Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 100 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
100
Dung lượng
4,26 MB
Nội dung
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG
KHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề Tài:
NGHIÊN CỨUGIAOTHỨCTRONGMẠNGVOIP
HỒ CHÍ MINH - 2009
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG
KHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề Tài:
NGHIÊN CỨUGIAOTHỨCTRONGMẠNGVOIP
HỒ CHÍ MINH - 2009
LỜI CẢM ƠN
Trước hết em xin gửi tới cô Bùi Thị Kim Chi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc
đã trực tiếp hướng dẫn , chỉ bảo tận tình trong suốt quá trình em làm Đồ án tốt nghiệp.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáotrong Trường Cao Đẳng Kĩ
Thuật CAO THẮNG đã hết lòng dạy bảo, giúp đỡ em trong những năm học Cao
Đẳng, giúp em có những kiến thức và kinh nghiệm quý giá trong chuyên môn và cuộc
sống. Những hành trang đó là một tài sản vô giá nâng bước cho em tới được với những
thành công trong tương lai.
Cuối cùng, em xin cảm ơn những người thân trong gia đình và bạn bè đã giúp đỡ,
động viên em hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này.
Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2009
Sinh viên
TÓM TẮT NỘI DUNG
Với sự phát triển nhảy vọt của mạng chuyển mạch gói IP hiện nay không chỉ đem
lại cho chúng ta những dịch vụ mới đa dạng mà còn là cơ hội cải thiện các dịch vụ viễn
thông trước kia với chất lượng tốt hơn và giá thành rẻ hơn. Đã từ lâu, mạng chuyển
mạch kênh ghép phân kênh theo thời gian PSTN đã có một vai trò vô cùng quan trọng
với sự phát triển của xã hội. Bên cạnh những ưu điểm về chất lượng dịch vụ tốt, vùng
dịch vụ rộng lớn trên khắp mọi lãnh thổ,… thì mạng PSTN cũng bộc lộ nhiều hạn chế
như số lượng các dịch vụ hạn chế, sử dụng tài nguyên đường truyền không tối ưu, giá
thành cao.
Trên cơ sở đó, mạngVoIP ra đời và ngày càng đáp ứng tốt hơn các yêu cầu đặt ra
như chất lượng dịch vụ, giá thành, số lượng tích hợp các dịch vụ thoại lẫn phi thoại.
Cũng như các công nghệ ra đời trong thời gian gần đây, thì vấn đề Giaothức là đặc
biệt quan trọng. Việc nắm chắc Giaothức là chìa khóa thành công của việc triển khai
mỗi một công nghệ mới vào thực tế. Chính vì vậy, trong nội dung của bài Khóa luận
tốt nghiệp này, em xin được giới thiệu về “Giao thức sử dụng trongmạng VoIP” với
nội dung chính như sau:
Chương 1: Tổng quan về mạng VoIP.
Chương 2: Các giaothức truyền tải trong VoIP.
Chương 3: Giaothức báo hiệu VoIP.
Một vấn đề đặc biệt quan trong khi mỗi công nghệ, một giaothức mới được sinh
ra là vần đề tương thích với các công nghệ và giaothức trước đó. Đó cũng là một trong
nguyên nhân quyết định sự sống còn của mạngVoIP được đề cập tới tại:
Chương 4: Kết nối mạngVoIP và PSTN.
Và phần cuối cùng là:
Chương 5: Khảo sát giaothức cuộc gọi VoIP SIP – PSTN trên thực tế.
Đây là một minh chứng rõ nét về việc triển khai các giaothứcVoIP đã nghiên
cứu trong toàn bộ nội dung bài Luân văn tốt nghiệp vào bài toán viễn thống thực tế.
MỤC LỤC
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNGVOIP 2
1.1. TỔNG QUAN VỀ MẠNGVOIP 2
1.2. ĐẶC TÍNH CỦA MẠNGVOIP 4
1.2.1. Ưu điểm 4
1.2.2. Nhược điểm 5
1.3. YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG ĐỐI VỚI VOIP 6
Chương 2. CÁC GIAOTHỨC TRUYỀN TẢI TRONGMẠNGVOIP 7
2.1. MÔ HÌNH KIẾN TRÚC TỔNG QUAN CỦA MẠNGVOIP 7
2.2. GIAOTHỨC IP 8
2.2.1. Giaothức IP phiên bản 4 (IPv4) 9
2.2.2. Giaothức IP phiên bản 6 (IPv6) 12
2.3. GIAOTHỨC TCP/IP 13
2.4. GIAOTHỨC UDP 19
2.5. GIAOTHỨC SCTP 20
2.6. GIAOTHỨC RTP 24
2.7. GIAOTHỨC RTCP 30
Chương 3. GIAOTHỨC BÁO HIỆU VOIP 33
3.1. GIAOTHỨC BÁO HIỆU H.323 33
3.1.1. Các thành phần trongmạng 33
3.1.2. Giaothức H.323 37
3.1.3. Thiết lập cuộc gọi VoIP sử dụng giaothức H.323 42
3.2. GIAOTHỨC BÁO HIỆU SIP 46
3.2.1. Các thành phần trongmạng SIP 47
3.2.2. Bản tin SIP 49
3.2.3. Mô tả cuộc gọi SIP 54
3.3. SO SÁNH GIỮA GIAOTHỨC H.323 VÀ SIP 56
Chương 4. KẾT NỐI GIỮA MẠNGVOIP VÀ PSTN 58
4.1. VẤN ĐỀ KẾT NỐI GIỮA VOIP VÀ PSTN 58
4.2. MẠNG BÁO HIỆU SS7 60
4.2.1. Các thành phần trongmạng báo hiệu SS7 60
4.2.2. Liên kết trongmạng SS7 62
4.2.3. Định tuyến trongmạng SS7 62
4.2.4. Giaothứctrongmạng SS7 64
4.2.5. Các bước thiết lập cuộc gọi trongmạng SS7 69
4.3. GIAOTHỨC SIGTRAN 70
4.3.1. M2UA/ M2PA 71
4.3.2. M3UA 72
4.3.3. SUA 73
4.3.4. Kết nối mạngVoIP với mạng PSTN 74
Chương 5. KHẢO SÁT GIAOTHỨC CUỘC GỌI VOIP SIP – PSTN TRÊN THỰC
TẾ 79
5.1. GIỚI THIỆU VỀ KIẾN TRÚC MẠNGVOIP ĐƯỢC NGHIÊNCỨU 79
5.2. GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH WIRESHARK 80
5.3. KHẢO SÁT CUỘC GỌI VOIP SIP – PSTN TRÊN THỰC TẾ 81
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Kí hiệu
viết tắt
Viết đầy đủ Ý nghĩa
VoIP Voice over IP Công nghệ truyền thoại trên mạng IP
PSTN
Public Switch
Telephone Network
Mạng điện thoại công cộng
PCM
Pulse-Code
Modulation
Bộ mã hóa mã xung
SNMP
Simple Network
Management Protocol
Giao thức quản trị mạng đơn giản
SIP
Session Initiation
Protocol
Giao thức thiết lập phiên
ATM
Asynchronous
Transfer Mode
Chế độ truyền không đồng bộ
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
ToS Type of Service Kiểu dịch vụ
IP Internet Protocol Giaothức Internet
IPv4 IP version 4 Giaothức Internet phiên bản 4
IPv6 IP version 6 Giaothức Internet phiên bản 6
TCP
Transmission Control
Protocol
Giao thức điều khiển truyền thông tin
UDP
User Datagram
Protocol
Giao thức Datagram người dùng
SCTP
Stream Control
Transmission Protocol
Giao thức truyền điều khiển luồng
RTP
Real-time Transport
Protocol
Giao thức truyền thời gian thực
RTCP
Real Time Control
Giao thức điều khiển thời gian thực
Protocol
Sigtran Signalling Transport Giaothức truyền báo hiệu SS7 trên mạng IP
ITU-T
International
Telecommunication
Union-
Telecommunication
Standardization Sector
Hiệp hội viễn thông quốc tế - Bộ phận chuẩn
viễn thông
RAS
Register Admission
Status
Báo hiệu đăng kí, cấp phép, thông tin trạng thái
SAP
Session
Announcement
Protocol
Giao thức thông báo phiên
SDP
Session Description
Protocol
Giao thức mô tả phiên
SS7
Signaling System
No.7
Hệ thống báo hiệu số 7
SSP Switch Service Point Điểm dịch vụ chuyển mạch
SCP Signal Control Point Điểm điều khiển báo hiệu
STP Signal Tranfer Point Điểm truyền báo hiệu
MTP Message Tranfer Part Phần truyền bản tin
TCAP
Transaction
Capabilities
Application Part
Phần ứng dụng cung cấp giao dịch
TUP Telephone User Part Phần người dùng điện thoại
ISUP ISDN User Part Phần người dùng ISDN
ISDN
Integrated Services
Digital Network
Mạng tích hợp dịch vụ số
SCCP
Signaling Connection
Control Part
Phần điều khiển kết nối báo hiệu
M2UA MTP2 User Adapter Bộ chuyển đổi người dùng MTP2
M2PA
MTP L2 Peer-to-Peer
Adapter
Bộ chuyển đổi bản tin lớp 2 ngang hàng
M3UA MTP3 User Adapter Bộ chuyển đổi người dùng MTP3
IUA ISDN User Adapter Bộ chuyển đổi người dùng ISDN
SUA SCCP User Adapter Bộ chuyển đổi người dùng SCCP
1
MỞ ĐẦU
MạngVoIP ra đời như là một cuộc các mạng của hệ thống viễn thông và xã hội.
Với những ưu điểm vượt trội, mạngVoIP đã chứng tỏ được sức sống và tính thực tiễn
cao của nó. Sự phát triển quá nhanh của mạngVoIP cũng đặt ra một vấn đề nan giải đó
là việc chuẩn hóa giữa các giaothứcVoIP của nhiều nhà phát triển khác nhau. Mà
trong đó có hai giaothức được nhắc tới nhiều nhất đó là H.323 của ITU-T và SIP của
IETF. Như một tất yếu khách quan, mạngVoIP sẽ được chia thành nhiều miền giao
thức khác nhau. Nên vấn đề quan trọng để có thể triển khai được mạngVoIP vào thực
tế thì phải hiểu được bản chất của các giaothức được sử dụng, đặc biệt là các giao
thức báo hiệu. Tuy vậy mới là điều kiện cần cho sự ra đời còn vấn đề then chốt cho sự
tồn tại và phát triển của mạngVoIP lại là vấn đề kết nối với hệ thống viễn thông vốn
có. Và cụ thể là vấn đề kết nối giữa mạngVoIP và mạng PSTN. Và đây cũng là hai nội
dung chính của bài Luân văn tốt nghiệp này.
Trên cơ sở nhận thức rõ sự quan trọng cũng như cách thức hoạt động của giao
thức trongmạng VoIP, thì phương pháp nghiêncứu của em chủ yếu đi sâu nghiêncứu
thông qua tài liệu quy chuẩn về GiaothứcVoIP (RFC của IETF, các tài liệu chuẩn của
ITU-T); đồng thời tham chiếu đến các tài liệu chuyên môn sâu về VoIP để làm rõ các
vấn đề cần giải quyết.
Từ những hiểu biết nghiêncứu lý thuyết khá sâu về chuyên môn, em sẽ tham
chiếu với mô hình thực tế. Từ đó làm rõ các vấn đề vướng mắc mà khi nghiêncứu lý
thuyết chưa thể giải quyết và lảm rõ được.
[...]... hiệu mạng VoIP: báo hiệu có thể là H.323 sử dụng giaothức TCP hay SIP sử dụng UDP hoặc TCP làm giaothức truyền tải của 7 mình (sẽ được trình bày rõ trong nội dung Chương 3: Giaothức báo hiệu trongmạng VoIP) o Thành phần truyền tải media: sử dụng RTP để truyền luồng media với chất lượng thời gian thực và được điều khiển theo giaothức RTCP VoIP Server: chức năng chính của Server trongmạng VoIP. .. sử dụng trongmạng VoIP, chúng ta đi vào xem xét mô hình tổng quan của mạngVoIP Từ đó, chúng ta sẽ thấy được vị trí và vai trò của các giaothức này trongmạng Hình 1 Mô hình kiến trúc tổng quan của mạngVoIPTrong mô hình này là sự có mặt của ba thành phần chính trongmạngVoIP đó là: IP Phone (hay còn gọi là SoftPhone): là thiết bị giao diện đầu cuối phía người dùng với mạngVoIP Cấu tạo chính... của mạng cùng một lúc Việc báo hiệu có thể tương tác được với báo hiệu của mạng PSTN Quản lý hệ thống an toàn, địa chỉ hoá và thanh toán phải được cung cấp, tốt nhất là được hợp nhất với các hệ thống hỗ trợ hoạt động PSTN 6 Chương 2 CÁC GIAOTHỨC TRUYỀN TẢI TRONGMẠNGVOIP 2.1 MÔ HÌNH KIẾN TRÚC TỔNG QUAN CỦA MẠNGVOIP Trước khi đi vào nghiêncứu cụ thể các giaothức truyền tải được sử dụng trong mạng. .. Server: chức năng chính của Server trongmạngVoIP tùy thuộc vào giaothức báo hiệu được sử dụng Nhưng về mô hình chung thì VoIP Server thực hiện các chức năng sau: o Định tuyến bản tin báo hiệu trongmạngVoIP o Đăng kí, xác thực người sử dụng o Dịch địa chỉ trongmạng Nói chung, VoIP Server trongmạng như là đầu não chỉ huy mọi hoạt động của mạng Server có thể tích hợp tất cả các chức năng (SoftSwitch)... từng giaothức cụ thể lại có sự khác nhau nhất định Ở đây có một chú ý là với trường hợp sử dụng UDP, chúng ta cần sử dụng bản tin Connect ACK để xác nhận rằng hai bên đã bắt tay xong và bắt đầu tiến hành cuộc gọi do UDP là giaothức không tin cậy 2.2 GIAO THỨC IP Giaothứcmạng IP được thiết kế để liên kết các mạng máy tính sử dụng phương pháp truyền thông và nhận dữ liệu dưới dạng gói Giaothức IP... cuộc gọi giữa hai đầu cuối VoIP Chúng ta có thể thấy được rõ ràng vai trò của từng thành phần trongmạng cũng như chức năng của các giaothức truyền tải được sử dụng Báo hiệu VoIP có thể sử dụng giao thức TCP hay UDP tùy thuộc vào giaothức báo hiệu được sử dụng (SIP hay H.323) và cấu hình được chọn (UDP hay TCP với trường hợp SIP) Bản tin báo hiệu được định tuyến thông qua VoIP Server Ở đây, ta không... đời và thực hiện chuẩn hoá dịch vụ thoại qua mạng Internet Việc truyền thoại qua internet đã gây được chú ý lớn trong những năm qua và đã dần được ứng dụng rộng rãi trongthực tế Có thể định nghĩa: Voice over Internet Protocol (VoIP) là một công nghệ cho phép truyền thoại sử dụng giao thứcmạng IP, trên cơ sở hạ tầng sẵn có của mạng Internet VoIP là một trong những công nghệ viễn thông đang được quan... chunk được tag hóa với tag gửi trong chunk INIT, một chunk từ một kết nối cũ sẽ được nhận với tag sai Như vậy, SCTP sử dụng việc xác nhận giá trị tag trong TIME_WAIT 23 Hình 12 Hủy kết nối SCTP Tương tự như đối với TCP, các trạng thái trong kết nối SCTP được biểu diễn bằng lược đồ sau: Hình 13 Sơ đồ trạng thái thiết lập SCTP 2.6 GIAOTHỨC RTP RTP là một giaothức dựa trên giaothức IP tạo ra các hỗ trợ... dụng VoIP Việc sử dụng thống nhất giaothức IP cho tất cả các ứng dụng hứa hẹn giảm bớt phức tạp và tăng cường tính mềm dẻo Các ứng dụng liên quan như dịch vụ danh bạ và dịch vụ an ninh mạng có thể được chia sẻ dễ dàng hơn Vấn đề quản lý băng thông: Trong PSTN, băng thông cung cấp cho một cuộc gọi là cố định Trong VoIP, băng thông được cung cấp một cách linh hoạt và mềm dẻo hơn nhiều Chất lượng của VOIP. .. tiếng vọng: Nếu như trongmạng thoại, độ trễ thấp nên tiếng vọng không ảnh hưởng nhiều thì trongmạng IP, do trễ lớn nên tiếng vọng ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thoại Kỹ thuật phức tạp: Truyền tín hiệu theo thời gian thực trên mạng chuyển mạch gói là rất khó thực hiện do mất gói trongmạng là không thể tránh được và độ trễ không cố định của các gói thông tin khi truyền trên mạng Để có được một .
2.2.2. Giao thức IP phiên bản 6 (IPv6) 12
2.3. GIAO THỨC TCP/IP 13
2.4. GIAO THỨC UDP 19
2.5. GIAO THỨC SCTP 20
2.6. GIAO THỨC RTP 24
2.7. GIAO THỨC.
Chương 2. CÁC GIAO THỨC TRUYỀN TẢI TRONG MẠNG VOIP 7
2.1. MÔ HÌNH KIẾN TRÚC TỔNG QUAN CỦA MẠNG VOIP 7
2.2. GIAO THỨC IP 8
2.2.1. Giao thức IP phiên