Tìm hiểu các giao thức trong VoIP

giá cước thấp chất lượng dịch vụ có thể chấp nhận đã làm nhiều nhà kinh doanh viễn thông quan tâm. Tại Việt Nam, dịch vụ này cũng đã và đang triển khai các dịch vụ thoại trên nền IP. Tuy nhiên, việc triển khai các dịch vụ này vẫn còn nhiều hạn chế do vấn đề kỹ thuật và hạ tầng mạng chưa đáp ứng kịp. Qua một thời gian sử dụng, nhờ giá cước rẻ hơn hẳn so với dịch vụ thoại truyền thống, dịch vụ này thực sự đã mang lại những lợi ích to lớn cho người sử dung. Nhận thấy khả năng phát triển dịch vụ này trong tương lai và được sự quan tâm động viên của các thầy giáo trong Bộ môn Mạng máy tính – Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên hướng tới làm chủ công nghệ VoIP. Vì vậy em đã lựa chọn đề tài “Tìm hiểu các giao thức trong VoIP” để làm đồ án tốt nghiêp. Khách thể và đối tượng nghiên cứu Các mô hình truyền thoại trên thế giới và ở Việt Nam. Các dịch vụ ứng dụng trên nền IP. Tài liệu mô tả các chuẩn đóng gói và truyên tin trên mạng Internet, các tiêu chuẩn nén, mã hóa và giải mã tín hiệu. Giới hạn và phạm vi VoIP là một công nghệ mới với nhiều ứng dụng của nó đã và đang được triển khai nhằm cung cấp các dịch vụ truyền thoại trên Internet. Tuy nhiên các kỹ thuật để triển khai VoIP rất phức tạp nó là tổ hợp các giao thức truyền thoại truyền thống và các giao thức truyền tin trên mạng Internet. Trong đề tài này em chủ yếu tập trung tìm hiểu các giao thức chính được sử dụng trong VoIP từ đó tiến tới làm chủ công nghệ này và triển khai một số mô hình ứng dụng VoIP. Tuy nhiên vì thời gian tìm hiểu hạn chế, nhân lực chỉ có một người nên bài toán xây dựng mô hình ứng dụng VoIP thực tế trong doanh nghiệp và những sự cố phát sinh trong việc triển khai VoIP là chưa giải quyết được. Mục đích và nhiệm vụ Trong đề tài này em chủ các giao thức chính được sử dụng trong VoIP Giao thức thiết lập và điều khiển cuộc gọi: H.323, SIP Giao thức truyền tin trên mạng TCP/IP Các giao thức nén và giải nén thông tin Tìm hiểu các dịch vụ sử dụng công nghệ VoIP trên thế giới và ở Việt Nam Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài Trước hết em xin gửi tới thầy giáo Nguyễn Duy Tân và thầy giáo Vũ Xuân Thắng – Giảng viên Khoa Công nghệ thông tin – trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên – 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. Em cũng chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên đã hết lòng dạy bảo, giúp đơ em trong nhưng năm học Đại học, giúp em có những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong cuộc sống và tương lại.

1 / 127 Tìm hiểu các giao thức trong VoIP Biên tập bởi: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên 2 / 127 Tìm hiểu các giao thức trong VoIP Biên tập bởi: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên Phiên bản trực tuyến: {link} h tt p :// v o e r . e du . v n / m / 5 c f ab 6 a f / 1 / 1 3 / 127 MỤC LỤC 1. Lời mở đầu 10. Kết luận 11. Tài liệu tham khảo 2. Danh mục các từ viết tắt 3. Chương 1: Tổng quan về VOIP 3.1. Tổng quan về VOIP 4. Chương 2: Bộ giao thức TCP/IP 4.1. Mô hình TCP/IP 4.2. Giao thức IP 4.3. Giao thức không kết nối (User Datagram Protocol – UDP) 4.4. Giao thức điều khiển truyền tin (Transmission Control Protocol – TCP) 4.5. Quá trình đóng gói tin trong VoIP 5. Chương 3: Chuẩn H.323 5.1. Chồng giao thức H.323 5.2. Các thành phần trong hệ thống H.323 5.3. Bộ giao thức RTP/RTCP 5.4. Báo hiệu và xử lý cuộc gọi 5.4.1.Chuyển đổi địa chỉ 5.4.2.Các kênh điều khiển 5.4.3.Các thủ tục báo hiệu 6. Chương 4: Chuẩn SIP (Session Initiation Protocol) 6.1. Chuẩn SIP (Session Initiation Protocol) 7. Chương 5: Các biện pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ 7.1. Các biện pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ 8. Chương 6: Bảo mật trong VoIP 8.1. Bảo mật trong VoIP 9. Chương 7: Mô hình mô phỏng hệ thống VoIP 9.1. Mô hình mô phỏng hệ thống VoIP Tham gia đóng góp 4 / 127 Lời mở đầu 5 / 127 Lý do chọn đề tài Trên thế giới, công nghệ điện thoại IP đã được thương mại hóa từ năm 1995, với lợi thế giá cước thấp chất lượng dịch vụ có thể chấp nhận đã làm nhiều nhà kinh doanh viễn thông quan tâm. Tại Việt Nam, dịch vụ này cũng đã và đang triển khai các dịch vụ thoại trên nền IP. Tuy nhiên, việc triển khai các dịch vụ này vẫn còn nhiều hạn chế do vấn đề kỹ thuật và hạ tầng mạng chưa đáp ứng kịp. Qua một thời gian sử dụng, nhờ giá cước rẻ hơn hẳn so với dịch vụ thoại truyền thống, dịch vụ này thực sự đã mang lại những lợi ích to lớn cho người sử dung. Nhận thấy khả năng phát triển dịch vụ này trong tương lai và được sự quan tâm động viên của các thầy giáo trong Bộ môn Mạng máy tính – Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên hướng tới làm chủ công nghệ VoIP. Vì vậy em đã lựa chọn đề tài “Tìm hiểu các giao thức trong VoIP” để làm đồ án tốt nghiêp. Khách thể và đối tượng nghiên cứu Các mô hình truyền thoại trên thế giới và ở Việt Nam. Các dịch vụ ứng dụng trên nền IP. Tài liệu mô tả các chuẩn đóng gói và truyên tin trên mạng Internet, các tiêu chuẩn nén, mã hóa và giải mã tín hiệu. Giới hạn và phạm vi VoIP là một công nghệ mới với nhiều ứng dụng của nó đã và đang được triển khai nhằm cung cấp các dịch vụ truyền thoại trên Internet. Tuy nhiên các kỹ thuật để triển khai VoIP rất phức tạp nó là tổ hợp các giao thức truyền thoại truyền thống và các giao thức truyền tin trên mạng Internet. Trong đề tài này em chủ yếu tập trung tìm hiểu các giao thức chính được sử dụng trong VoIP từ đó tiến tới làm chủ công nghệ này và triển khai một số mô hình ứng dụng VoIP. Tuy nhiên vì thời gian tìm hiểu hạn chế, nhân lực chỉ có một người nên bài toán xây dựng mô hình ứng dụng VoIP thực tế trong doanh nghiệp và những sự cố phát sinh trong việc triển khai VoIP là chưa giải quyết được. Mục đích và nhiệm vụ Trong đề tài này em chủ các giao thức chính được sử dụng trong VoIP Giao thức thiết lập và điều khiển cuộc gọi: H.323, SIP Giao thức truyền tin trên mạng TCP/IP Các giao thức nén và giải nén thông tin Tìm hiểu các dịch vụ sử dụng công nghệ VoIP trên thế giới và ở Việt Nam 6 / 127 Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài Trước hết em xin gửi tới thầy giáo Nguyễn Duy Tân và thầy giáo Vũ Xuân Thắng – Giảng viên Khoa Công nghệ thông tin – trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên – 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. 7 / 127 Em cũng chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên đã hết lòng dạy bảo, giúp đơ em trong nhưng năm học Đại học, giúp em có những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong cuộc sống và tương lại. Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đinh và bạn bè đã giúp đơn, động viên em hoàn thành đồ án này. Hưng Yên, tháng 8 năm 2009 Sinh viên Đinh Bá Trịnh 8 / 127 Danh mục các từ viết tắt 9 / 127 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STTTừ viết tắt Ý nghĩa 1 ACD Automatic Ca l l Distribution 2 ACELP Algebraic Code Excited Linear Prediction 3 ACF Admission Confirmation 4 ACK Acknowledgment 5 ACR Admission Control Routine 6 ADPCM Adaptive Difference PCM 7 ADSL Asymmetric Digital Subcriber Line 8 ARJ Admission Reject 9 ARP Address Resolution Protocol 10 ARQ Admission Request 11 ASCII American Standard Code for Information Interchange 12 ATM Asynchronous Transfer Mode 13 AVT Audio/Video/Transport 14 BCF Bandwidth Change Confirmation 15 B-ISDN Broadband-Integrated Services Digital Network 16 BRJ Bandwidth Change Reject 17 BRQ Bandwidth Change Request 18 CIF Common Intermediate Format 19 CQ Custom Queuing 20 CRTP Compress Realtime Transport Protocol 21 CRV Ca l l Reference Value 22 CT Computer Telephony 23 CTI Computer Telephony Intergration 24 DCF Disengate Confirmation 25 DHCP Dianmic Host Configuaration Protocol 26 DNS Domain Name Service 27 DRQ Disengage Request 28 DS0 Digitl Signal Level 0 29 DSCP Diff Serv Code Point 30 DTMF Dial Tone Multi Frequency 31 EAN Enterprise Area Network 32 ECTF Enterprise Computer Telephony Forum 33 ETSI European Telecommunications Standards Institude 34 FIFO First In First Out 35 GSM Global System for Mobile 36 GSTN General Switched Telephone Network 37 GT Global Transit 38 HTTP Hypertext Transfer protocol 39 IETF Internet Enginerring Task Force 40 IP Internet Protocol 41 IPX Internetwork Protocol Exchange 42 IRQ Information Request 43 IS Integrated Service 44 ISDN Integrated Services Digital Network 10 / 127 45 ISP Internet Service Provider 46 ISUP ISDN User Part 47 ITSP Internet Telephone Service Provider 48 ITU International Telecommunication Union 49 ITU-T International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization 50 IVR Interactive Voice Response 51 LAN Local Area Network 52 LCF Localtion Confirmation 53 LDAP Link Access Procedure On Channel 54 LFI Link Fragment and Interleaving 55 LRJ Location Reject 56 LRQ Location Request 57 MC Multipoint Contro l l er 58 MCS Multipoint Communications System 59 MCU Multipoint Control Unit 60 MGCP Media Gateway Control Protocol 61 OSI Open Systems Interconnection 62 PBX Private Branch Exchange 63 PCM Pulse Code Modulation 64 PQ Priority Queuing 65 PSTN Public Switched Telephone Network 66 QoS Quality of Service 67 RAS Registration, Admission and Status 68 RSVP Resource Reservation Protocol 69 RTCP Real Time Control Protocol 70 RTP Realtime Transport Protocol 71 SAP Service Access Point 72 SCN Switched Circuit Network 73 SDP Session Descripsion Protocol 74 SIP Session Initiation Protocol 75 SS7 Signaling System 7 76 TCP Transmisstion Control Protocol 77 TDM Time Division Multiplexing 78 ToS Type of Service 79 UDP User Datagram Protocol 80 VoIP Voice over IP 81 VPN Virtual Private Network 82 WAN Wide Area Network 83 WFQ Weighted Fair Queuing [...]... một mô hình và một giao thức thực sự được dùng trong thiết kế mạng Mô hình OSI sẽ được dùng để mô tả các giao thức TCP/IP Lớp ứng dụng (application layer) 27 / 127 Lớp ứng dụng của mô hình TCP/IP kiểm soát các giao thức lớp cao, các chủ đề về trình bày, biểu diễn thông tin, mã hóa và điều khiển hội thoại Bộ giao thức TCP/IP tổ hợp tất cả các ứng dụng liên quan đến các chủ đề vào trong một lớp và đảm... truyền tập tin (FTP) HTTP SMTP DNS TFTP Các giao thức lớp vận chuyển phổ biến nhất bao gồm: TCP UDP Giao thức chính của lớp Internet là: IP Lớp truy nhập mạng liên quan đến bất kỳ công nghệ đặc biệt nào được dùng trên một mạng 26 / 127 Các giao thức TCP/IP phổ biến Bất kể các dịch vụ ứng dụng mạng nào được cung cấp và giao thức vận chuyển nào được dùng, chỉ có một giao thức Internet đó là IP Đây là một quyết... đến tất cả các thành phần, cả vật lý và logic, được yêu cầu để tạo ra một liên kết vật lý Nó bao gồm các chi tiết kỹ thuật thiết lập mạng, bao gồm tất cả các chi tiết trong các lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu trong mô hình OSI Hình 2.2 diễn tả một vài giao thức phổ biến được đặc tả bởi các lớp mô hình tham chiếu TCP/IP Vài giao thức lớp ứng dụng được dùng phổ biến nhất bao gồm: Giao thức truyền... quan đến các chủ đề về chất lượng dịch vụ như độ tin cậy, điều khiển luồng và kiểm soát lỗi Một trong những giao thức của nó, giao thức điều khiển truyền (TCP), cung cấp các phương thức mềm dẻo và vượt trội để tiến hành các hoạt động truyền thông trên mạng ít lỗi, lưu thông tốt và tin cậy TCP là một giao thức thiên hướng kết nối (connection – oriented) Nó duy trì một đối thoại giữa nguồn và đích trong. .. cuộc cách mạng trong cách giao dịch với khách hàng của các doanh nghiệp Với tất cả các tiềm năng của web, điện thoại vẫn là một phương tiện kinh doanh quan trọng trong nhiều nước Điện thoại web hay “bấm số” (click to dial) cho phép các nhà doanh nghiệp có thể đưa thêm các phím bấm lên trang web để kết nối tới hệ thống điện thoại của họ Dịch vụ bấm số là cách dễ nhất và an toàn nhất để đưa thêm các kênh... trình bày và lớp phiên vào lớp ứng dụng TCP/IP kết hợp các lớp liên kết dữ liệu và lớp vật lý thành lớp truy nhập mạng TCP/IP đơn giản hơn vì có ít lớp hơn Các giao thức TCP/IP là các tiêu chuẩn mà Internet dùng để phát triển, như vậy mô hình TCP/IP có được sự tín nhiệm chỉ bởi các giao thức của nó Ngược lại, các mạng không được xây dựng trên giao thức OSI, mô hình OSI chỉ được dùng như là một hướng... dùng một số lớp trong mô hình TCP/IP có tên giống như các lớp bên mô hình OSI, nhưng các lớp này trong hai mô hình không tương ứng một cách chính xác Đáng chú ý nhất là lớp ứng dụng có các chức năng khác biệt trong mỗi mô hình Các nhà thiết kế TCP/IP cảm thấy rằng lớp ứng dụng nên bao gồm các chi tiết của lớp phiên và lớp trình bày trong mô hình OSI Họ tạo ra lớp ứng dụng khống chế luôn các hoạt động... lý một vùng trong trường hợp một vùng có nhiều Gatekeeper Trong vùng quản lý của các Gatekeeper, các tín hiệu báo hiệu có thể được chuyển tiếp qua một hoặc nhiều Gatekeeper Do đó các Gatekeeper phải có khả năng trao đổi các thông tin với nhau khi cuộc gọi liên quan đến nhiều Gatekeeper Cấu hình của mạng điện thoại IP được mô tả trong hình IP sau: Thiết bị đầu Chức năng của các phần tử trong mạng như... theo những con đường có thể khác với các 24 / 127 gói 25 / 127 kia Giao thức đặc biệt kiểm soát lớp này được gọi là giao thức IP Sự xác định đường dẫn tốt nhất và chuyển mạch để truyền các gói đều là các hoạt động diễn ra tại lớp này Mỗi liên hệ mật thiết giữa IP và TCP là một điều khiển rất quan trọng IP có thể được xem như có chức năng chỉ ra con đường cho các gói, trong khi TCP cung cấp một cơ chế... Netmeeting của Microsoft Với các chương trình phần mềm này, khách hàng có thể gọi đến công ty của bạn cũng giống như việc họ gọi qua mạng PSTN Bằng việc sử dụng chương trình chẳng hạn Internet PhoneJACK, bạn cũng có thể xử lý các cuộc gọi cũng giống như các xử lý các cuộc gọi khác Bạn có thể định tuyến các cuộc gọi này tới các nhà vận hành, tới các dịch vụ tự động trả lời, tới các ACD Trong thực tế, hệ thống . 1 / 127 Tìm hiểu các giao thức trong VoIP Biên tập bởi: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên 2 / 127 Tìm hiểu các giao thức trong VoIP Biên tập bởi: Khoa CNTT ĐHSP. và nhiệm vụ Trong đề tài này em chủ các giao thức chính được sử dụng trong VoIP Giao thức thiết lập và điều khiển cuộc gọi: H.323, SIP Giao thức truyền tin trên mạng TCP/IP Các giao thức nén và. nghệ VoIP. Vì vậy em đã lựa chọn đề tài Tìm hiểu các giao thức trong VoIP để làm đồ án tốt nghiêp. Khách thể và đối tượng nghiên cứu Các mô hình truyền thoại trên thế giới và ở Việt Nam. Các