MỤC LỤCDANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT4DANH MỤC HÌNH VẼ7LỜI MỞ ĐẦU8Chương 1. Tổng quan về mạng VoIP101.1. Tổng quan về mạng VoIP101.2. Đặc điểm của mạng VoIP131.2.1. Kiến trúc và các thành phần trong mạng VoIP131.2.2. Phương thức hoạt động của mạng VoIP191.2.3. Tính bảo mật của mạng VoIP201.3. Yêu cầu đối với mạng VoIP22Chương 2. Các giao thức truyền tải trong VoIP232.1. Giao thức IP232.1.1. Giao thức IP phiên bản 4 (IPv4)242.1.2. Giao thức IP phiên bản 6 (IPv6)282.2. Giao thức TCPIP302.3. Giao thức UDP342.4. Giao thức SCTP352.5. Giao thức RTP392.6. Giao thức RTCP41Chương 3. Giao thức báo hiệu VoIP443.1. Giao thức báo hiệu H.323443.1.1. Các thành phần trong mạng H.323443.1.2. Phương thức hoạt động của H.323 network493.2. Giao thức SIP613.2.1. Các thành phần trong mạng SIP623.2.2. Phương thức hoạt động của SIP network653.3. So sánh giữa giao thức H.323 và SIP74Chương 4. Ứng dụng của công nghệ VoIP774.1. Xu hướng phát triển của công nghệ VoIP trong thực tế774.2. Đánh giá chung của người sử dụng về công nghệ VoIP79KẾT LUẬN83TÀI LIỆU THAM KHẢO84
C«ng nghÖ VoIP LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi tới cô giáo Bùi Thị Thu Hiền lời cảm ơn chân thành sâu sắc trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình suốt trình em nghiên cứu đề tài thực tập Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội hết lòng dạy bảo, giúp đỡ em năm học Đại Học, giúp em có kiến thức kinh nghiệm quý báu chuyên môn sống Những hành trang tài sản vô giá nâng bước cho em tới với thành công tương lai Cuối cùng, em xin cảm ơn người thân gia đình bạn bè giúp đỡ, động viên em hoàn thành đề tài Hà nội, tháng 05 / 2013 Sinh viên Lê Thị Thắm SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 1- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ .6 Chương Tổng quan mạng VoIP .9 1.2.3 Tính bảo mật mạng VoIP .19 1.3 Yêu cầu mạng VoIP 21 21 Chương Các giao thức truyền tải VoIP 22 2.1.Giao thức IP .22 2.1.1 Giao thức IP phiên (IPv4) 23 2.1.2 Giao thức IP phiên (IPv6) 27 2.2 Giao thức TCP/IP .28 2.3 Giao thức UDP 32 2.4 Giao thức SCTP 33 2.5 Giao thức RTP 37 2.6 Giao thức RTCP 39 40 Chương Giao thức báo hiệu VoIP 41 3.1 Giao thức báo hiệu H.323 41 3.1.1 Các thành phần mạng H.323 41 3.1.2 Phương thức hoạt động H.323 network 46 3.2 Giao thức SIP 58 3.2.1 Các thành phần mạng SIP 59 3.2.2 Phương thức hoạt động SIP network 61 SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 2- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP 3.3 So sánh giao thức H.323 SIP 70 Chương Ứng dụng công nghệ VoIP .72 4.1 Xu hướng phát triển công nghệ VoIP thực tế 72 KẾT LUẬN .78 TÀI LIỆU THAM KHẢO .79 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu viết tắt Thuật ngữ tiếng anh Thuật ngữ tiếng việt ARP Address Resolution Protocol Giao thức xác định địa MAC Cyclic Redundancy Check Domain Name System biết địa IP Mã phát lỗi Hệ thống tên miền CRC DNS SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 3- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP GSM Global HTTP IEETF Communication Hypertext Transfer Protocol Internet Engineer Task Force cầu Giao thức truyền tải siêu văn Lực lượng chuyên trách kĩ IP Header Length Internet Protocol IP version IP version Local Area Network Multipoint process Multipoint Control Unit Media Gateway Control Protocol thuật liên mạng Độ lớn Header Giao thức Internet Giao thức Internet phiên Giao thức Internet phiên Mạng cục Bộ xử lý đa điểm Khối điều khiển đa điểm Giao thức điều khiển cổng Media Gateway Media Gateway Controler phương tiện Gateway truyền tải kênh thoại Gateway điều khiển truyền tải MTP PBX PCM PPP PSTN Message Tranfer Part Private Branch Exchange Pulse-Code Modulation Point-to-point Protocol Public Switch Telephone Network kênh thoại Phần truyền tin Tổng đài nhánh riêng Điều chế xung mã Giao thức điểm điểm Mạng điện thoại công cộng RARP Reverse IHL IP IPv4 IPv6 LAN MC MCU MGCP MGW MGWC System For Address Mobile Hệ thống thông tin di động toàn Resolution Giao thức xác định địa IP Protocol RAS Register Admission Status RFC RSVP RSVP Request For Comment Resource reservation Protocol Resource reservation Protocol RTCP Real Time Control Protocol RTP Real Time Protocol SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 4- biết địa MAC Báo hiệu đăng kí, cấp phép, thông tin trạng thái Bản ghi nhớ Giao thức đặt trước tài nguyên Giao thức giành tài nguyên Giao thức điều khiển thời gian thực Giao thức thời gian thực Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP SAP SCCP SCTP Session Announcement Protocol Giao thức thông báo phiên Signaling Connection Control Part Phần điều khiển kết nối báo hiệu Stream Control Transmission Giao thức truyền vận điều khiển SDP SDP Protocol Session Description Protocol Session Description Protocol SGCP Simple Gateway Control Protocol SIP Session Initiation Protocol giản Giao thức thiết lập phiên SS7 Signaling System No.7 Hệ thống báo hiệu số TCP Transmission Control Protocol TDM Time-Division Multiplexing Giao thức điều khiển truyền thông Ghép kênh phân chia theo thời UDP User Datagram Protocol URI Uniform Resource Identifier VoIP Voice over IP WAN Wide Area Network SVTH: Lª ThÞ Th¾m dòng Giao thức mô tả phiên Giao thức cảnh báo phiên Giao thức điều khiển cổng đơn gian Giao thức Datagram người dung Chuỗi định danh tài nguyên mạng Công nghệ truyền thoại mạng IP Mạng diện rộng - 5- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ .6 Chương Tổng quan mạng VoIP .9 1.2.3 Tính bảo mật mạng VoIP .19 1.3 Yêu cầu mạng VoIP 21 21 Chương Các giao thức truyền tải VoIP 22 2.1.Giao thức IP .22 2.1.1 Giao thức IP phiên (IPv4) 23 2.1.2 Giao thức IP phiên (IPv6) 27 2.2 Giao thức TCP/IP .28 2.3 Giao thức UDP 32 2.4 Giao thức SCTP 33 2.5 Giao thức RTP 37 2.6 Giao thức RTCP 39 SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 6- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP 40 Chương Giao thức báo hiệu VoIP 41 3.1 Giao thức báo hiệu H.323 41 3.1.1 Các thành phần mạng H.323 41 3.1.2 Phương thức hoạt động H.323 network 46 3.2 Giao thức SIP 58 3.2.1 Các thành phần mạng SIP 59 3.2.2 Phương thức hoạt động SIP network 61 3.3 So sánh giao thức H.323 SIP 70 Chương Ứng dụng công nghệ VoIP .72 4.1 Xu hướng phát triển công nghệ VoIP thực tế 72 KẾT LUẬN .78 TÀI LIỆU THAM KHẢO .79 LỜI MỞ ĐẦU Với phát triển nhảy vọt mạng chuyển mạch gói IP không đem lại cho dịch vụ đa dạng mà hội cải thiện dịch vụ viễn thông trước với chất lượng tốt giá thành rẻ Đã từ lâu, mạng chuyển mạch kênh ghép phân kênh theo thời gian PSTN có vai trò vô quan trọng với phát triển xã hội Bên cạnh ưu điểm chất lượng dịch vụ tốt, vùng dịch vụ rộng lớn khắp lãnh thổ,… mạng PSTN bộc lộ nhiều hạn chế số lượng dịch vụ hạn chế, sử dụng tài nguyên đường truyền không tối ưu, giá thành cao SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 7- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP Trên sở đó, mạng VoIP đời ngày đáp ứng tốt yêu cầu đặt chất lượng dịch vụ, giá thành, số lượng tích hợp dịch vụ thoại lẫn phi thoại Cũng công nghệ đời thời gian gần đây, vấn đề giao thức đặc biệt quan trọng Việc nắm Giao thức chìa khóa thành công việc triển khai công nghệ vào thực tế Chính vậy, nội dung báo cáo này, em xin giới thiệu chung “Công nghệ VoIP” Báo cáo gồm nội dung sau: Chương 1: Tổng quan mạng VoIP Chương 2: Các giao thức truyền tải VoIP Chương 3: Giao thức báo hiệu VoIP Chương 4: Ứng dụng công nghệ VoIP Một vấn đề đặc biệt quan công nghệ, giao thức sinh vần đề tương thích với công nghệ giao thức trước Đó nguyên nhân định sống mạng VoIP đề cập tới Mạng VoIP đời mạng hệ thống viễn thông xã hội Với ưu điểm vượt trội, mạng VoIP chứng tỏ sức sống tính thực tiễn cao Sự phát triển nhanh mạng VoIP đặt vấn đề nan giải việc chuẩn hóa giao thức VoIP nhiều nhà phát triển khác Mà có hai giao thức nhắc tới nhiều H.323 ITU-T SIP IETF Như tất yếu khách quan, mạng VoIP chia thành nhiều miền giao thức khác Nên vấn đề quan trọng để triển khai mạng VoIP vào thực tế phải hiểu chất giao thức VoIP quan trọng giao thức báo hiệu sử dụng SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 8- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP VoIP Tuy điều kiện cần cho đời vấn đề then chốt cho tồn phát triển mạng VoIP lại vấn đề kết nối với hệ thống viễn thông vốn có Trên sở nhận thức rõ quan trọng cách thức hoạt động giao thức mạng VoIP, phương pháp nghiên cứu em nội dung báo cáo chủ yếu sâu nghiên cứu thông qua tài liệu quy chuẩn Giao thức VoIP (RFC IETF, tài liệu chuẩn ITU-T); đồng thời tham chiếu đến tài liệu chuyên môn sâu VoIP để làm rõ vấn đề cần giải Chương Tổng quan mạng VoIP 1.1 Tổng quan mạng VoIP Đầu năm 1995 công ty VOCALTEC đưa thị trường sản phẩm phần mềm thực thoại qua Internet giới Sau có nhiều công ty tham gia vào lĩnh vực Tháng năm 1996, VOCALTEC kết hợp với DIALOGIC tung thị trường sản phẩm kết nối mạng PSTN Internet Hiệp hội nhà sản xuất thoại qua mạng máy tính sớm đời thực chuẩn hoá dịch vụ thoại qua mạng Internet Việc truyền thoại qua internet gây ý lớn năm qua dần ứng dụng rộng rãi thực tế SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 9- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP Có thể định nghĩa: Voice over Internet Protocol (VoIP) công nghệ cho phép truyền thoại sử dụng giao thức mạng IP, sở hạ tầng sẵn có mạng Internet VoIP công nghệ viễn thông quan tâm không nhà khai thác, nhà sản xuất mà với người sử dụng dịch vụ VoIP vừa thực gọi thoại mạng điện thoại kênh truyền thống (PSTN) đồng thời truyền liệu sở mạng truyền liệu Như vậy, tận dụng sức mạnh phát triển vượt bậc mạng IP vốn sử dụng để truyền liệu thông thường Để hiểu ưu điểm VoIP mang lại, trước hết vào nghiên cứu khác biệt mạng chuyển mạch kênh PSTN có với mạng chuyển mạch gói nói chung mạng VoIP nói riêng Kỹ thuật chuyển mạch kênh (Circuit Switching) Một đặc trưng bật kĩ thuật hai trạm muốn trao đổi thông tin với chúng thiết lập “ kênh” (circuit) cố định, kênh kết nối trì dành riêng cho hai trạm truyền tin kết thúc Thông tin gọi suốt Quá trình thiết lập gọi tiến hành gồm giai đoạn: Giai đoạn thiết lập kêt nối: Thực chất trình liên kết tuyến trạm mạng thành tuyến (kênh) dành riêng cho gọi Kênh PSTN 64kb/s (do mã hóa PCM có tốc độ lấy mẫu tiếng nói 8kb/s mã hóa bit) Giai đoạn truyền tin: Thông tin gọi suốt Sự suốt thể qua hai yếu tố: thông tin không bị thay đổi truyền qua mạng độ trễ nhỏ SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 10- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP SIP/2.0 200 OK To: Bob ;tag=9345678 Call-ID: 12345601@ph1.company.com CSeq: INVITE Content-Length: v=0 o=bob 3800844316 3760844696 IN IP4 172.18.193.109 s=Session SDP c=IN IP4 172.18.193.109 t=0 m=audio 48140 RTP/AVP a=rtpmap:0 PCMU/8000 Ý nghĩa trường tin: Tiêu đề Mô tả SIP From Thường AOR(Address of Record) người gửi Nó bao gồm SIP SIPS URI với tùy chọn tên hiển thị To Mô tả người nhận tin SIP, AOR người nhận Với chức forward hay redirect thi đanh địa người nhận Trường giống trường From Call-ID Định nghĩa series tin SIP Call-ID phải xác định tin SIP gửi tất UA dialog SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 66- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP Tiêu đề Mô tả SIP Cseq Chứa giá trị nguyên tên phương thức Trường dùng để xác định, săpx xếp, đánh dấu chuỗi SIP request dialog Cseq khác tin truyền lại truyền Via Xác định đường request response gửi Contact Chứa SIP SIPS URI UA muốn nhận SIP request Allow Liệt kê tập phương thức SIP hỗ trợ UA Supported Liệt kê tập phần mở rộng SIP hỗ trợ UA Require Trường giống trường Supported UA xa cần thiết cho transaction xử lý Content- Kiểu phần thân tin SIP (nếu có phần thân) Type Content- Kích thức phần thân tin SIP Trường bắt buộc Length tin SIP truyền TCP Mô tả gọi SIP Cuộc gọi định tuyến qua Proxy Server SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 67- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP Hình 3.12 Thiết lập gọi SIP với Proxy Server Proxy server nhận tin INVITE từ client Proxy server liên lạc với Location server để xác định địa người bị gọi Location server xác định vị trí người gọi cung cấp địa server đích Bản tin INVITE chuyển tiếp tới địa mà Location server trả Proxy server thêm tiêu đề Record-Route vào tin INVITE để tất tin sau định tuyến qua proxy Điều cần thiết cho trình tính cước ứng dụng khác cần thiết để kiểm soát tin cho dialog Phía gọi rung chuông Người gọi nhấc máy Phía gọi gửi tin 200 OK thông báo gọi bắt đầu Bản tin 200 OK chuyển tiếp qua proxy server tới phía gọi Phía gọi trả lời tin 200 OK nhận tin ACK tới proxyserver ( proxy chèn tiêu đề Record-Route vào tin INVITE) gửi trực tiếp tới phía người gọi Proxy chuyển tiếp ACK tới người gọi 10.Cuộc gọi thoại thiết lập SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 68- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP Báo hiệu trực tiếp thiết bị đầu cuối Hình 3.13 Thiết lập gọi với Redirect Server Redirect server nhận tin INVITE từ phía UA gọi Redirect server liên lạc với Location server để lấy thông tin địa UA gọi Location server trả lại địa UA gọi Redirect server trả địa trực tiếp UA gọi với tin 3xx với trường Contact cập nhật Không giống Proxy server, Redirect server không chuyển tiếp tin INVITE UA gọi gửi tin ACK tới Redirect server để xác nhận tin 3xx UAC gọi gửi trực tiếp tin INVITE vởi trường Contact: địa trả Redirect server tới UA gọi SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 69- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP UA gọi rung chuông người dùng nhấc máy UA gọi gửi tin 200 OK tới UA gọi UAC gọi gửi tin ACK xác nhận 3.3 So sánh giao thức H.323 SIP Giữa H.323 SIP có nhiều điểm tương đồng Cả hai cho phép điều khiển, thiết lập huỷ gọi Cả H.323 SIP hỗ trợ tất dịch vụ cần thiết, nhiên có số điểm khác biệt hai chuẩn H.323 hỗ trợ hội nghị đa phương tiện phức tạp Hội nghị H.323 nguyên tắc cho phép thành viên sử dụng dịch vụ bảng thôngbáo, trao đổi liệu, hội nghị video SIP hỗ trợ SIP-CGI (SIP-Common Gateway Interface) CPL (Call Processing Language) SIP hỗ trợ điều khiển gọi từ đầu cuối thứ Hiện H.323 nâng cấp để hỗ trợ chức Nguồn gốc SIP H.323 IETF ITU-T Quan hệ mạng Ngang cấp Ngang cấp Khởi điểm Kế thừa cấu trúc HTTP Kế thừa Q.931, Q.SIG Đầu cuối SIP H.323 • Proxy Server Server • Redirect Server H.323 Gatekeeper • Location Server • Registrar Servers Khuôn dạng Text, UTF-8 SVTH: Lª ThÞ Th¾m Nhị phân - 70- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP Trễ thiết lập gọi Giám sát trạng 1.5 RTT 6-7 RTT Có lựa chọn: Phiên 2: máy chủ phải • thời gian thiết lập gọi thái gọi giám sát suốt thời gian gọi phải giữ trạng thái kết nối TCP Điều hạn chế • suốt thời gian khả mở rộng giảm độ tin gọi Báo hiệu quảng bá cậy Có hỗ trợ Không Sử dụng giao thức Gatekeeper Chất điều khiển băng lượng khác RSVP, OPS, thông H.323 khuyến nghị dùng dịch vụ OSP để đảm bảo chất RSVP để lưu tài nguyên lượng dịch vụ mạng Đăng ký Registrar Chỉ đăng ký mạng có Bảo mật server, có xác nhận đầu Gatekeeper, xác nhận mã hoá cuối mã hoá theo chuẩn H.235 Định vị đầu cuối sử dụng E.164 Định vị đầu cuối định tuyến gọi Dùng SIP URL để đánh tên ảo H.323 phương địa Định tuyến nhờ sử pháp ánh xạ địa dụng Redirect Location server mạng có Gatekeeper Chức định tuyến Gatekeeper đảm nhiệm Tính thoại Hỗ trợ tính Được thiết kế nhằm hỗ trợ gọi SVTH: Lª ThÞ Th¾m nhiều tính hội nghị, kể - 71- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP thoại, hình ảnh liệu, quản lý tập trung nên gây tắc nghẽn Gatekeeper Tạo tính dịch vụ Khả mở rộng Dễ dàng, sử dụng SIPCGI CPL Dễ dàng H.450.1 Hạn chế Chương Ứng dụng công nghệ VoIP 4.1 Xu hướng phát triển công nghệ VoIP thực tế Về bản, công nghệ VoIP cho phép điện thoại sử dụng tín hiệu analog (tín hiệu tương tự) liên lạc với sử dụng tín hiệu số kết nối qua mạng liệu (có thể mạng WAN, LAN Internet) Trong lý thuyết, hai hgói âm liệu số hóa không xung đột với chuyển hệ thống mạng Trong kỷ 21, liệu hình ảnh nhiều công ty quan tâm tín hiệu hình ảnh chiếm lớn dung lượng băng thông mạng Sự kết hợp SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 72- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP âm thanh, hình ảnh liệu hệ thống mạng đem lại cho người dùng nhiều hội giao tiếp không biên giới, tiết kiệm chi phí viễn thông nâng cao hiệu suất công việc cho doanh nghiệp, lại khiến người làm công nghệ thông tin phải đau đầu phải “giữ trật tự” cho ba luồng giao thông mạng Các CIO, người phải chịu gánh nặng với sở hạ tầng mạng viễn thông nhiều năm phải sử dụng nhiều nguồn lực để nâng cấp cải thiện dung lượng, độ tin tưởng khả linh hoạt hệ thống mạng để theo kịp xu hướng phát triển Cách thức hoạt động VoIP Hiện người dùng phổ thông doanh nghiệp sử dụng công nghệ VoIP theo cách Cách thứ dùng điện thoại thông thường, loại có kết nối Internet nhanh với người dùng phổ thông có thêm adapter cho điện thoại tín hiệu analog (ATA) Thiết bị adapter chuyển tín hiệu giọng nói thành gói liệu số truyền qua Internet Việc lắp đặt sử dụng thiết bị dễ dàng nên thiết bị quen thuộc với người dùng phổ thông sử dụng công nghệ VoIP Với doanh nghiệp có nhiều đường dây điện thoại cố định, thiết bị ATA trở thành máy chủ chuyên trách chuyển tín hiệu giọng nói dạng analog thành gói liệu số Ví dụ nhân viên văn phòng Hà Nội gọi cho đồng nghiệp văn phòng thành phố Hồ Chí Minh, gọi chuyển hướng thông qua tổng đài PBX (Private Branch Exchange) đặt công ty, tới mạng nội công ty, sau chuyển thành gói liệu chuyển qua mạng Internet đến hệ thống mạng WAN doanh nghiệp Cách thứ hai sử dụng điện thoại VoIP chuyên dụng Loại điện thoại giống điện thoại bàn thông thường nối với thiết bị định hướng (router) thông qua cáp Ethernet Một server chuyên dụng cho VoIP công ty có nhiệm vụ định hướng gọi toàn mạng từ điện SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 73- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP thoại hỗ trợ gọi VoIP tới điện thoại khác Cách thức ngày phổ biến giúp nhà cung ứng thiết bị chuyên dụng cho doanh nghiệp vừa nhỏ doanh nghiệp chủ yếu sử dụng đường truyền băng thông rộng đường truyền DSL ngày phát triển Cách thứ ba cài đặt phần mềm vào laptop, thiết bị đóng vai trò điện thoại di động Tất người dùng cần đường truyền Internet tốc độ nhanh, “phần mềm thoại” (soft phone) loa, mic card âm để gọi nhận gọi máy tính cá nhân bạn Đây thực bước phát triển cho người dùng di động, thực tế, điều chưa xảy Sự khác biệt gọi qua giao thức IP với gọi điện thông thường Điện thoại thông thường với tiếng ấn số dựa giao thức chuyển mạch mạch (circuit switching) Bạn nhấc ống nghe lên, nghe thấy tiếng mời ấn số, bạn ấn số cần gọi, người gọi nghe thấy chuông nhấc ống nghe lên; kết nối mạch kích hoạt hai đầu dây Sau bạn nói chuyện Cách thức liên lạc có từ hàng kỷ có tên gọi mạng điện thoại PSTN Với VoIP, chuyển mạch mạch thay chuyển mạch gói (packet switching) Internet hệ thống chuyển gói liệu giao tiếp Do cách thức gọi điện thoại truyền thống thông thường phổ biến lại có độ tin tưởng cao, điện thoại VoIP chưa thể thay hoàn toàn Ví dụ điện, dùng điện thoại VoIP để liên lạc bạn có máy phát điện dự phòng – lý nhiều công ty sử dụng hệ thống điện thoại VoIP có đường dây điện thoại thông thường để sử dụng lúc khẩn cấp Một khác biệt chất lượng SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 74- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP gọi Chất lượng gọi VoIP chủ yếu phụ thuộc vào chất lượng mạng tốc độ kết nối Internet để gửi tín hiệu Xét hình thức, điện thoại văn phòng với điện thoại VoIP khác biệt Sự khác biệt mặt kỹ thuật chúng điện thoại VoIP có cổng kết nối Ethernet, điện thoại bình thường Theo dự đoán In-Stat, tổng số điện thoại VoIP bán tăng từ 10 triệu năm 2006 lên 164 triệu vào năm 2010 4.2 Đánh giá chung người sử dụng công nghệ VoIP Ưu điểm dịch vụ VoIP khách hàng giá cước rẻ so với thoại thông thường gọi VoIP sử dụng lượng băng thông Trong thoại thông thường sử dụng kỹ thuật số hoá PCM theo cuẩn G.711 với lượng băng thông cố định cho kênh thoại 64kb/s VoIP sử dụng kiểu số hoá nguồn CS-CELP theo chuẩn G.729 (8kb/s), G.723 (5.3kb/s 6.3kb/s) Như rõ ràng lượng băng thông sử dụng giảm cách đáng kể Hơn thực tế hai người nói chuyện với thường người nói người nghe hai bên nói Vả lại người nói người có lúc dừng hết câu lấy hơi… Khi thông tin thoại thực cần phải truyền người ta gọi khoảng lặng.VoIP sử dụng chế triệt khoảng lặng tiết kiệm thêm lượng băng thông “khoảng lặng” để truyền dạng thông tin khác Đấy ưu điểm lớn VoIP so với mạng điện thoại chuyển mạch kênh truyền thống Thông thường băng thông truyền dẫn cần thiết cho gọi PSTN sử dụng cho 4-6 chí gọi VoIP với chất lượng cao SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 75- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP Nếu để ý chi phí cho gọi theo phút ta thấy lượng tiền tiết kiệm không nhỏ Tuy nhiên việc tiết kiệm tuỳ thuộc vào vùng địa lý khoảng cách Đối với gọi nội hạt việc tiết kiệm không quan trọng gọi đường dài gọi quốc tế thật đáng kể Điều thể giá cước mà nhà cung cấp dịch vụ đưa ra, thông thường giảm 1/10 gọi quốc tế.Ưu điểm VoIP khả dễ dàng kết hợp loại dịch vụ thoại, liệu video Mạng IP dang phát triển cách bùng nổ toàn giới ngày có nhiều ứng dụng phát triển IP Internet trở nên gần gũi với sống người Để giải vấn đề thời gian thực vấn đề cần quan tâm dịch vụ thời gian thực qua mạng gói, tổ chức IETF phát triển giao thức truyền tải thời gian thực RTP/RTCP công cụ cho việc truyền tải thoại video mạng IP, sử dụng giao thức Sử dụng giao thức gói tin đảm bảo mức độ trễ cho phép truyền mạng nhờ sử dụng chế ưu tiên dạng format gói tin RTP thích hợp Bộ giao thức H.323, SIP tổ chức ITU, IETF phát triển để thực báo hiệu điều khiển gọi VoIP, chẩn hoá quốc tế sử dụng cho việc cung cấp dịch vụ thông tin đa phương tiện IP Việc triển khai VoIP không đòi hỏi nâng cấp sở hạ tầng mạng cách phức tạp, thiết bị bổ sung Gateway, Gatekeeper điều khiển đa điểm MCU Chi phí cho thiết bị tương đối rẻ việc cài đặt, bảo dưỡng không phức tạp Hiện có nhiều hãng viễn thông lớn giới cung cấp thiết bị cho thoại VoIP Cisco, Acatel, Siemen…Các thiết bị tương thích với hầu hết chuẩn giao thức Bên cạnh ưu điểm, VoIP có nhược điểm đặc biệt chất lượng dịch vụ: - Do dựa IP kiểu mạng best effort không tin cậy SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 76- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP - Độ trễ không đồng gói tin Các kỹ thuật mã hoá nén số VoIP Kỹ thuật số hoá cho phép truyền thông tín hiệu tương tự địa điểm cách xa cách trung thực Tuy nhiên, nhược điểm số hoá làm tăng độ rộng băng tần cần thiết Trong mạng điện thoại thông thường tín hiệu mã hoá theo luật A luật µ với tốc độ 64kbps Với cách mã hoá này, cho phép khôi phục cách tương đối trung thực âm giải tần thoại Tuy nhiên ứng dụng thoại mạng IP yêu cầu truyền âm với tốc độ thấp tốt Từ đó, xuất số kỹ thuật mã hoá nén tín hiệu tiếng nói G.723.1, G.729A, Về mã hoá tiếng nói có ba loại: mã hoá dạng sóng (waveform), mã hoá nguồn (source) mã hoá lai (hybrid) kết hợp hai loại mã hoá dạng trên.Nguyên lý mã hoá dạng sóng mã hoá dạng tín hiệu tuơng tự Tại phía phát, mã hóa nhận tín hiệu tương tự liên tục mã hoá thành tín hiệu số trước truyền Tại phía thu làm nhiệm vụ ngược lại để khôi phục tín hiệu tương tự từ luồng số thu Nếu lỗi truyền dẫn dạng sóng tiếng nói khôi phục giống với dạng sóng tiếng nói gốc Cơ sở mã hoá dạng sóng là: người nghe nhận dạng sóng tiếng nói gốc chất lượng âm tuyệt vời Tuy nhiên thực tế, qúa trình mã hoá lại sinh tạp âm lượng tử (mà thực chất méo dạng sóng ), thường đủ nhỏ để không ảnh hưởng đến chất lượng tiếng nói thu Ưu điểm mã hoá loại là: độ phức tạp, giá thành thiết kế, độ trễ công suất tiêu thụ thấp Người ta áp dụng chúng để mã tín hiệu khác như: tín hiệu báo hiệu, tín hiệu tương tự giải tần âm đặc biệt với thiết bị điều kiện định chúng có khả mã hoá tín hiệu audio Bộ mã hoá dạng sóng đơn giản điều chế xung mã (PCM), điều chế Delta (DM) Tuy nhiên, nhược điểm mã hoá dạng sóng không tạo tiếng SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 77- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP nói chất lượng cao tốc độ bit thấp Ví dụ mã hoá dự báo tuyến tính (LPC) Đặc điểm kiểu mã hoá giả thiết rằng: tín hiệu tiếng nói bao gồm âm hữu vô Đối với âm hữu nguồn kích thích máy phát âm dãy xung, âm vô nguồn nhiễu ngẫu nhiên Trong thực tế, có nhiều cách để kích thích quan phát âm Nhưng để đơn giản hoá, người ta giả thiết có điểm kích thích toàn giai đoạn lên giọng tiếng nói, âm hữu hay vô KẾT LUẬN Khi mà phát triển mạnh mẽ không ngừng internet đời công nghệ truyền giọng nói qua giao thức internet hay VOIP cách mạng lớn nghành công nghiệp truyền thông Nó chuyển tín hiệu thoại vào gói tin số để gửi qua internet thay sóng vô tuyến, cách gửi không khác việc gửi gói tin thông thường qua internet.Việc sử dụng VOIP có nhiều lợi ích so với phương pháp truyền thống Ưu điểm VOIP cước gọi giảm đáng kể Hầu hết dịch vụ VOIP cung cấp gọi miễn phí Giá gọi từ dịch vụ VOIP tới số cố SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 78- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP định truyền thống rẻ đáng kể so với gọi không dùng VOIP Chỉ cần có có kết nối Internet băng thông rộng đầy đủ băng thông có gọi VOIP chất lượng tốt, tương đương với gọi thông thường khác Nhưng vấn đề gọi VOIP cần có internet.Nên gọi không thực chất lượng internet băng thông không đủ đường truyền kém.Và giống dịch vụ internet, chúng dễ bị hacker công trich xuất liệu cá nhân Hơn nữa, thực gọi VOIP qua mạng WIFI không bảo vệ Nó có khả bị chặn đối tượng sử dụng công cụ nghe gói tin Trong tương lai, công nghệ VOIP ngày hoàn thiện để mang lại nhiều tiện ích cho nhà cung cấp người dung dịch vụ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiến Sỹ Trần Công Hùng, 2011, Kỹ thuật thoại IP – VoIP, Nhà sách Trí Tuệ Tiến Sỹ Nguyễn Tiểu Ban, 2011, Công Nghệ IP/MPLS mạng riêng ảo, NXB Thông Tin truyền thông Giáo trình môn Mạng máy tính, Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội W.Richard Stevens, 1994, TCP/IP Illustrated, Addison-Wesley SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 79- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP Ted Wallingford, 2005, Switching to VoIP, O’relly Ascosiates http://wiki.brekeke.com/wiki/Brekeke-SIP-Server-v3-Quickstart http://en.wikipedia.org/wiki/Voice_over_IP https://vi.wikipedia.org/wiki/VoIP SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 80- Lớp: §H §T4 – K4 [...]... điểm của mạng VoIP 1.2.1 Kiến trúc và các thành phần trong mạng VoIP Trong mô hình này là sự có mặt của ba thành phần chính trong mạng VoIP đó là: • IP Phone (hay còn gọi là SoftPhone): là thiết bị giao diện đầu cuối phía người dùng với mạng VoIP Cấu tạo chính của một IP Phone gồm hai SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 12- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP thành phần chính: Thành phần báo hiệu mạng VoIP: báo hiệu có... lượng thời gian thực và được điều khiển theo giao thức RTCP • VoIP Server: chức năng chính của Server trong mạng VoIP tùy thuộc vào giao thức báo hiệu được sử dụng Nhưng về mô hình chung thì VoIP Server thực hiện các chức năng sau: Định tuyến bản tin báo hiệu trong mạng VoIP Đăng kí, xác thực người sử dụng Dịch địa chỉ trong mạng Nói chung, VoIP Server trong mạng như là đầu não chỉ huy mọi hoạt động... khiển cuộc gọi thực hiện chức năng báo hiệu, định hướng cuộc gọi trong VoIP Sự phân tách giữa mặt phẳng báo hiệu và truyền tải đã được thực hiện ở PSTN với báo hiệu kênh chung SS7, nhưng ở đây nhấn mạnh một thực tế có nhiều chuẩn báo hiệu cho VoIP cùng tồn tại như H323, SIP hay SGCP/MGCP (Simple Gateway Control Protocol/ Media Gateway Control Protocol) Các giao thức báo hiệu này có thể hoạt động cùng... Server, Proxy Server,…) SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 13- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP Hình 1.1 Mô hình cấu trúc tổng quan của mạng VoIP Mô hình phân lớp chức năng Về mặt chức năng, công nghệ VoIP có thể được chi làm ba lớp như sau: Lớp ứng dụng dịch vụ Giao diện mở và tuân theo chuẩn SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 14- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP Lớp điều khiển cuộc gọi Giao diện mở và tuân theo chuẩn Lớp cơ sở hạ... hiện ngược lại 1.2.3 Tính bảo mật của mạng VoIP Nghe lén cuộc gọi ( EavesDropping of phone conversation): Nghe lén qua công nghệ VoIP càng có nguy cơ cao do có nhiều node trung gian trên đường truyền giữa 2 người nghe và người nhận Kẻ tấn công có thể nghe lén được cuộc gọi bằng cách tóm lấy các gói tin IP đang lưu thông qua các node trung gian Có khá nhiều công cụ miễn phí và có phí kết hợp với các... truyền thống, thì việc giả mạo số địên thoại VoIP dễ hơn nhiều, bởi có khá nhiều công cụ và website cho phép thực hiện điều này, ví dụ như www.spooftel.com, www.telespoof.com, www.callnotes.net, www.spoofcard.com Hãng bảo mật Scanit cảnh bảo tình trạng bảo mật VoIP hiện nay là rất tồi tệ Thống kê cho thấy có tới 7/10 cuộc gọi VoIP là "mồi ngon" cho bọn tin tặc Báo cáo nghiên cứu mới nhất của Scanit khẳng... cảnh báo hiện trên mạng Internet đã xuất hiện rất nhiều các phần mềm đơn giản và miễn phí cho phép quét và tìm kiếm các cuộc gọi qua giao thức VoIP không được bảo mật "Thậm chí những phần mềm như thế này còn có thể phát hiện các cuộc gọi VoIP, truy đến tận gốc rễ và ghi lại toàn bộ cuộc gọi lên ổ đĩa cứng của kẻ tấn công như một tệp tin MP3 binh thường," ông Gunasekera cảnh báo Scanit khuyến cáo các... dụng chung tài nguyên 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 hóa và thanh toán phải được cung cấp Tốt nhất là được hợp nhất với các hệ thống hỗ trợ hoạt động của mạng PSTN SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 21- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP Chương 2 Các giao thức truyền tải trong VoIP 2.1 Giao thức IP Giao thức mạng IP được thiết... giá trị về mặt lí thuyết Các thành phần trong mạng VoIP Gatekeeper SVTH: Lª ThÞ Th¾m Terminal Gatekeeper Back-end service Media gateway controller Signalling gateway - 16Media gateway Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP Hình 1.3 Cấu hình mạng VoIP trong xu hướng mạng thế hệ mới NGN Mạng VoIP phải có khả năng thực hiện các chức năng mà mạng điện thoại công cộng thực hiện, ngoài ra phải thực hiện chức năng... truyền tải kênh thoại, Gateway điều khiển truyền tải kênh thoại và Gateway báo hiệu - Gateway báo hiệu (SGW- Signalling Gateway): chức năng trung chuyển giữa báo hiệu trong mạng chuyển mạch kênh (như là SS7 hay R2) và báo hiệu trong mạng IP (H.323), phối hợp hoạt động với Gateway truyền tải và hệ thống quản lý mạng Gateway báo hiệu có thể đứng độc lập hoặc có thể kết hợp với Gateway truyền tải thoại ... cấp đường truyền hai chiều (song công - full duplex) SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 2 8- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP • Đảm bảo độ tin cậy: Giao thức TCP cung cấp tham số kiểm tra với số thứ tự (Sequence... SVTH: Lª ThÞ Th¾m - 3 1- Lớp: §H §T4 – K4 C«ng nghÖ VoIP 2) Đầu cuối khác nhận FIN thực “passive close” FIN nhận gọi xác nhận TCP FIN nhận được truyền lên lớp ứng dụng end-of-file(sau liệu khác... phát RTCP theo số lượng người tham dự Mỗi người tham gia phiên truyền RTP phải gửi định kỳ gói RTCP đến tất người khác tham gia phiên truyền Nhờ mà theo dõi số người tham gia Gói RTCP góp phần làm