn kh n ng l i nhuận ng kể y m t c t ph việc tiến t i m t xu m ng vi n th ng m i C ng nghệ VoIP c r t nhiều ưu iểm như: gi m cư c ph dịch vụ tho i ường dài; hỗ tr nhiều cu c gọi v i ng t n th p hơn; nhiều tốt c c dịch vụ n ng c o; sử dụng c hiệu qu nh t gi o thức IP… Tuy nhiên tồn t i m t số c iểm o mật k thuật phức t p V i tình tr ng ph t triển nh nh củ c c dịch vụ m ng d i ị IPv4 ngày c n kiệt VoIP kh ng thể ph t huy m nh vốn c củ n ng ể tận dụng hết nh ng ưu iểm củ truyền tho i qu m ng Internet ồng thời gi i c c iểm củ c VoIP hệ cũ IPv4 việc nghiên cứu thử nghiệm truyền tho i qu IPv6 c r t nhiều c ng ty t chức gi i ch Ở Việt N m dù nhiều h n chế sở h t ng nguồn l c song kh ng thể nằm xu ph t triển chung củ gi i N ng th ng n m Sinh viên : Nguy n Kim H i SVTH: Nguy n Kim H i VT2B LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Từ tiếng nh Ngh tiếng việt VOIP Voice over Internet Protocol Hình thức truyền tho i qu Internet TCP/IP Transport control protocol / Gi o thức truyền sử lỗi ối v i Internet protocol C c d liệu LAN Local Area Network M ng vùng cục WAN Wide Area Network M ng r ng PSTN Public Switched Telephone M ng iện tho i c ng c ng Network SIP Session Inititation Protocol Gi o thức khởi t o phiên PBX Private Branche Xchange T ng ài chi nh nh riêng RTP Real Time Transport Protocol Vận chuyển thời gi n th c RTCP Real Time Transport control iều khiển truyền thời gi n th c Protocol RSVP Reservation Protocol Gi o thức gi trư c tài nguyên TCP Transmission Control Protocol Gi o thức iều khiển truyền tin UDP User Datagram Protocol D liệu người sử dụng IPv4 Internet Protocol version Gi o thức Internet phiên n4 IPv6 Internet Protocol version Gi o thức Internet phiên n6 PC Personnal Computer Máy tính cá nhân SVTH: Nguy n Kim H i VT2B LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 GSM Global System for Mobie Hệ thống toàn c u cho iện tho i di PCM Pulse Code Modulation ETSI European Telecommunications ng iều chế m xung Tiêu chuẩn vi n th ng ch u u Standards Institute GK Gatekeeper C ng qu n l m ng GW Gateway C ng nối m ng SCN Switching Network M ng chuyển m ch ISDN Integrated Service Digital M ng dịch vụ t ch h p số Network DSL Digital Subcribe Line OAM Operation And Maintenance ng k kỹ thuật số dòng Vận hành qu n l o dưỡng Management C ng trung gi n MGW Media Gateway DTMF Dual Tone Multi Frequency SGW Singnalling Gateway C ng RAS Registration Admission And Tình tr ng o hiệu ng nhập Status QoS Quality of Service Ch t lư ng dịch vụ DRQ Data Read Queue Hàng ọc d liệu HTTP Hypertext Tranfer Protocol Gi o thức chuyển siêu v n IETF Internet Engineering Task Force Nhiệm vụ kỹ thuật Internet UA User Agent ACK Acknow Ledgement Ghi nhận SDP Sesion Descripion Protocol Phiên SMTP Simple Mail Tranfer Protocol Di chuyển gi o thức ơn gi n SVTH: Nguy n Kim H i VT2B n i diện người sử dụng n m t gi o thức LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 ITU International Telecommunication Liên oàn vi n th ng quốc tế Union RTT Radio Teletype M y v tuyến iện o OPS Operations Per Second Ho t OSP Operator Station Test Nhà iều hành tr m thử nghiệm CPL Character Per Line K t dòng NAT Network Address Translation C ng nghệ th y ị ID Information Divce Thiết ị th ng tin m ng MAC Media Access Control Kiểm so t truy cập phương tiện ng phụ truyền th ng DNS Domain Name Server Hệ thống tên miền ISP Internet Service Provider Cung c p dịch vụ Internet ARP Address Resolution Protocol Gi o thức ph n gi i ị RFC Request For Comments Tài liệu chuẩn cho Internet MSN Multicast Solicited Node Trưng c u n t DAD Duplicate Address Detection Dị tìm ị trùng l p ICMP Internet Control Manager ment Ch gi o thức qu n l Internet Protocol NS Network services M ng lư i dịch vụ RA Repeat to Address L p l i ến ị DHCP Dynamic Host Configuration Gi o thức c u hình ị ng Protocol ơn vị tối c thể truyền c MTU Maximum Transmition Unit API application programming interface gi o diện lập trình ứng dụng ATM asynchronous transfer mode SVTH: Nguy n Kim H i VT2B phương thức truyền dẫn kh ng ồng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 B-ISDN broadband ISDN M ng số CS Canadian Standard Chuẩn C n d CoS Corporation for Open Systems Tập oàn c c hệ thống mở GSM Global System Communications HLR Home Location Register IAX interexchange carrier for dịch vụ ng r ng Mobile Hệ thống toàn c u cho th ng tin di ng ng k vị tr n i vùng nhà kh i th c liên t ng ài DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ CHƢƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH 1.1 Một số khái niệm sở 1.1.1 Khái niệm chuyển mạch Chuyển m ch m t qu trình th c u nối chuyển th ng tin cho người sử dụng th ng qu h t ng m ng vi n th ng N i c ch kh c chuyển m ch m ng vi n th ng o gồm chức n ng ịnh tuyến cho th ng tin chức n ng chuyển tiếp th ng tin 1.1.2 Hệ thống chuyển mạch Qu trình chuyển m ch c th c t i c c n t m ng m ng chuyển m ch kênh c c n t m ng thường c gọi hệ thống chuyển m ch (T ng ài) m ng chuyển m ch g i thường c gọi thiết ị ịnh tuyến (B ịnh tuyến) Trong m t số m ng c iệt ph n tử th c nhiệm vụ chuyển m ch c thể vừ ng v i trò thiết ị u cuối vừ ng v i trò chuyển m ch chuyển tiếp th ng tin 1.1.3 Phân loại chuyển mạch C c hệ thống chuyển m ch c u thành m ng chuyển m ch t c h i d ng m ng chuyển m ch n: M ng chuyển m ch kênh m ng chuyển m ch g i Tuy nhiên dư i g c truyền xử l th ng tin SVTH: Nguy n Kim H i VT2B LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 chuyển m ch c thể ph n thành ốn kiểu: chuyển m ch kênh chuyển m ch n tin chuyển m ch g i chuyển m ch tế M ng chuyển m ch kênh thiết lập c c m ch (kênh) ịnh riêng cho kết nối trư c qu trình truyền th ng th c Như qu trình chuyển m ch c chi thành gi i o n ph n iệt: thiết lập truyền gi i ph ng ể thiết lập gi i ph ng iều khiển kết nối m ng chuyển m ch kênh sử dụng c c kỹ thuật o hiệu ể th c m t thành ph n u c Ngư c l i v i m ng chuyển m ch kênh m ng chuyển m ch g i d nguyên tắc ph n chi c c lưu lư ng d liệu thành c c g i tin truyền i m ng chi sẻ g i tin m t th c thể c lập c c th ng tin c n thiết cho qu trình xử l th ng tin m ng C c gi i o n thiết lập truyền gi i ph ng c th c ồng thời m t kho ng thời gi n ịnh ường i c x c lập ởi th ng tin tiêu ề g i tin 1.1.4 Kỹ thuật lưu lượng TE Kỹ thuật lưu lư ng TE (Tr ffic Engineering) c coi m t nh ng v n ề qu n trọng nh t khung làm việc củ h t ng m ng vi n th ng Mục ch củ kỹ thuật lưu lư ng ể c i thiện hiệu n ng tin cậy củ c c ho t ng củ m ng tối ưu c c nguồn tài nguyên lưu lư ng N i c ch kh c TE c ng cụ sử dụng ể tối ưu tài nguyên sử dụng củ m ng ằng phương ph p kỹ thuật ể ịnh hư ng c c luồng lưu lư ng phù h p v i c c th m số ràng u c t nh ho c ng Mục tiêu n củ kỹ thuật lưu lư ng c n ằng tối ưu c c iều khiển củ t i tài nguyên m ng th ng qu c c thuật to n gi i ph p kỹ thuật 1.1.5 Báo hiệu mạng viễn thông B o hiệu sử dụng c c t n hiệu ể iều khiển truyền th ng m ng vi n th ng o hiệu s tr o i th ng tin liên qu n t i iều khiển thiết lập c c kết nối th c qu n l m ng C c hệ thống o hiệu c thể ph n lo i theo c t nh nguyên tắc ho t ng gồm: B o hiệu ng o hiệu ng o hiệu ường o hiệu th nh ghi o hiệu kênh liên kết o hiệu kênh chung o hiệu u c v v C c th ng tin o hiệu c truyền dư i d ng t n hiệu iện ho c n tin C c hệ thống o hiệu m ng chuyển m ch iện tho i c ng c ng PSTN (Pu lic Switched Telephone Network) c nh số từ No1-No7 1.1.6 Mạng tích hợp dịch vụ số băng rộng B-ISDN SVTH: Nguy n Kim H i VT2B LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 M ng t ch h p dịch vụ số ng r ng c nhiệm vụ cung c p c c cu c nối th ng qu chuyển m ch c c cu c nối cố ịnh ho c n cố ịnh c c cu c nối từ iểm t i iểm ho c từ iểm t i iểm cung c p c c dịch vụ yêu c u c c dịch vụ dành trư c ho c c c dịch vụ yêu c u cố ịnh Cu c nối B-ISDN phục vụ cho c c dịch vụ chuyển m ch kênh chuyển m ch g i theo kiểu phương tiện ơn phương tiện theo kiểu hư ng liên kết ho c phi liên kết theo c u hình ơn hư ng ho c hư ng 1.2 Các tổ chức tiêu chuẩn C c tiêu chuẩn cho phép c c nhà cung c p thiết ị ph t triển c c s n phẩm theo m t tập c c c t nh chung người sử dụng c c nhà cung c p dịch vụ c thể l chọn c c c thiết ị từ nhiều nhà cung c p Hệ thống tiêu chuẩn c chi thành h i lo i: Tiêu chuẩn th c tế tiêu chuẩn ph p l Tiêu chuẩn th c tế c ph t triển ởi m t nhà cung c p thiết ị ho c m t nh m c c nhà cung c p c ch p thuận ởi c c t chức tiêu chuẩn Tiêu chuẩn ph p l c lập ởi thỏ thuận chung gi c c t chức tiêu chuẩn Quốc gi ho c Ủy n tiêu chuẩn Quốc tế C c tiêu chuẩn liên qu n t i l nh v c chuyển m ch thu c c h i lo i tiêu chuẩn tập trung chủ yếu hệ thống tiêu chuẩn ph p l Dư i y m t số t chức tiêu chuẩn di n àn ch nh 1.2.1 Liên minh viễn thông Quốc tế ITU Liên minh vi n th ng Quốc tế ITU (Intern tion l Telecommunic tion Union) m t t chức liên ch nh phủ gồm c c c Quốc gi thành viên Thành viên l nh v c Liên minh vi n th ng Quốc tế ITU gồm l nh v c ch nh: L nh v c th ng tin v tuyến ITU-R (R diocommunic tion); L nh v c tiêu chuẩn h vi n th ng ITU-T (Telecommunic tion St nd rdiz tion); L nh v c ph t triển vi n th ng ITU-D (Development) ITU-T c t chức ởi nh m nghiên cứu kỹ thuật r c c tiêu chuẩn dư i d ng khuyến nghị C c khuyến nghị củ ITU-T series Q liên qu n t i o hiệu chuyển m ch V dụ Q 93 m t thủ tục o hiệu sử dụng ể thiết lập kênh o iểm- iểm qu gi o diện người sử dụng-m ng m i trường ATM 1.2.2 Tổ chức tiêu chuẩn Quốc tế ISO T chức tiêu chuẩn Quốc tế ISO (Intern tion l Org niz tion for St nd rdiz tion) gồm c c Ủy n tiêu chuẩn củ c c Quốc gi Nhiệm vụ củ t chức tiêu chuẩn Quốc tế ISO x c tiến việc tiêu chuẩn h SVTH: Nguy n Kim H i VT2B LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 ho t ng liên qu n toàn c u nhằm t o iều kiện thuận tiện tr o i hàng h dịch vụ ph t triển s h p t c nhiều l nh v c Tiêu chuẩn ISO r c c tiêu chuẩn h o trùm t t c c c l nh v c kỹ thuật l nh v c vi n th ng m hình hệ thống kết nối hệ thống mở OSI m t tiêu chuẩn ph iến củ ISO ISO h p t c v i Ủy n iện tử Quốc tế IEC (Intern tion l Electronic l Commission) ể ph t triển c c tiêu chuẩn m ng m y t nh lập r Ủy n liên kết kỹ thuật JCT ể ph t triển c c tiêu chuẩn l nh v c c ng nghệ th ng tin 1.2.3 Viện kỹ thuật điện điện tử IEEE IEEE (Institute of Electric l nd Electronics Engineering) c ng ồng chuyên gi kỹ thuật l n nh t gi i ph t triển c c tiêu chuẩn l nh v c iện- iện tử m y t nh th ng qu hiệp h i tiêu chuẩn IEEE-SA (Standards Association) 1.2.4 Tổ chức đặc trách kỹ thuật Internet IETF IETF (Internet Engineering T sk Force) m t c ng ồng mở Quốc tế củ c c nhà thiết kế m ng iều hành m ng c c nhà cung c p thiết ị c c nhà nghiên cứu liên qu n t i s ph t triển củ kiến tr c Internet M t số vùng chức n ng n củ IETF như: Ứng dụng Internet qu n l m ng c c yêu c u iều hành ịnh tuyến o mật truyền t i dịch vụ người sử dụng 1.2.5 Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu ETSI ETSI (Europe n Telecommunic tions St nd rds Institute) t chức tiêu chuẩn h vi n th ng phi l i nhuận c lập củ ch u Âu củ gi i Mục tiêu củ ETSI nhằm hỗ tr qu trình tiêu chuẩn h l nh v c vi n th ng c ng nghệ th ng tin truyền th ng toàn c u th ng qu c c di n àn t o iều kiện cho c c thành viên chủ chốt ng g p kiến x y d ng c c tiêu chuẩn 1.2.6 Diễn đàn chuyển mạch đa phương tiện MSF MSF (The Multimedia Switching Forum) cung c p c c tiêu chuẩn cho chuyển m ch dịch vụ d t ng ATM hỗ tr c c kiểu dịch vụ gồm c c dịch vụ IP dịch vụ ATM c c dịch vụ kh c 1.2.7 Diễn đàn IP/MPLS Di n àn IP/MPLS m t t chức Quốc tế phi l i nhuận củ c c nhà cung c p dịch vụ c c nhà cung c p thiết ị c c trung t m o kiểm người dùng x nghiệp Mục tiêu củ di n àn tập trung vào c c gi i ph p ph t triển ứng dụng h t ng c ng nghệ IP/MPLS 1.3 Quá trình phát triển kỹ thuật chuyển mạch SVTH: Nguy n Kim H i VT2B LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 Vào kho ng thập niên củ kỷ xu t s n phẩm t ng ài iện tử số s kết h p gi c ng nghệ iện tử v i kỹ thuật m y t nh T ng ài iện tử số c ng c ng u tiên r ời c iều khiển theo chương trình ghi sẵn SPC (Stored Progr m Control) Trong nh ng n m hàng lo t c c t ng ài thương m i iện tử số r ời M t nh ng t ng ài t ng ài E củ CIT-Alc tel c sử dụng t i Ph p N m 976 Bell gi i thiệu t ng ài iện tử số c ng c ng 4ESS N m 98 t ng ài DMS củ Northem Telecom dùng toàn kỹ thuật số u tiên gi i Hệ thống 5ESS củ h ng AT&T vào n m 98 c i tiến r t nhiều từ hệ thống chuyển m ch 4ESS c c c chức n ng tương th ch v i c c dịch vụ m ng số t ch h p dịch vụ ISDN (Integr ted Service Digital Network) Kho ng n m 996 m ng Internet trở thành ùng n gi i c ng nghệ th ng tin n t c ng m nh mẽ ến c ng nghiệp vi n th ng xu hư ng h i tụ c c m ng m y t nh truyền th ng iều khiển H t ng m ng vi n th ng trở thành t m iểm qu n t m v i trò h t ng x h i M t m ng c thể truyền ng r ng v i c c lo i hình dịch vụ tho i phi tho i tốc c o m o c ch t lư ng dịch vụ QoS (Qu lity Of Service) trở thành c p thiết t ng củ m t kỹ thuật m i: Kỹ thuật truyền t i kh ng ồng ATM (Asynchronous Tr nsfer Mode) C c hệ thống chuyển m ch iện tử số ph i d n th y i theo hư ng v i c c tiêu kỹ thuật gi o thức m i M t v dụ iển hình c c hệ thống chuyển m ch kênh cung c p c c dịch vụ Internet c tin cậy kh c so v i c c cu c gọi th ng thường v i thời gi n chiếm dụng cu c gọi l n r t nhiều S th y i củ h t ng m ng chuyển i s ng m ng hệ s u NGN ng t c ng r t l n t i c c hệ thống chuyển m ch s u y trình ày m t số v n ề liên qu n t i m ng NGN c c c iểm củ qu trình h i tụ m ng củ h t ng m ng c ng c ng M ng chuyển m ch kênh c ng c ng PSTN IP (Internet Protocol) ng d n h i tụ t i m t mục tiêu nhằm hư ng t i m t h t ng m ng tốc c o c kh n ng tương th ch v i c c ứng dụng phương tiện tương t c m o ch t lư ng dịch vụ Hình r xu hư ng h i tụ h t ng m ng c ng c ng: SVTH: Nguy n Kim H i VT2B LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 Hình Xu hư ng h i tụ c ng nghệ m ng c ng c ng Từ nh ng n m 98 PSTN chuyển hư ng tiếp cận s ng phương thức truyền t i t ồng ATM ể hỗ tr phương tiện QoS s u chuyển hư ng s ng c ng nghệ kết h p v i IP ể chuyển m ch nh n gi o thức n y Trong Internet r m t tiếp cận kh c v i PSTN qu gi i ph p triển kh i kiến tr c ph n l p dịch vụ CoS (Cl ss Of Service) hư ng t i m o ch t lư ng dịch vụ QoS th ng qu m hình t ch h p dịch vụ IntServ ph n iệt dịch vụ DiffServ c c chiến lư c củ Internet theo hư ng tương th ch v i IP m ng qu ng hư ng t i m ng chuyển m ch nh n gi o thức t ng qu t GMPLS (Gener lized MultiProtocol L el Switch) C ng nghệ chuyển m ch nh n gi o thức MPLS r ời vào n m s nỗ l c kết h p h i phương thức chuyển m ch hư ng kết nối (ATM FR) v i c ng nghệ chuyển m ch phi kết nối (IP) Trong m i trường m ng n y s ph n c p hệ thống thiết ị iên (n i h t) thiết ị qu gi ng thiết ị lõi m ng cung c p c c dịch vụ PSTN ng tồn t i C c m ng o trùm FR ATM Internet ng c triển kh i song song t o r nhu c u kết nối liên m ng C c truy nhập c ng thêm gồm c p ồng c p qu ng truy nhập kh ng d y ng c triển kh i làm d ng t ng mật truy nhập từ ph m ng truy nhập S t ng trưởng củ c c dịch vụ truy nhập v n ề ch nh ối v i hệ thống chuyển m ch SVTH: Nguy n Kim H i VT2B t o nên sức ép t r ng r ng dịch vụ: Truy 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 t i node ường link tương ương ị ro dc st IPv4 node gửi t i ị Multic st Solicited Node tương ứng ị unic st c n ph n gi i Như ch ng t iết m t node IPv6 c gắn m t ị unic st việc lắng nghe lưu lư ng t i ị unic st nhận lưu lư ng củ m t d ng node IPv6 nghe ị multic st tương ứng Multic st Solicited Node tương ứng ị unic st Như qu trình ph n gi i ị củ IPv6 nh ng node nghe lưu lư ng t i ị MSN phù h p m i nhận xử l g i tin gi m thiểu việc t c ng iều ng ến node ường link t ng hiệu qu ho t ng ể th c quy trình ph n gi i ị h i node IPv6 m t ường link tr o i th ng iệp Neigh or Solicit tion Neigh or Advertisement Khi m t node c n ph n gi i ị n gửi i ường link th ng iệp Neigh or Solicitation: - ị nguồn: ị IPv6 củ gi o diện gửi g i tin - ị ch: ị IPv6 MSN tương ứng ị unic st c n ph n gi i ị - Th ng tin ph n d liệu c ị l p link- l yer củ nơi gửi (trong Option Source Link-layer Address) Trên ường link node ng nghe lưu lư ng t i ị MSN trùng v i ị ch củ g i tin nhận c th ng tin N th c nh ng hành ọng s u: - cập nhật ị l p link-l yer ( ị MAC trường h p kết nối Ethernet) củ nơi gửi vào ng neigh or c che - gửi th ng iệp Neigh or Advertisement nguồn p tr t i ị ch ị gửi g i tin th ng tin ph n d liệu c l p ị l p link- l yer củ n (chứ Option T rget Link-Layer Address) SVTH: Nguy n Kim H i VT2B 50 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 Khi nhận c th ng iệp Neigh or Advertisement node c n ph n gi i ị sử dụng th ng tin tin vào ể th c liên l c ồng thời cập nhật th ng ng neigh or c che củ 4.4.2 Kiểm tra trùng lặp địa chỉ: T ng c u hình ị m t IPv6 c t nh c c t nh n i ật củ hệ ị c nhờ việc node IPv6 c kh n ng t c u hình 64 it ịnh d nh gi o diện (Interf ce ID) từ ị củ c rd m ng ho c nhận ID m t số ngẫu nhiên Do 64 it ịnh d nh gi o diện c thể số ngẫu nhiên hoàn toàn c kh n ng ường kết nối dụng ị IPv6 node d ịnh sử c m t node kh c sử dụng Do ch ng c n m t quy trình ể kiểm tr s trùng l p ị ường link DAD sử dụng h i th ng quy trình DAD iệp ICMPv6 Neigh or Solicit tion Neigh or Advertisement Tuy nhiên m t số th ng tin củ g i tin kh c v i g i tin sử dụng qu trình ph n gi i ị Khi m t node c n kiểm tr trùng l p ị n gửi g i tin Neigh or Solicit tion: ị IPv6 nguồn: ị unspeccified “::” d iều hiểu ị ịnh c gắn cho gi o diện chư thể c sử dụng chừng chư kiểm tr kh ng c s trùng l p - Gói tin Neigh or Solicit tion ị IPv6 ng c kiểm tr trùng l p S u gửi NS node chư i kh ng c ph n hồi c ngh ị c sử dụng ị c mọt node node gửi th ng iệp Neigh or Advertisement sử dụng p tr : - ị nguồn: ị IPv6 node gi o diện gửi g i tin - ị ch: ị IPv6 multic st node ph m vi link (FF :: ) - G i tin i ị trùng l p SVTH: Nguy n Kim H i VT2B 51 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 Nếu node ng kiểm tr l i RS ị trùng l p nhận c th ng iệp RA ph n hồi gửi n hủy ỏ việc sử dụng ị 4.4.3 Kiểm tra tính đạt tới node lân cận: Th ng iệp Neigh or Solicit tion Neigh or Advertisement c sử dụng qu trình ph n gi i ị kiểm tr trùng l p ị c sử dụng cho nh ng mục ch kh c như: qu trình kiểm tr t nh c thể l n cận C c IPv6 node trì neigh or c che cập nhật t t i củ m t node ng th ng tin c c neigh or củ gọi ng c s th y i tình tr ng m ng Bn gr lưu th ng tin ối v i c router host Biết c node l n cận c thể t t i h y kh ng r t qu n trọng ối v i m t node n iều chỉnh c ch thức cư xử củ theo kết qu nhận c V dụ iết m t node l n cận kh ng router ng kh ng thể t t i c host ngừng gửi g i tin iết m t t t i c host c thể th c quy trình tìm kiếm m t router khác Nếu m t host muốn kiểm tr tình tr ng c thể nhận g i tin củ node l n cận n gửi th ng iệp Neigh or Solicit tion Nếu nhận c Neigh or Advertisement ph c p n iết tình tr ng củ node l n cận t t i c cập nhật ng neigh or c che tương ứng T t nhiên tình tr ng c coi t m thời c m t kho ng thời gi n dành cho n trư c node c n th c kiểm tr l i tr ng th i neigh or Kho ng thời gi n quy ịnh m t số c c th m số ho t ng kh c host nhận c từ th ng tin qu ng Router Adertisement củ router ường kết nối 4.4.4 Tìm kiếm router: ối v i ho t ng củ ị hcir IPv6 s tr o i gi c c host v i nh u gi host v i router r t qu n trọng Trong m ng router thiết ị m nhiệm việc chuyển tiếp lưu lư ng củ c c host từ m ng s ng m ng kh c M t host ph i nhờ vào router ể c thể gửi th ng tin t i nh ng node nằm ường kết nối SVTH: Nguy n Kim H i VT2B 52 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 củ Do trư c m t host c thể th c c c ho t ng gi o tiếp v i c c m ng ên n c n tìm m t router học c nh ng th ng tin qu n trọng router m ng Trong hệ ị IPv6 ị c nh ng th ng số cho ho t ể c thể c u hình ng IPv6 host c n tìm th y router nhận c nh ng th ng tin từ router ường kết nối Router IPv6 việc m tr ch chuyển tiếp g i tin cho host n kh ng thể thiếu qu ng m nhiệm m t ho t s hện diện củ cung c p c c th m số tr gi p host ường kết nối c u hình ị c c th m số ho t nh ng ho t ng tr o ng i th ng tin gi ng Th c host router m t nhiệm vụ r t qu n trọng củ thủ tục Neigh or Discovery Quá trình tìm kiếm tr o i gi host router th c d h i d ng th ng iệp s u: - Router Solicit tion c gửi ởi host t i c c router ường link Do g i tin c gửi t i dị ch multic st router ph m vi link (FF02::2) Host gửi th ng iệp ể yêu c u router qu ng th ng tin n c n cho ho t ng y c c ng - Router Advertisement c gửi ởi c c router ể qu ng củ router c c th m số c n thiết kh c cho ho t s diện ng củ c c host Router gửi ịnh kỳ th ng iệp ường kết nối gửi th ng iệp t nhận c router solicit tion từ c c host ường kết nối 4.4.5 Cấu hình tự động địa cho IPv6 node: ị IPv6 c c i tiến ể c thể gi m thiểu nh ng c u hình nh n c ng 64 bit cuối củ c thể t ị IPv6 lu n dành ể ịnh d nh gi o diện 64 it ịnh d nh ng c u hình từ ị c rd m ng ho c g n m t c ch t ng Nhờ quy trình gi o tiếp ường link củ thử tục Neigh or Discovery IPv6 host c thể liên l c v i router ường kết nối ể nhận c c th ng tin prefix SVTH: Nguy n Kim H i VT2B 53 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 link nh ng th m số ho t ng kh c Do c c node IPv6 c h i c ch thức c u hình ị chỉ: c u hình ị ằng t y ho c c u hình ị t ng IPv6 node c h i c ch thức c u hình t - T ng ị cho gi o diện: ng c u hình c tr ng th i (st teful): cho host d y c ch thức c u hình ị vào s tr gi p củ DHCPv6 server C ch thức c u hình tương t việc sử dụng DHCP củ IPv4 Hiện n y c c RFC dành cho DHCPv6 c IETF hoàn thiện y ủ M y chủ DHCPv6 cung c p cho host ị c c th ng tin ể host c u hình nên c gọi c u hình c tr ng th i (st teful) - T ng c u hình kh ng tr ng th i (st teless): y c ch thức t ng m t host t th c c u hình ị cho gi o diện kh ng c n s hỗ tr củ t kỳ m t m y chủ DHCP Host th c c u hình ị từ chư c m t th ng tin hỗ tr c u hình (st teless) qu tr o i v i router IPv6 ường kết nối 4.4.6 Đánh số lại thiết bị IPv6: nh số l i m ng IPv4 iều mà nh ng nhà qu trị r t ng i N t i ho t nh hưởng ng m ng lư i tiêu tốn nh n l c c u hình l i th ng tin cho host node m ng ối v i ị IPv6 d m ng c thể c nguyên tắc c u hình t nh số l i nhờ th ng o củ router c thể sử dụng cho m t network prefix S u c c host t o l ng , host t thời gi n hết thời h n router th ng o prefix m i ể ị IP Trên th c tế c c host c thể trì sử dụng ị cũ m t kho ng thời gi n nh t ịnh trư c x ỏ hoàn toàn 4.4.7 Phân mảnh gói tin IPv6: M ng quy m l n h y nhỏ o gồm c c ường kết nối vật l kh c nh u Mỗi ường kết nối c m t gi trị gi i h n k ch thư c th ng tin truyền t i SVTH: Nguy n Kim H i VT2B 54 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 c gọi MTU Trong ho t ng củ hệ ị IPv4 qu trình forw rd g i tin IPv4 router nhận c g i tin l n gi trị MTU củ ường kết nối router th c ph n m nh g i tin S u qu trình truyền t i g i tin c x y d ng l i nhờ nhũng th ng tin he der ị IPv6 p dụng m t m hình kh c ể ph n m nh g i tin việc ph n m nh g i tin c th c t i host nguồn nơi gửi g i tin Mọi IPv6 router kh ng tiến hành ph n m nh g i tin nhờ g i tin Trong he der t ng hiệu qu gi m thời gi n xử l n IPv6 c c trường hỗ tr cho việc ph n m nh v kết c u l i g i tin củ IPv4 he der c ỏ i Nhũng th ng tin tr gi p cho việc ph n m nh t i t o g i tin IPv6 c ể he der mở r ng củ g i tin IPv6 Gi trị MTU tối thiểu m c ịnh ường link IPv6 yte Router gửi cho c c IPv6 host ường link gi trị MTU m c ịnh củ Tuy nhiên ể ến c c ường link ch g i tin i qu nhiều ường kết nối c gi trị MTU kh c nh u việc ph n m nh g i tin c th c hiên t i host nguồn kh ng th c ởi c c router ường truyền t i ể truyền c t i c n ph i c k ch thư c phù h p v i gi trị MTU nhỏ nh t toàn truyền từ nguồn t i c m t c ch thức ch g i tin ường ch Nhằm phục vụ cho host nguồn ph n m nh g i tin ph i ể host nguồn ịnh gi trị MTU sử dụng gửi gói tin Trong ị IPv6 tồn t i h i kh i niệm: - LinkMTU: gi trị MTU ường kết nối tr c tiếp củ host - P thMTU: gi trị MTU nhỏ nh t tồn Host nguồn c thuật to n tìm P th MTU toàn ường truyền ường truyền gọi P th MTU Discovery lưu gi gi trị ể sử dụng gi o tiếp CHƢƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG VoIPv6 SVTH: Nguy n Kim H i VT2B 55 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 Bư c s ng nh ng n m u củ kỷ XXI ứng dụng củ Internet ph t triển nhằm cung c p dịch vụ cho người dùng note ook cellu l r modem ch n th m nhập vào nhiều ứng dụng d n dụng kh c TV m y ph cà phê… ể c thể nh ng kh i niệm m i d sở TCP/IP thành th c TCP/IP ph i mở r ng Nhưng m t th c tế mà kh ng gi i chuyên m n mà ng y c c c ISP nhận thức c tài nguyên m ng ngày h n hẹp Việc ph t triển thiết ị sở h t ng nh n l c… kh ng ph i m t kh kh n l n V n ềở y ị IP kh ng gi n ị IP ngày c n kiệt s u ị IP (IPv4) kh ng thể p ứng nhu c u mở r ng m ng Bư c tiến qu n trọng m ng t nh chiến lư c ối v i kế ho ch mở r ng việc nghiên cứu cho r IPv6 r ời m t hệ s u củ gi o thức IP ch nh IP version ời kh ng c ngh phủ nhận hoàn toàn IPv4 (c ng nghệ mà h t ng m ng ch ng t ng dùng ngày n y) Vì m t phiên n hoàn toàn m i củ c ng nghệ IP việc nghiên cứu ứng dụng vào th c ti n lu n m t th ch thức r t l n M t nh ng th ch thức liên qu n ến kh n ng tương th ch gi IPv6 IPv4 liên qu n ến việc chuyển i từ IPv4 lên IPv6 làm mà người dùng c thể kh i th c nh ng m nh củ IPv6 kh ng nh t thiết ph i n ng c p ồng lo t toàn m ng (LAN WAN Internet…) lên IPv6 5.1 Mô tả hệ thống: Hệ thống VoIPv6 gồm c t ng ài Asteriskv6 t ng ài c thể m t d i m ng ể chi sẻ qu n l c c tài kho n iện tho i Cũng c thể khu v c ị l kh c nh u ể c thể m t c ng ty ho c c c c ng ty khác Mỗi t ng ài qu n l số lư ng tài kho n nh t ịnh B t ng ài n i chuyện v i nh u ằng gi o thức IAX c c softphone n i chuyện v i t ng ài ằng gi o thức SIP Yêu c u t r củ hệ thống c c tài kho n ng k t ng ài c thể gọi c cho nhau: SVTH: Nguy n Kim H i VT2B 56 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6  IPv6 (c IPv4  IPv4 (c IPv6  IPv6 (c IPv4 C c tài kho n nhau: h i chiều) h i chiều) h i chiều) ng k c c t ng ài kh c nh u c thể gọi c cho  IPv6 (c IPv4  IPv4 (c IPv6  IPv6 (c IPv4 Và từ tài kho n c h i chiều) h i chiều) h i chiều) ị ipv4 IPv6 gọi r  PSTN (c IPv6  PSTN (c IPv4 c m ng PSTN ngư c l i: h i chiều) h i chiều) 5.2 Thực hiện: T ng ài Asteriskv6 PBX cài Fedor Core h i t ng ài l i cài CentOS C c m y tr m c u c c tài kho n cài U untu c c tr m c thể dùng softphone Linphone sử dụng c X-lite sử dụng ị IPv4 Dùng GW SPA3 ho c Windows XP ị IPv6 IPv4 ho c ể gi o tiếp v i m ng PSTN Sử dụng ph n mềm Wiresh rk ể g i tin m ng Internet Asteriskv6 PBX 1: C tài kho n: Mỗi tài kho n c thể nhận ị s u: - ị IPv6 :dc9:: /64 - ị IPv4 68 / - ị IPv4 68 / - ị IPv6 :dc9:: 3/64 SVTH: Nguy n Kim H i VT2B 57 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 Asteriskv6 PBX 2: C tài kho n Mỗi tài kho n c thể nhận m t h i ị s u: - ị IPv6 :dc9:: 4/64 - ị IPv4 68 5/ Asteriskv6 PBX 3: C h i tài kho n Mỗi tài kho n c thể nhận c m t h i ị s u: - ị IPv6 :dc9:: 6/64 - ị IPv4 68 G tew y c ị 7/ 68 nối v i Asteriskv6 PBX 5.3 Kết đạt đƣợc: Cu c gọi IPv4 t i IPv4 IPv6 m t t ng ài kh c t ng ài thành c ng tốt ẹp c h i chiều m t h t ng m ng IPv4 ho c IPv6 Nhưng cu c gọi gi IPv4 IPv6 di n r phức t p c s chuyển i ị server Qu kết qu kh o s t cho th y: + Asteriskv6 PBX kết nối c v i t ng ài l i ằng gi o thức IAX2 port 4569 + C c tài kho n Asteriskv6 PBX qu n l ng k thành c ng v i t ng ài + Tài kho n :dc9:: ho c 4c ị :dc9:: 68 gọi cho tài kho n t ng ài Asteriskv6 PBX m ph m gọi cho tài kho n n tin INVITE c gửi từ ị i v i tài kho n v i tài kho n IPv6 ho t ị ị 68 Qu trình cụ thể s u: - Khi tài kho n tr o c c 68 ằng ị ằng ị IPv6 SVTH: Nguy n Kim H i VT2B t i t ng ài T ng ài 68 :dc9:: ng lắng nghe c c kết nối củ c t ng ài tr o i th ng tin ằng c ch mở port cho ịnh d ng gi o thức ị 58 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 - Tài kho n 4c ị Asteriskv6 PBX T ng ài gửi tr n tin INVITE - T ng ài gửi ị gửi n tin INVITE t i t ng ài yêu c u thiết lập phiên kết nối t i tài kho n thu c t ng ài v i c 68 n tin gửi t i Trying o nhận ng thiết lập kết nối n tin INVITE yêu c u thiết lập phiên cu c gọi t i :dc9:: gửi tr c n tin Ringing t n hiệu chu ng chờ - Tài kho n gửi l i t ng ài t n hiệu chu ng chờ t ng ài l i chuyển tiếp ến tài kh onr - Khi nh c m y n tin OK x c lập cu c gọi thành c ng c gửi t i t ng ài T ng ài gửi t n hiệu tr lời ACK trở l i cho tài kho n gửi n tin OK thiết lập phiên kết nối thành c ng t i tài kho n L c phiên kết nối c x c lập gi h i tài kho n - Khi c m t tài kho n dập m y trư c thi n tin BYE c gửi t i t ng ài t ng ài ch p nhận ngắt kết nối ằng  tài kho n tiếp tục t i tài kho n thức kết th c phiên kết nối gi + Tài kho n c kho n 3c :dc9:: - Khi tài kho n c s ng tài kho n 68 ị 68 OK ch nh Asteriskv6 PBX gọi s ng tài Asteriskv6 PBX qu n l gọi :dc9:: t ng ài Asteriskv6 PBX tr o Asteriskv6 PBX n tin n tin BYE qu trình s u: ị 3c gửi tr OK gửi h i tài kho n ị ị n tin Asteriskv6 PBX qu n l i th ng tin v i tài kho n 305 ằng ị IPv4 kh ng sử dụng port cho IPv6 Gi o tiếp từ tài kho n t i Asteriskv6 PBX hoàn toàn IPv4 Asteriskv6 PBX ài tr o tr o i v i tài kho n ằng ị IPv6 H i t ng i th ng tin ằng gi o thức IAX SVTH: Nguy n Kim H i VT2B 59 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 - Tài kho n gửi n tin INVITE t i server Asteriskv6 PBX yêu c u thiết lập phiên v i tài kho n - Asteriskv6 PBX gửi nhận c Tài kho n sử dụng softphone X-lite n tin Trying vè tài kho n n tin INVITE o n ng thiết lập kết nối gửi t n hiệu chu ng chờ - Server Asteriskv6 PBX iết tài kho n nên tr o Asteriskv6 PBX i th ng tin v i Asteriskv6 PBX tin INVITE tơi tài kho n Tài kho n  Asteriskv6 PBX gửi n yêu c u thiết lập phiên kết nối - Các server tiếp tục tr o thức IAX qu n l i th ng tin ằng ường Trunk sử dụng gi o 3c chờ cho Asteriskv6 PBX ị :dc9:: ến nh c m y gửi gửi t n hiệu chu ng n tin OK ch p nhận kết nối - C c server l i tr o i th ng tin Asteriskv6 PBX gửi th ng tin OK thành c ng t i tài kho n thiết lập luồng RTP h i chiều t i Server c chuyển tiếp t i c c tài kho n - V dụ dập m y trư c server gửi l i n tin BYE c gửi t i Asteriskv6 PBX n tin OK ch p nhận yêu c u kết th c cu c gọi Và tiếp tục chuyển yêu c u kết th c cu c gọi t i Asteriskv6 PBX gửi - n tin BYE t i tài kho n gửi Asteriskv6 PBX n tin OK t i Asteriskv6 PBX ch p nhận ngắt phiên kết nối thành công + Tài kho n c ị :dc9:: gọi r tài kho n co ị :dc9:: gửi PSTN qu trình di n r s u: - Tài kho n lập phiên kết nối v i tài kho n :dc9:: nhận c Asteriskv6 PBX n tin INVITE SVTH: Nguy n Kim H i VT2B n tin INVITE yêu c u thiết t i Asteriskv6 PBX tr l i n tin Trying c ị o n ng thiết lập cu c gọi 60 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 - Server nhận th y y cu c gọi PSTN nên n chuyển tiếp ến g tew y SPA3 c ị IP th ng tin v i g tew y ằng ị n tin INVITE 68 n tr o 68 i củ g tew y c ị IPv4 - G tew y gửi n tin Trying server INVITE server gửi t i t n hiệu o n nhận ng thiết lập cu c gọi S u n tin g tew y gửi chu ng cho server  server chuyển tiếp t n hiệu chuông cho m y c tài kho n - G tew y nhận c th ng tin tr từ m ng iện tho i tương t n tin n gửi OK thiết lập luồng RTP h i chiều t i server c chuyển tiếp t i thuê o S u nhận c thiết lập trư c c chuyển thành h i chiều gửi nhận i  cu c gọi - V dụ thuê n tin ACK x c c thiết lập o PSTN dập m y trư c t i server Asteriskv6 PBX S u nhận ngắt kết nối v i tài kho n từ server t i n tin luồng RTP c s u n tin BYE c gửi i từ server gửi l i n tin OK ch p Qu trình gửi n tin BYE tương t phiên kết nối kết th c Kết qu thu c cho th y ho t ng cụ thể củ VoIPv6 VoIPv6 hoàn toàn c kh n ng triển kh i song song th ch ứng v i h t ng m ng IPv4 t i V i nh ng t nh n ng vư t tr i củ IPv6 so v i IPv4 việc triển kh i IPv6 hoàn toàn c n thiết cà chắn ph i di n r tương l i kh ng x y m t hệ thống ho c gi n c thể ph t triển m ng n i Trên củ m t c ng ty c c chi nh nh c c khu v c ị k kh c nh u SVTH: Nguy n Kim H i VT2B 61 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 KẾT LUẬN Trên y ài làm củ em ề tài “nghiên cứu thiết kế hệ th ng VoIPv6” Bài làm tập trung nghiên cứu gi o thức truyền tho i qu m ng Internet VoIPv6 trình ày c iểm củ hệ thống VoIP VoIPv6 – nh ng ưu iểm n i ật củ IPv6 so v i IPv4 Và việc ứng dụng VoIPv6 tương l i m t xu t t yếu vài n m t i V n ề v i s ph iến r ng khắp củ công nghệ n y IPv6 tồn t i song song v i h t ng m ng IPv4 SVTH: Nguy n Kim H i VT2B 62 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 Tuy nhiên iều kiện kiến thức h n hẹp tài liệu h n chế thời hi n nghiên cứu kh ng c nhiều nên ài làm củ em sơ sài c thiếu s t Mong c d y thêm ể em c hiểu iết s u hệ thống VoIP H n chế củ ài làm chư kh o s t c ho t ng th c tế củ qu trình kết nối c c cu c gọi từ IPv4 s ng IPv4/Ipv6 từ IPv6 s ng m ng tho i tương t PSTN TÀI LIỆU THAM KHẢO http://forum.saobacdau-acad.vn/showthread.php?p=943#post943 SVTH: Nguy n Kim H i VT2B 63 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 http://forum.saobacdau-acad.vn/showthread.php?t=785 http://vi.wikipedia.org/wiki/Triple_play Giáo trình-Bài gi ng : sở thoại Internet Signaling in Telecommunication Networks (2ND) T c gi : John G van Bosse, Fabrizio U Devetak http://www.ebook.edu.vn/?page=1.6&view=4330 Nghiên cứu ứng dụng c ng nghệ iện tho i Internet (Internet Telephony) T c gi : Ph m Việt Dũng Network Protocols Handbook - Javvin Technologies Nghiên cứu công nghệ truyền thoại qua internet sử dụng giao thức TCP/IP (VoIP) - Bùi xu n H nh Voice over IP Fundamentals – Cisco http://www.tapchibcvt.gov.vn/News/PrintView.aspx?ID=17296 http://www.ptithcm.org/forum/showthread.php?t=4296 SVTH: Nguy n Kim H i VT2B 64 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 Hình C c thành ph n củ m ng vi n th ng 1.4.1.2 Hệ thống chuyển mạch Hệ thống chuyển m ch thành ph n cốt lõi củ m ng vi n th ng c chức n ng thiết lập... download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 Vào kho ng thập niên củ kỷ xu t s n phẩm t ng ài iện tử số s kết h p gi c ng nghệ iện tử v i kỹ thuật m y t nh T ng ài... trí hệ thống chuyển mạch mạng NGN SVTH: Nguy n Kim H i VT2B 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nghiên cứu thiết kế hệ thống VoIPv6 Hình C u tr c m ng NGN C ng nghệ t