Phần này sẽ mô tả chi tiết trong ba thành phần cần thiết để thiết lập một giải pháp SIP trunking: một IP-PBX, một thiết bị gateway có thể xử lý lƣu lƣợng SIP và nhà cung cấp dịch vụ (ITSP).
3.2.3.1 Thiết bị IP-PBX
Điện thoại IP là sử dụng điện thoại trên nền IP kết nối thông qua mạng LAN của công ty, đã có khoảng một vài năm gần đây. Tuy nhiên, bất cứ khi nào cuộc gọi cần thiết đi ra ngoài mạng LAN của công ty chúng phải đƣợc định tuyến đến một cổng PSTN nội hạt (hoặc thông qua một cổng PSTN trong PBX) và gọi tới điện thoại dựa trên TDM truyền thống. Do bản chất vốn thuộc dòng thiết bị TDM và thực tế nhƣ đƣợc mô tả trong phần trên, sự tăng trƣởng lƣu lƣợng chắc chắn sẽ dẫn đến sự cần thiết phải cài đặt thêm phần cứng, giải pháp này là tốn kém.
Trong một thế giới mà ngày càng có nhiều đầu cuối đang chạy IP nhƣ vậy sẽ có nguy cơ làm suy giảm chất lƣợng âm thanh do transcodings lặp đi lặp lại giữa IP và TDM nhƣ thể hiện trong hình 3.8.
Bƣớc tiếp theo là sử dụng IP cho giao diện kết nối ra ngoài mạng LAN của công ty. Điều này đƣợc thực hiện bằng khai báo IP trên giao diện trung kế của PBX, khi hoàn thành PBX này sẽ trờ thành một IP-PBX. Trong thực tế, điều này xảy ra bằng một trong hai cách. Với TDM trƣớc đây hoặc IP-PBX điều này có thể đƣợc thực hiện bằng cách đặt một front-end IP trên giao diện trung kế để tạo ra thiết bị thƣờng đƣợc gọi là IP-PBX lai ghép. PBX này chứa cả TDM trƣớc đây và IP. Các IP-PBX gần đây, hoặc các hệ thống đƣợc thiết kế từ đầu, thƣờng đƣợc xây dựng với công nghệ IP toàn bộ, mà không có phần TDM. Đối với hệ thống nhƣ vậy bất kỳ kết nối với mạng PSTN đòi hỏi một gateway PSTN riêng biệt.
Có một số giao thức có thể đƣợc sử dụng để kích hoạt giao diện trung kế IP, bao gồm MGCP, H.323 và SIP. Tuy nhiên, bây giờ SIP là giao thức đã chiến thắng trong trận đấu về các tiêu chuẩn. SIP có nhiều ƣu điểm nổi bật so với các giao thức khác, quan trọng nhất trong số đó là nó hỗ trợ truyền thông hội tụ trong khi H.323
chỉ là một giao thức cho thoại. Việc sử dụng một giao diện trung kế trên nền IP cung cấp tất cả những lợi ích đƣợc mô tả ở trên và giải quyết các vấn đề về chất lƣợng âm thanh và chi phí.
3.2.3.2 Gateway kết nối SIP
Thành phần gateway có thể là một bức tƣờng lửa có hỗ trợ đầy đủ tính năng SIP hoặc một thiết bị gateway nối với các bức tƣờng lửa, xử lý lƣu lƣợng SIP.
Khi chuyển sang VoIP, các máy điện thoại, cũng nhƣ các máy tính, đƣợc kết nối với mạng IP. Điều này là bắt buộc để bảo vệ hệ thống khỏi các cuộc tấn công và truy cập không mong muốn khác. Điều này đặc biệt nguy hiểm nếu các máy tính và điện thoại luôn luôn kết nối với mạng IP, ví dụ thông qua một kết nối VPN hoặc kênh thuê riêng. Một bức tƣờng lửa bảo vệ máy tính bằng cách từ chối các cuộc tấn công và các gói dữ liệu bất hợp pháp, chỉ cho phép các lƣu lƣợng đã đƣợc kiểm duyệt. Trên một mạng LAN nơi một số máy tính hoặc các thiết bị khác đƣợc kết nối, ngƣời ta thƣờng có địa chỉ IP private và một địa chỉ IP public chung để kết nối đến Internet. Chức năng này đƣợc gọi là NAT (Network Address Translation) và thƣờng đƣợc tích hợp vào các bức tƣờng lửa.
Các Tƣờng lửa và bộ định tuyến (router) thực hiện NAT đƣợc thiết kế cho lƣu lƣợng truy cập dữ liệu đƣợc bắt đầu từ bên trong mạng riêng. Bởi vì các cuộc tấn công độc hại trên mạng thƣờng xuyên có nguồn gốc từ bên ngoài của mạng riêng, tƣờng lửa và bộ router NAT bảo vệ các doanh nghiệp bằng cách chặn các loại lƣu lƣợng này. Tuy nhiên vấn đề đó là lƣu lƣợng SIP bị "hiểu lầm" bởi các tƣờng lửa truyền thống và các bộ router NAT nhƣ là lƣu lƣợng truy cập không mong muốn.
Một rào cản lớn nhất đối với các nhà quản lý CNTT trong việc triển khai SIP trong mạng của họ đang chuẩn bị hệ thống để xử lý lƣu lƣợng SIP qua tƣờng lửa. Phần lớn các tƣờng lửa hiện tại và NAT-router vẫn không đƣợc thiết kế để xử lý đầy đủ giao tiếp từ ngƣời này sang ngƣời khác, sẽ không tới các ngƣời dùng trên các mạng LAN, trừ khi tƣờng lửa doanh nghiệp có hỗ trợ SIP. SIP traversal của tƣờng lửa và NAT đang trở thành một tính năng quan trọng mà hầu hết các nhà
cung cấp thiết bị quảng cáo cho việc hỗ trợ giao thức. Tuy nhiên, sự hỗ trợ SIP cơ bản đƣợc cung cấp bởi hầu hết các nhà cung cấp thiết bị nhƣng không có sự phong phú các tính năng để đáp ứng nhu cầu của một môi trƣờng doanh nghiệp phức tạp. Điều quan trọng là các nhà quản lý CNTT đánh giá giải pháp tƣờng lửa hiện tại của họ để đảm bảo có sự hỗ trợ SIP thích hợp khi tƣờng lửa mới và NAT-router đƣợc cài đặt.
Một vấn đề là các luồng đa phƣơng tiện (ví dụ nhƣ giọng nói) đều đƣợc chuyển một cách tự động qua cổng UDP mà nó thƣờng bị đóng lại. Các tƣờng lửa phải có khả năng tự động mở và đóng cổng dựa trên các báo hiệu SIP chuyển qua. Một vấn đề khác là các thuê bao SIP bên trong các tƣờng lửa không thể đƣợc truy nhập đến thông qua địa chỉ IP do hầu hết chúng thƣờng sử dụng địa chỉ private và ở trong mạng nội bộ. Thông tin liên lạc không thể thực hiện đƣợc, trừ khi có sự hỗ trợ SIP trong các tƣờng lửa.
Một số phƣơng pháp và thiết bị đã đƣợc đề xuất để giải quyết vấn đề kết nối đến ngƣời dùng trên mạng LAN. Tƣờng lửa bao gồm một máy chủ SIP, với SIP proxy, SIP đăng ký và có thể cả B2BUA (Back to Back User Agent), các tƣờng lửa kiểm soát tự động đã có từ nhiều năm nay. Giải pháp này cung cấp sự linh hoạt tối ƣu nhƣ báo hiệu SIP có thể đƣợc viết lại và xử lý theo một cách rất linh hoạt đảm bảo định tuyến chính xác và khả năng tƣơng tác với các hệ thống khác đƣợc xây dựng theo chuẩn RFC 3261 và các tiêu chuẩn liên quan.
Một số nhà cung cấp tƣờng lửa phát triển các mô hình với SIP ALG (Application Layer Gateway). Các ALG thƣờng làm việc ở lớp thấp hơn so với một proxy, điều chỉnh các gói dữ liệu "trên các luồng." Cisco đang phát triển tƣờng lửa với ALGs cái mà cũng xử lý các cuộc gọi đến cho nhiều ngƣời dùng, trong khi việc triển khai đơn giản hơn khác chỉ có thể hỗ trợ một ngƣời sử dụng SIP duy nhất trên LAN. Một hạn chế của kiến trúc ALG là nó không thể xử lý báo hiệu SIP bảo mật thông qua TLS (Transport Layer Security). Kiến trúc này cũng không có khả năng thay đổi báo hiệu SIP trong một số kịch bản của ITSP.
3.2.3.3 Nhà cung cấp dịch vụ
Một nhà cung cấp dịch vụ thoại truyền thống thƣờng cung cấp một hoặc nhiều trung kế T1/E1 cho doanh nghiệp để thực hiện nhu cầu của mình cho liên lạc thoại với bên ngoài cơ sở của riêng mình. Các nhà cung cấp dịch vụ sau đó kết nối tới mạng PSTN trên toàn thế giới. Kết nối giữa các mạng của các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau đƣợc thực hiện bằng thỏa thuận kết nối song phƣơng giữa các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau. Ngoài ra còn có các nhà cung cấp dịch vụ bán buôn thực hiện gom lƣu lƣợng truy cập từ một số nhà cung cấp dịch vụ địa phƣơng và thực hiện các thỏa thuận kết nối chung cho tất cả chúng.
SIP trunking chỉ cung cấp một cách khác để kết nối các thuê bao doanh nghiệp vào mạng. Trong SIP trunking giao diện trung kế T1/E1 truyền thống đƣợc thay thế bằng một kết nối dựa trên SIP chạy trên kết nối IP tới doanh nghiệp. Ngày nay, hầu hết các doanh nghiệp đã có một kết nối đƣợc sử dụng cho lƣu lƣợng truy cập dữ liệu của họ. SIP trunking là phần mềm và dựa trên IP, nó dễ dàng hơn để quản lý từ xa và do đó rẻ hơn cho các nhà cung cấp dịch vụ để bảo trì so với các kết nối truyền thống. Nó cũng thƣờng không yêu cầu các nhà cung cấp dịch vụ cung cấp và chịu trách nhiệm cho bất kỳ thiết bị thêm vào của khách hàng. Đó cũng làm tăng thêm sự đơn giản và hiệu quả chi phí của SIP trunkingnhƣ một phƣơng tiện cung cấp kết nối tới PSTN.
Các loại nhà cung cấp dịch vụ SIP trunking
Các nhà cung cấp dịch vụ thƣờng có cơ sở vật chất của mình để cung cấp đƣờng chuyền cho các thuê bao nhƣ vậy họ kiểm soát tốt hơn chất lƣợng của các dịch vụ cung cấp. Tuy nhiên, nhƣ đã trình bày trong phần chất lƣợng của dịch vụ thì đó là không phải là cách duy nhất để đảm bảo rằng chất lƣợng âm thanh đƣợc duy trì trong mạng VoIP.
Rất nhiều nhà cung cấp SIP trunking và các dịch vụ VoIP là các nhà cung cấp có hạ tầng mạng không đảm bảo. Thƣờng chỉ có một vài công ty lớn có cơ sở hạ tầng
truyền trên mạng các đối tác khác. Số lƣợng đại lý VoIP ngày càng tăng lên nhanh chóng bởi vì trong môi trƣờng IP việc cung cấp một dịch vụ nhƣ vậy là tƣơng đối đơn giản, ít nhất là so với công nghệ TDM cũ. Nhƣ vậy khách hàng có đƣợc dịch vụ tốt nhất, khi các nhà vận hành có hạ tầng mạng có thể tập trung vào điều hành một mạng lƣới rộng lớn một cách hiệu quả nhất trong khi các đại lý bán lẻ có thể tập trung vào việc hỗ trợ khách hàng, thanh toán đơn giản và nâng cao các tính năng dịch vụ khác.
Việc chuyển sang IP cũng cho phép các nhà cung cấp dịch vụ tạo ra nhiều gói dịch vụ. Có một số trƣờng hợp một nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) có thể cung cấp cả dịch vụ thoại. Một nhà cung cấp dịch vụ điện thoại IP (ITSP) có thể tạo ra các gói dịch vụ hấp dẫn bao gồm cả dung lƣợng dữ liệu và thoại tạo ra hiệu quả sử dụng băng thông.
Kết nối với mạng PSTN
Một nhà cung cấp dịch vụ SIP trunking gom lƣu lƣợng truy cập từ nhiều khách hàng doanh nghiệp. Lƣu lƣợng đi tới mạng PSTN nhiều hơn nhiều so với lƣu lƣợng truy cập từ bất kỳ doanh nghiệp nào. Điều này có nghĩa rằng các nhà cung cấp dịch vụ SIP trunking có thể có đƣợc những phút cuộc gọi từ các nhà cung cấp dịch vụ PSTN với tỷ lệ ăn chia thấp hơn so với các doanh nghiệp cá nhân. Chi phí mạng cho phần IP của các cuộc gọi thƣờng không phụ thuộc vào lƣu lƣợng truy cập do vậy có những lợi ích đáng kể đƣợc tạo ra ở đây.
Gọi ra ngoài mạng
Việc sử dụng các mạng IP cho một phần của định tuyến cuộc gọi có nghĩa là một nhà cung cấp dịch vụ với một số POP trên toàn thế giới, hoặc có thỏa thuận với các nhà cung cấp dịch vụ khác để trao đổi lƣu lƣợng, có thể cho phép các cuộc sử dụng hạ tầng mạng IP càng nhiều càng tốt. Cuộc gọi đƣợc chuyển tới PSTN ở POP gần nhất với điểm đến của cuộc gọi. Quá trình này, đôi khi đƣợc gọi là "local breakout," cho phép các nhà cung cấp dịch vụ tận dụng tối đa tỷ lệ cuộc gọi PSTN nội hạt thay vì phải trả phí quốc tế hoặc đƣờng dài. Điều này góp phần làm cho SIP
Trunking trở thành một giải pháp rất hiệu quả cho các doanh nghiệp cũng nhƣ các nhà cung cấp dịch vụ SIP trunking.