Nghiên cứu giao thức trong mạng voip

Nghiên cứu giao thức trong mạng voip

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNGKHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐề Tài: NGHIÊN CỨU GIAO THỨC TRONG MẠNG VOIPGVHD: BÙI THỊ KIM CHISVTH: NGUYỄN ĐỖ ANH VIỆTLớp: CĐĐTVT 06BKhóa: 2006-2009HỒ CHÍ MINH - 2009 BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNGKHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐề Tài: NGHIÊN CỨU GIAO THỨC TRONG MẠNG VOIPGVHD: BÙI THỊ KIM CHISVTH: NGUYỄN ĐỖ ANH VIỆTLớp: CĐĐTVT 06BKhóa: 2006-2009HỒ CHÍ MINH - 2009 LỜI CẢM ƠNTrước 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 giáo trong 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 2009Sinh viên TÓM TẮT NỘI DUNGVới 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, mạng VoIP 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 Giao thức là đặc biệt quan trọng. Việc nắm chắc Giao thức 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 trong mạng VoIP” với nội dung chính như sau:Chương 1: Tổng quan về mạng VoIP.Chương 2: Các giao thức truyền tải trong VoIP.Chương 3: Giao thức báo hiệu VoIP.Một vấn đề đặc biệt quan trong khi mỗi công nghệ, một giao thức mới được sinh ra là vần đề tương thích với các công nghệ và giao thức trước đó. Đó cũng là một trong nguyên nhân quyết định sự sống còn của mạng VoIP được đề cập tới tại:Chương 4: Kết nối mạng VoIP và PSTN.Và phần cuối cùng là: Chương 5: Khảo sát giao thức cuộc gọi VoIP SIP – PSTN trên thực tế.Đây là một minh chứng rõ nét về việc triển khai các giao thức VoIP đã nghiên cứu trong toàn bộ nội dung bài Luân văn tốt nghiệp vào bài toán viễn thống thực tế. MỤC LỤCChương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG VOIP . 2 1.1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG VOIP 2 1.2. ĐẶC TÍNH CỦA MẠNG VOIP 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 GIAO THỨC TRUYỀN TẢI TRONG MẠNG VOIP . 8 2.1. MÔ HÌNH KIẾN TRÚC TỔNG QUAN CỦA MẠNG VOIP 8 2.2. GIAO THỨC IP . 9 2.2.1. Giao thức IP phiên bản 4 (IPv4) 10 Như vậy, ta có 6 bit để đánh địa chỉ trạm trong mạng (tức là 26-2=62 máy; vì phải trừ 2 địa chỉ subnet và broastcast của subnet). . 14 2.2.2. Giao thức IP phiên bản 6 (IPv6) 14 2.3. GIAO THỨC TCP/IP 15 2.4. GIAO THỨC UDP 21 2.5. GIAO THỨC SCTP . 22 2.6. GIAO THỨC RTP . 26 2.7. GIAO THỨC RTCP 32 Chương 3. GIAO THỨC BÁO HIỆU VOIP 35 3.1. GIAO THỨC BÁO HIỆU H.323 . 35 3.1.1. Các thành phần trong mạng . 35 3.1.2. Giao thức H.323 39 3.1.3. Thiết lập cuộc gọi VoIP sử dụng giao thức H.323 . 44 3.2. GIAO THỨC BÁO HIỆU SIP . 48 3.2.1. Các thành phần trong mạng SIP 49 3.2.2. Bản tin SIP 51 3.2.3. Mô tả cuộc gọi SIP . 56 3.3. SO SÁNH GIỮA GIAO THỨC H.323 VÀ SIP 58 Chương 4. KẾT NỐI GIỮA MẠNG VOIP VÀ PSTN 60 4.1. VẤN ĐỀ KẾT NỐI GIỮA VOIP VÀ PSTN 60 4.2. MẠNG BÁO HIỆU SS7 . 61 4.2.1. Các thành phần trong mạng báo hiệu SS7 . 61 4.2.2. Liên kết trong mạng SS7 . 63 4.2.3. Định tuyến trong mạng SS7 63 4.2.4. Giao thức trong mạng SS7 65 4.2.5. Các bước thiết lập cuộc gọi trong mạng SS7 . 70 4.3. GIAO THỨC SIGTRAN . 71 4.3.1. M2UA/ M2PA 72 4.3.2. M3UA . 73 4.3.3. SUA 74 4.3.4. Kết nối mạng VoIP với mạng PSTN 75 Chương 5. KHẢO SÁT GIAO THỨC CUỘC GỌI VOIP SIP – PSTN TRÊN THỰC TẾ 80 5.1. GIỚI THIỆU VỀ KIẾN TRÚC MẠNG VOIP ĐƯỢC NGHIÊN CỨU . 80 5.2. GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH WIRESHARK . 81 5.3. KHẢO SÁT CUỘC GỌI VOIP SIP – PSTN TRÊN THỰC TẾ 82 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮTKí hiệu viết tắtViết đầy đủ Ý nghĩaVoIP Voice over IP Công nghệ truyền thoại trên mạng IPPSTNPublic Switch Telephone NetworkMạng điện thoại công cộng PCMPulse-Code ModulationBộ mã hóa mã xungSNMPSimple Network Management ProtocolGiao thức quản trị mạng đơn giảnSIPSession Initiation ProtocolGiao thức thiết lập phiênATMAsynchronous Transfer ModeChế độ truyền không đồng bộQoS Quality of Service Chất lượng dịch vụToS Type of Service Kiểu dịch vụIP Internet Protocol Giao thức InternetIPv4 IP version 4 Giao thức Internet phiên bản 4IPv6 IP version 6 Giao thức Internet phiên bản 6TCPTransmission Control ProtocolGiao thức điều khiển truyền thông tinUDPUser Datagram ProtocolGiao thức Datagram người dùngSCTPStream Control Transmission ProtocolGiao thức truyền điều khiển luồngRTPReal-time Transport ProtocolGiao thức truyền thời gian thựcRTCP Real Time Control Giao thức điều khiển thời gian thực ProtocolSigtran Signalling Transport Giao thức truyền báo hiệu SS7 trên mạng IPITU-TInternational Telecommunication Union- Telecommunication Standardization SectorHiệp hội viễn thông quốc tế - Bộ phận chuẩn viễn thôngRASRegister Admission StatusBáo hiệu đăng kí, cấp phép, thông tin trạng tháiSAPSession Announcement ProtocolGiao thức thông báo phiênSDPSession Description ProtocolGiao thức mô tả phiênSS7 Signaling System No.7 Hệ thống báo hiệu số 7SSP Switch Service Point Điểm dịch vụ chuyển mạchSCP Signal Control Point Điểm điều khiển báo hiệuSTP Signal Tranfer Point Điểm truyền báo hiệuMTP Message Tranfer Part Phần truyền bản tinTCAPTransaction Capabilities Application PartPhần ứng dụng cung cấp giao dịchTUP Telephone User Part Phần người dùng điện thoạiISUP ISDN User Part Phần người dùng ISDNISDNIntegrated Services Digital NetworkMạng tích hợp dịch vụ sốSCCPSignaling Connection Control PartPhần điều khiển kết nối báo hiệuM2UA MTP2 User Adapter Bộ chuyển đổi người dùng MTP2M2PA MTP L2 Peer-to-Peer Bộ chuyển đổi bản tin lớp 2 ngang hàng AdapterM3UA MTP3 User Adapter Bộ chuyển đổi người dùng MTP3IUA ISDN User Adapter Bộ chuyển đổi người dùng ISDNSUA SCCP User Adapter Bộ chuyển đổi người dùng SCCP [...]... giữa mạng VoIP 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 trong mạng VoIP, thì phương pháp nghiên cứu của em chủ yếu đi sâu nghiên cứu thông qua tài liệu quy chuẩn về Giao thức VoIP (RFC của IETF, các tài liệu chuẩn của ITU-T); đồng thời tham chiếu đến các tài liệu chuyên môn sâu về VoIP. .. hiệu mạng VoIP: báo hiệu có thể là H.323 sử dụng giao thức TCP hay SIP sử dụng UDP hoặc TCP làm giao thức truyền tải của mình (sẽ được trình bày rõ trong nội dung Chương 3: Giao thức báo hiệu trong mạng VoIP) 8 o Thành phần truyền tải media: sử dụng RTP để truyền luồng media với chất lượng thời gian thực và được điều khiển theo giao thức RTCP  VoIP Server: chức năng chính của Server trong mạng VoIP. .. được sử dụng trong mạng VoIP, chúng ta đi vào xem xét mô hình tổng quan của mạng VoIP Từ đó, chúng ta sẽ thấy được vị trí và vai trò của các giao thức này trong mạng Hình 1.Mô hình kiến trúc tổng quan của 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 mạng cùng một lúc • Việc báo hiệu có thể tương tác được với báo hiệu của mạng PSTN 6 • 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 7 Chương 2 CÁC GIAO THỨC TRUYỀN TẢI TRONG MẠNG VOIP 2.1 MÔ HÌNH KIẾN TRÚC TỔNG QUAN CỦA MẠNG VOIP Trước khi đi vào nghiên cứu cụ thể các giao thức truyền tải được sử dụng trong. ..MỞ ĐẦU Mạng VoIP ra đời như là một cuộc các mạng của hệ thống viễn thông và xã hội Với những ưu điểm vượt trội, mạng VoIP đã chứng tỏ được sức sống và tính thực tiễn cao của nó Sự phát triển quá nhanh của mạng VoIP cũng đặt ra một vấn đề nan giải đó là việc chuẩn hóa giữa các giao thức VoIP của nhiều nhà phát triển khác nhau Mà trong đó có hai giao thức được nhắc tới nhiều nhất... của IETF Như một tất yếu khách quan, mạng VoIP sẽ được chia thành nhiều miền giao thức khác nhau Nên vấn đề quan trọng để có thể triển khai được mạng VoIP vào thực tế thì phải hiểu được bản chất của các giao thức 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 mạng VoIP lại là vấn đề kết nối với hệ thống... 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: o Định tuyến bản tin báo hiệu trong mạng VoIP o Đăng kí, xác thực người sử dụng o Dịch địa chỉ trong mạng Nói chung, VoIP Server trong mạng như là đầu não chỉ huy mọi hoạt động của mạng Server có thể tích hợp tất cả các chức năng (SoftSwitch)... từng giao thức 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 giao thức không tin cậy 2.2 GIAO THỨC IP Giao thức mạng IP được thiết kế để liên kết các mạng máy tính sử dụng phương pháp truyền thông và nhận dữ liệu dưới dạng gói Giao thức IP... cuộc gọi giữa hai đầu cuối VoIP Chúng ta có thể thấy được rõ ràng vai trò của từng thành phần trong mạng cũng như chức năng của các giao thức truyền tải được sử dụng Báo hiệu VoIP có thể sử dụng giao thức TCP hay UDP tùy thuộc vào giao thức 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... sản phẩm kết nối mạng PSTN và Internet Hiệp hội các nhà sản xuất thoại qua mạng máy tính đã sớm ra 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 trong thực tế Có thể định nghĩa: Voice over Internet Protocol (VoIP) là một công nghệ cho phép truyền thoại sử dụng giao thức mạng IP, trên . mạng VoIP. Chương 2: Các giao thức truyền tải trong VoIP. Chương 3: Giao thức báo hiệu VoIP. Một vấn đề đặc biệt quan trong khi mỗi công nghệ, một giao thức. sở nhận thức rõ sự quan trọng cũng như cách thức hoạt động của giao thức trong mạng VoIP, thì phương pháp nghiên cứu của em chủ yếu đi sâu nghiên cứu thông