giải pháp voice trên mạng diện rộng wan

2 Hạn chế của hệ thống điện thoại truyền thống Mặc dù PSTN là rất hiệu quả và nó đã làm rất tốt công việc mà nó được thiết kế để thực hiện đó là chuyển mạch các cuộc gọi, vẫn có rất nhi

LOI CAM ON

Trong quá trình thực hiện đề tài “Giải pháp voice trên mạng điện rộng WAN”, chúng tôi đã tích góp được nhiều kinh nghiệm cũng như kiến thức Đó chính là những tri thức qui bắu giúp chúng tôi có thể tiễn xa hơn trong quá trình học tập, nghiên cứu và làm việc sau này

Đề tài đã được hoàn thành trong sự cô gắng và nỗ lực nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót Chúng tôi mong nhận được sự góp ý, phê bình và cảm thông của qui i thay cô và các bạn

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn các thây, cô trường Đại Học Dân Lập Kỹ Thuật Công Nghệ, giáo viên hướng dẫn Lý Anh T uấn đã

có những hỗ trợ và chỉ bảo tận tình trong quá trình thực hiện giúp

chúng tôi hoàn thành đề tài này

1 Lich sti của VOIP Q G G0 HH HT SH ng ng ng xe 3

2 Hạn chế của hệ thống điện thoại truyền thống . +cecceccscrscea 4

3 Lý do chuyến sang hệ thống mới -2-©222©eExeerxetrxeereerkeerxed 5

4 Những ưu và nhược điểm của VollP - 2-2 + s++xe+keEkeEEvrke+rsrEerxers 5

“` 5 4.2 NbUQC GEM cece eeccsssescsssssecsssssessssnecsessssecessusssessssecesssseesssnseeesssetees 6

Phần II]: Ky thudt VOIP .cesccceccscscssccsseccssesecseceeseccssesersucesssecssucessecesscssseesssvesses 7

2 Giới thiệu về kỹ thuật IP telephony của Cisco - sec ccesccxeccceee 9

2.1 Giới thiệu kỹ thuật IP Telephonyy 5- 55 5555 c<=cecseeersrsers 9

| 2.2 Các thành phần của IP Telephony - 2 + se xe+xxzxezreereee 9

| 2.2.1 Corso ha tang .esecccccecccccscccecceesesesssesessnsssssssssssssssssssssessssassssssssnsnee 9

| 2.2.2 Cac diém cudi truyền thơng — IP phone . ««-<<-~s>+ 9

2.2.3 Tác nhân xử lý cuộc gỌI - -ĂcĂ nen siererreererces 10 2.2.4 Các ứng dụng IP telephony . - 55c cccscseseesreers 11

3 Giới thiệu internet phone << cv KH TS ng re 11 3.1 _ Điện thoại Internet là ØÌ - << SE TH kg 11

3.2 Đặc điểm điện thoại Internet - 5s cs+zs+Ez+ESrEerevrereersersecee 11

3.2.1 _ Ti€t KiGt ee eeeccsssesssssssssccsssssescessssececcsssssecesssssscsesssnseccessssesesessses 11

3.2.2 Quyền lựa chọn mã vùng s-cs+xtEkeerksrresrrevrreerxed 11

3.3 Nĩ làm việc như thế nào? :-©c+tevcxeccreecrreerrrerrrrerrrreee 12

3.3.1 Dich vụ điện thoại Internet . << «5< «<< se se 12 3.3.2 _ Điện thoại Internet PC-(o-PC . . 5s s vs 13 3.3.3 VoIP trong mạng nội bộ 25 + +2 1E v.v xe 13

Phần IV: Các giao thức hỗ trợ VoÏP và QoS -cccceccrreerrrreerrrree 14

l1 Các giao thức báo hiệu - G5 <4 S3 SH SE HH cu ng 14 1.1 Giao thức H.323 G St HH HH HH HH HH net 14

1.1.1 Sơ lược về H323 cccsccccrkeerrrrkrrrrrrrrrerree 14

hi 009 0 S ‹444344 33

1.2.5 Hoạt động của SĨP - SH HH ng ca 34

PP HŠ ao nan 36

1.3 Media Gateway Control Protocol (MGCP) - 5-5555 <c<<<<s 37

1.3.1 Gilới thiỆU : - (G05 Sa E12 5113 E3 E3 SH kg 37

1.3.2 Các thành phần căn bản của MGCP : 2-c<cccsee 37

1.3.3 Thiết lập cuộc gọi và kết thúc : -e+©cxe+rxesrrxszres 38

1.4 Giao thức RTP (Real-time transport Protocol): -.-‹-s-«+ 38

1.5 Giao thức RTCP (Real-time Transport Control Prototcol) 39

2 QOS VOIP 40

2.1 Quản lý chất lượng dịch vụ (QoS) -©-ccsecrecrserreerreree 40

2.2 — Các kỹ thuật QoS - - Q G Gv rep 40

2.2.1 Kỹ thuật hàng đợi: - ĩ5 5< St sxeiseeieersreeeserses 40

"ZZAN (¡on nan 48

2.2.3 Link Fragmentation and Interleaving -s<<-s<<<+ 50

2.2.4 Call Admission Control (CẤC), Hee 53

2.2.5 Mã hố /giả mã và các yêu cầu về băng thơng 53

Phan V: Nghiên cứu và thiết kế giải pháp VolP -2-©<cccc++secrssee 58

1 Phan cứng và mềm hỗ trợ voice của CisCO - 2s xe cxeerxerxeerxee 58

1.1 _ Thiét bj phan citing wo esseeseesssesssessessssessssssecssesssvesseesseenseeneees 58

1.1.1 Giao diện kếtnối -cscccrrerersrrrrerrrrrrrrerrree 58

1.1.2 Các loại router và switch hỗ trợ VOiCe€ - 5-2 sec csxe 59

1.2 IOS hỗ trợ voice -©2+©s+EE+EEEkELEEEEEEEEEEEkEEkrkerkerkee 60

2 Thiết kế giải pháp Voice over IP cho cơng ty ABC 61

21 Kết quả khảo sát hiện trạng và yêu câu của hệ thống mới 61

2.2 Thiết kế giải pháp VỌP -ccrheHeeHeiHerreee 62

2.2.1 Sơ đồ hệ thơng — ƠỎ 62

2.2.2 Mơ tả giải pháp - Ăn HH ng HH ng ngư ơn 62

2.2.3 Danh sách các thiết bị để hiện thực giải pháp: .- 63

2.3 Thiết kế giải pháp IP telephonyy series 66

2.3.1 So d6 hé thong cccceecessccseccsssessescecssessecsucssessscecsesssssececearereeenses 66

2.3.2 Mơtả giải pháp che 66

2.3.3 Danh sách thiết bị dùng trong giải pháp: 2- «c2 67

2.4 _ Khuyến cáo đối với cơng ty ABC cHHHnHHng g ngey 71

W0 o7 na 72

3.1 Giải pháp CallBack, - c5 <5 SĂ Sen HH Hy ng ng re 72

E513 nh 72

3.1.2 Callback làm việc như thế nào? c-+srvesrsrreerrre 72

3.1.3 Ba cách thực hiện cuộc gọi Callback . -=5<<- 72

3.2 _ Giải pháp Global Calling Card - 5-5555 << ssscseeseseesee 74

3.2.1 Các tính năng và lợi ÍCh - - «sàn rà 74

3.2.2 Lợi ích cạnh tranh - - << S2 K2 xxx re 75

3.3 MediaRing® Enfterprise cce nen eieeeeexeee 75

3.3.1 Nĩ làm việc như thể nào? -522cccscrrrrrrrrrrrerrrrrrred 75

3.3.2 Tính năng và lợi ích - 5< «ca +sss server rerke 76

Phần VI: Thiết lập mơ hình mạng sử dụng VoÏllP . sc<ssssssessssee 78

1 MO hinh thite hién 0 cee cee ccsecesesssssccsesssecsesssesseavsesseeseaecaeseeeeaevsesenenes 78

1.1 Mô tả các thiẾt bị co 11 rcerrrrrrrrrrrrree 78

1.2 Mô tả hoạt động của mô hình - 5-5555 csssczs+esezererszrree 79

1.3 Cấu hình các thiết bị trong mô hình - + xz+rx+++rxetzxed 80

1.3.1 Cấu hình Sofphone - MyPhone v0.2bl2 -cecccce: 80

13.2 Cauhinh Gatekeeper — GNUGk Gatekeeper .- 80

1.3.3 Sử dụng Gnu Control Center để quản lý Gatekeeper 80

1⁄4 Cấu hìnhIPPhone -cccc22CC22veeetrrcrvrxrrrrrrrrrrrrrecree 81

2_ Chất lượng dịch vụ được triển khai trong mô hình . < «<< 83

2.1 Các bước triển khai chất lượng dịch vụ - 5< c<sscc<s<cc<e 83

2.2 _ Theo đõi hoạt động và kiểm tra cấu hình -©cs+zsczsvzeez 85

Phan VII: Kết luận và kiến nghị, 2s ©2+t+EEE+SEEEEvEEEEvEEEErrEEerrrrrcee 87

1 Những vấn đề đã làm được s- cccrkt+kSEEEEErEEkvrEkrtrerrrreryee 87

2 _ Những vấn đề chưa làm được . -:s++cxt+ExtvEEEe+EEEEEerrrrerrrea §7

3 Hướng phát triển của đề tài scerkekevkSEEEkSEEEEEkvrkrsrkerrsers 87

Phụ lục: Các tài liệu tham khảO - 5 < se SE SE g1 SE nen reez 88

Hình ảnh được sử dụng trong tài liệu:

Hinh 1-4: Tim Gatekeeper cceccsssssssssesesesesesescsesesesesssssssassescsseesesesesesessceseseneceses 20

Hình 1-5: Khám phá và đăng Ký ¿- +22 text E1 E111 11.11, 20

Hình 1-6: Thiết lập cuộc gọi + 22©+22+E+2eSEEEEEEEE2112121127122111711211 272 21

Hình 1-7: Lưu đồ thiết lập kênh truyễhn -2- 22 ©+s£+YSZEEEESEEtSEE49EE1EE2eEEEeeri, 22

Hình 1-8: Ludng truyền thông -s©++sSYxSEEEEEExSEEEEEEEEEEEEEEEEEEErrrrrrrrrree 23

Hình 1-10: Kết thúc cuộc gọi -s©Se++EEkSEEEE1119211112112E1117111711 711 7.ecee 25

Hình 1-11: Mô hình báo hiệu trực tiẾp -¿ 2+2 ©SeS*SE2 E1 EEEErrkrrkrkerrkire 26

Hình 1-12: Mô hình call Signaling 5-5-1 + tt St S31111311 12 1xx 26

Hình 1-13: Mô hình H.2425 . 2-2 ©s+©+++Exe+EEEEEEEEEE271E11E7311111612211 2x00 27

Hình 1-14: User A ð€TIẲ - - tt 1.111 141111131111 10111111 nh HH de 29

Hình 1-15: Ứng dụng của Proxy SerV€r 2- 22 ++£+ k49EEEEEkEEExvEEkerrkeerrevrrs 30

Hình 1-16: Tổng quan của việc 08 01177 aa 31

Hình 1-17: SIP trannsaCfiOTIS - 5 2c cu nu ni ng ng 32

Hình 1-18: SIP DiaÌOg, G- G2 S11 3 113 0110 1T HH HT TH ng re 33

Hình 1-20: Lưu đồ thông điệp đăng ký . 2 + ©t2ExSEEEtEEEtErkrerkrrrrerrer 35

Hình 1-21: Lưu đồ thông điệp INVITE - 2-25 SCSe2EE2EEEESEEEEEEEEExerrerr, 35

Hình 1-23: Record rOuting 5 s2 1+1 113191 111318111 1 1 HH HH HH ng cườ 37

Hình 2-1: Hàng đợi FIEFO - 2-22 ++x9EkZ£EEE++EEEE2E3111513111211 116 25111 42

Hình 2-2: Hàng đợi WFQ 2 5+ Scs S22 21132 3221121111111 72111111111111111 11511 43

20110E0090:)//00 000088 44

Hình 2-4: Hàng đợi L.LQ - + 2+2 ©+xEEkEEE +3 E2 EESEEE1111131571113 xe 45

Hình 2-5: Hàng đợi ưu tiên 2-22 s92 eEE L1173171311511511.11E 11711 45

Hình 2-6: Hàng đợi CQ - + 2+ Sex 2 2 111213113 111151111011 1111 xxcrkerg 46

Hình 2-7: Nén Header - -ó- cọ HT TH TH TC KH KH ng gu 47

Hình 2-9: Mô hình traffic shaping - 5-5-5 S+S*S*SE2E211241111 11x rrerereree 49

Hình 2-10: Hàng đợi L/FI - 2-2 ©+<++++++xeE+EEEEeEEEEEEEEEEEEEEEEEELEEEEEEkerrerrkcre 50

Hình 2-11: Cách thức chia packket - 2-5 s + z z 2E 2v Y1 re eeceree 51

Him 2-12: MLP LEI scsesssssssssssessesssesseessssessecsscssscssesssesssessssssssssssecsscsassssssesssesseeasees 51

Hinh 2-13: Hang doi Dual FIFO u ccccsssssssessssssssseessesssssssessrssssssssssssesssssssssessesssessees 52

Hình 2-14: Điều khiển việc chap nhén cudc goi (CAC) ssesssssscsssesscsecscsseeseesccsseerseee 53

Hình 2-1: Sơ đồ hệ théng can nding CAp c ecceessescssssssssesssesssstsssecsssecsseceseseseverseeeseeen 61

Hình 2-2:Voice over [P diagramm - + 1131113131111 13 3 vn ngưng re 62

Hình 2-3: Sơ đồ IP telephony .sssscsssssssssssssesesssesssssessssesesssetsssuscsssscsssecssssesssvessneeennene 66

Hình 3-1:Direct Call IBaCÌK 5 << E3 S9 ST HS ng gep 74

Hình 1-1: Sơ đồ hệ thống 2-2 ©+¿+k<‡ESEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEELErkrsrkeered 78

cQ

CBWFQ DSP E&M FIFO FRTS FXO FXS GCC GTS MGCP IETF ITU LLQ NBMA PDU PBX PSTN

PQ

QoS

RAS RTP RTCP SIP SS7 TDM UAC UAS VAD WFQ WAN

Admission ConFirm Admission ReQuest Admission ReJect Asynchronous Transfer Mode Architectuer for Voice, Video and Integrated Data Call Admision Control

Coder/Decoder Custom Queue Class-Based Weighted Fair Queue Digital Signal Processor

Ear and Mouth First In First Out Frame Relay Traffic Shaping Foreign Exchange Office Foreign Exchange Station Global Calling Card Generic Traffic Shaping Media Gateway Control Protocol Internet Engineering Task Force International Telecommunications Union Low Latency queuing

Non-Broadcast Multi Access Protocol Data Unit

Private Branch Exchange

Public Switched Telephone Network Priority Queue

Quality of Service

Registration, Admission, Status

Real-time Transport Prototcol Real-time Transport Control Prototcol Session Initiation Protocol

Signalling System No 7 Time Division Multplexing User Agent Client

User Agent Server Voice Activity Detection Weighted Fair Queuing Wide Area Network

Tom tat dé tai:

Phan 1: Dac ta dé tai

Đề tài nêu lên xu thế hiện nay trong lĩnh vực truyền thông và liên lạc nhằm giúp người đọc thấy được tính thực tiễn cũng như yêu cầu cân thực hiện của đề tài

Phần 2: Giới thiệu

Những đánh giá sơ bộ về các công nghệ truyền thông hiện nay, ưu điểm cũng như nhược điểm của công nghệ chuyển mạch hign tai (PSTN) và công nghệ truyền thông dựa trên nền IP Lí do tại sao cần chuyển đổi từ công nghệ truyền thông cũ PSTN sang các công nghệ truyền thông mới dựa trên nền IP

Phần 3: Kĩ thuat VoIP

Giới thiệu sơ lược các kĩ thuật, giải pháp VoIP hién tai: VoIP, IP Telephony của Cisco, Internet Phone, cách thức hoạt động, ưu điểm cũng như nhược điểm của từng kĩ thuat VoIP

Phần 4: Các giao thức hỗ trợ VoIP và QoS

Mô tả một cách chỉ tiết về các bộ giao thức hỗ trợ Voice như: H.323, SIP, MGCP và các kĩ thuật đảm bảo chât lượng voice như: hàng doi, traffic

shaping

Phần 5: Nghiên cứu và thiết kế giải phap VoIP

Thiết kế giải pháp nâng cấp mạng cho công ty ABC dựa trên công nghệ VoIP, IP Telephony của Cisco va nghiên cứu các giải pháp Internet Phone Các

lựa chọn khác nhau khi áp dụng các giải pháp VoIP và các giải pháp Internet

Phone đang hiện có

Phần 6: Thiết lập mô hình mạng sử dụng VoIP

Thiết lập mô hình mạng sử dụng VoIP, cau hinh cho các thiết bị phần cứng (Cisco System, Planet) va phan mém cy the, trien khai ky thuat CBWFQ

(QoS) trên hệ thông nhăm đảm bảo chât lượng cuộc gọi

Phần 7: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết những phần làm được, chưa làm được, các khó khăn mà gặp phải khi thực hiện, và hướng phát triên tiệp theo của đê tài

sự phức tạp, cũng như chỉ phí khi triển khai các hệ thống độc lập nhau Trong d6, VoIP là một lựa chọn trong những giải pháp theo xu hướng đĩ

VoIP là một giải pháp mới trong việc trién khai voice va data trên cùng một cơ sở hạ tầng mạng IP Sự tham gia của các cơng ty, tập đồn trong việc thiết kế và triển khai đã tạo ra rất nhiều giải pháp độc quyên chỉ sử dụng những thiết bị của chính họ Bên cạnh đĩ, chúng ta cũng cĩ những giải pháp mở cho phép sử dụng các thiết bị của các hãng khác nhau vào trong cùng một hệ thống

Sự đa dạng này gây khĩ khăn trong việc tìm hiểu và nghiên cứu

Việc đưa ra một cái nhìn tổng quan về các giải pháp, cũng như hình thức triển khai giúp chúng ta hiểu được sự khác biệt, ưu nhược điểm, mức độ hiệu quả, chỉ phí triển khai trên từng hệ thống giúp ta cĩ thể lựa chọn, đưa ra một giải pháp cụ thể trên từng hệ thống cụ thể

Dé tài: “Giải pháp voice trên mạng diện rộng WAN” được lựa chọn vì những lý do sau: |

- VoIP la mét dich vu dia trén co sở hạ tang Internet sẵn cĩ

- _ VoÏlP ngày càng trở nên phố biến và sử dụng rộng rãi

- Các cơng ty đang rất cẦn một giải pháp ứng dụng VoIP vào một hệ thống mạng sẵn cĩ của họ một cách hiệu quả và an tồn với chỉ phí thấp nhất Cho nên nghiên cứu để lựa chọn được một giải pháp tối ưu về mặt chí phí và an tồn cho hệ thống mạng cĩ sẵn của một cơng ty đang là một vấn đề cần thiết

- - Bên cạnh đĩ, trong quá trình nghiên cứu sẽ giúp chúng em học hỏi thêm được nhiều kỹ thuật và kinh nghiệm trước khi ra trường

SVTH: Lương Thanh Bảo & Hưỳnh Từ Phúc Hảo Trang 1

Luận Văn Tốt Nghiệp: Giải pháp Voice trên mạng diện rộng WAN

2_ Nhiệm vụ của đê tài

Đề tài thực hiện 2 nhiệm vụ chính:

- _ Đưa ra một cái nhìn tổng quan về các giải pháp VoIP, IP Telephony, các dịch vụ Internet Phone hiện có

- Giai quyét bài toán nâng cấp hệ thống mạng cho công ty ABC sang hệ thông mạng hỗ trợ voice, dựa trên những yêu câu của hệ thông như sau:

e Cung cấp giải pháp truyền thông IP cho hệ thống mạng e_ Công ty có 3 site: Site A, Site B, Site khác ở Hàn Quốc

> Site A, Site B biết rõ các thông tin về thiết bị, tình trạng của

hệ thông

> Site ở Hàn Quốc không có thông tin, có thể sử dụng các thiết

bị mới

> Tình trạng kết nối WAN: Site A kết nối đến site B bằng

leased-line IMbps, Site A kêt nôi đên Site Korea băng leased- line 512 Kbps

SVTH: Lương Thanh Bảo & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 2

Luận Văn Tốt Nghiệp: Giải pháp Voice trên mạng điện rộng WAN

Phần II: Giới thiệu

1 Lich st cua VoIP

Voice Over IP ra đời là kết quả làm việc của một nhĩm người Israel vào năm 1995 khi họ thiết lập sự truyền thơng trên hai máy tính Sau đĩ, cơng ty Volcatec cho ra đời phần mềm điện thoại internet (phần mềm Internet Phone)

Phần mềm này được thiết kế để chạy trên máy tính cá nhân (486/33Mhz) cĩ card âm thanh, speaker, microphone, modem Phan mém nay nén tin hiéu tiéng nĩi, biên dịch nĩ thành các gĩi dữ liệu tiếng nĩi rồi gởi đi thơng qua mang Internet Thuật ngữ VoIP lần đầu tiên được sử dụng bởi diễn đàn VọP F orum (một nhĩm các cơng ty chính gồm Cisco, Vocaltec va 3Com) dé nang cap va phát triển giao thức H.323 của tổ chức viễn thơng quốc tế (International Telecommunications Union - ITU) Dién dan này cũng nghiên cứu vê các chuẩn dịch vụ và việc sử dụng các chuẩn tín hiệu số để truy cập voicemail

Trước năm 1998, VoIP đã đạt được một vài thành tựu Một số nhà doanh nghiệp đã bắt đầu thiết lập các gateway để cho phép các kết nối đầu tiên

từ PC-to Phone và sau đĩ là từ Phone-to-Phone Một vài nhà doanh nghiệp này cung cấp cho khách hàng một điều kiện thuận lợi để thiết lập các cuộc gọi miễn phí bằng việc sử dụng điện thoại thơng thường Mỗi cuộc gọi điện thoại cĩ một thơng báo tại thời điểm bắt đầu và kết thúc cuộc gọi Dịch vụ này chỉ cĩ sẵn cho những người song ở Bắc Mỹ Dịch vụ này cho phép người sử dụng thiết lập các cuộc gọi miên phí với khoảng cách xa Mơ hình tiếp thị miễn phí đến khách hàng này được bảo trợ bởi một số hãng và cơng ty Những dịch vụ này thường cân các dịch vụ một máy tính để bắt đầu một cuộc gọi, mặc dù sự truyền thơng thật sự là từ điện thoại đến điện thoại Ở giai đoạn này, lưu lượng VoIP được biểu diễn ít hơn 1% lưu lượng của tiếng nĩi Tuy nhiên điện thoại Internet sử dụng PC-to-PC chỉ được thực hiện khi cả hai đối tượng đều sử dụng phần mềm Internet Phone Kỹ thuật này tồn tại nhiều hạn chế Ví dụ : khơng

chính thức hố các giao thức gọi điện thoại , nghĩa là ca hai đối tượng cân sự chỉ định trước thời gian cuộc gọi để thực hiện các kết nối cuối cùng của chính

họ, đồng thời người sử dụng cũng gặp phải các vấn đề như chất lượng kém,

thiếu dịch vụ, thường xuyên gặp sự chậm trễ

Vào năm 1998, ba nhà sản xuat Switch đã giới thiệu thiết bị cĩ khả năng chuyển tiếp Hiện tại, hầu hết các nhà cung cấp thiết bị định tuyến và chuyển

tiép IP hé tro VoIP như là một chuẩn hay một tuỳ chọn Lưu thơng VoIP vượt

quá 3% lưu lượng tiếng nĩi trước năm 2000, và được dự đốn sẽ tăng nhanh

chĩng từ 25% đến 40% lưu lượng tiếng nĩi của tất cả các cuộc gọi quốc tế

trước năm 2005 Ngày nay cĩ hai chuẩn cho chuyền tiếp VoÏP và các Gateway

là : SIP và H.323

Voice là cơng nghệ chính mới nhất thiết lập đường đi của nĩ vào thế giới IP Trong nhiều năm, từ khi VolP được giới thiệu, danh sách tăng trưởng

của các nhà cung cấp kỹ thuật bắt đầu đề xuất phần mềm điện thoại cho máy

tính Các nhà sản xuất gateway xâm nhập vào thị trường một cách mạnh mẽ

Cho tới hiện giờ, VolP được cung cấp chính là điện thoại từ máy tính đến máy

SVTH: Luong Thanh Bao & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 3

Internet

2 Hạn chế của hệ thống điện thoại truyền thống

Mặc dù PSTN là rất hiệu quả và nó đã làm rất tốt công việc mà nó được thiết kế để thực hiện (đó là chuyển mạch các cuộc gọi), vẫn có rất nhiều người điều khiển kinh doanh dau tranh doi chuyén thành một mạng mới, ở đó thoại sẽ

là một ứng dụng trên nền mạng số liệu Điều này xảy ra vì một số lý đo:

- Số liệu đã vượt qua thoại và trở thành lưu lượng chính trên rất nhiều mạng được thiết kế để truyền thoại : Số liệu đang được truyền trên nền mạng được thiết kế để truyền thoại một cách có hiệu quả Số liệu co những đặc tính khác nhau như sự biến động của giải thông và nhu cầu giải thông lớn hơn Các công nghệ mới như Fast Ethernet, Gigabit Ethernet và Optical Networking sẽ được sử dụng để phát triển các mạng tốc độ cao cần để truyền tất cả các số liệu bổ sung này

- PSTN không thể tạo và phát triển các tính năng một cách kịp thời : Biện pháp chính để giữ khách hàng là lôi kéo họ vào những dịch vụ và ứng dụng mới PSTN được thiết kế trên cơ sở hạ tầng mà nhờ đó các nhà khai thác thiết bị phát triển các ứng dụng cho chính các thiết bị ấy Với một cơ sở hạ tầng mở, nhiều nhà khai thác có thể cung cấp các ứng dụng, cho phép phát triển nhiều hơn các ứng dụng và các giải pháp Với

cơ sở hạ tầng như hiện nay, không cho phép các nhà khai thác viết các ứng dụng mới cho PSTN Hãy tưởng tượng thế giới sẽ thế nào nếu Microsoft không muốn cho các nhà cung cấp khác viết các ứng dụng cho phần mềm của mình

- Số liệu, thoại, hình ảnh không thể hội tụ trong PSTN vì kiểu thiết kế như

hiện nay không đáp ứng được

- _ Kiểu cấu trúc xây dựng để truyền thoại không đủ linh hoạt để truyền số

liệu

- Một điều quan trọng cần nhớ là các cuộc gọi chuyển mạch kênh đòi hỏi

phải có một kênh cố định giữa hai thuê bao Dù người gọi hay người được gọi đang nói, thì không thể có bất cứ người nào khác sử dung két nối tốc độ 64kbps đó Có nghĩa là công ty điện thoại không thể sử dụng giải thông này cho bất cứ một mục đích nào khác và phải tính cước cho các thuê bao trên cơ sở tài nguyên sử dụng của nó Nói cách khác, mạng

số liệu có khả năng sử dụng giải thông chỉ khi nó yêu cầu Sự khác biệt này tuy bề ngoài là không đáng kể, nhưng lại là lợi ích chính của mạng thoại trên cơ sở các gói

SVTH: Lương Thanh Bảo & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 4

Luận Văn Tốt Nghiệp: Giải pháp Voice trên mạng diện rộng WAN

3 Lý do chuyền sang hệ thống mới

Đây là một vài lý do để chuyển đổi sang hệ thống mới:

- Hiệu quả hơn: Kỹ thuật chuyển mạch truyền thống của PSTN yêu cầu một đường dây giữa bộ chuyển mạch của công ty điện thoại và khách hàng được mở và được xảy ra trong thời gian gọi, không quan tâm lượng thông tin được truyền Ngược lại, trong mạng IP, tất cả nội dung kế cả voice, text, video, computer program, hay lượng lớn những dạng thông tin khác - chuyển thông qua mạng trong những gói mà được định hướng tới đích của nó bởi những tuyến khác nhau, chia sẻ cùng những thiết bị một cách hiệu quả nhất

- - Giá thấp hơn: Hệ thống IP sẽ đưa ra những biện pháp kinh tế cho VIỆC cung cấp những kết nối truyền thông Kỹ thuật Internet luôn sẵn sàng với bất kỳ ai với một máy tính và modem có khả năng bỏ qua phí PSTN đường đài

- - Độ tin cậy cao hơn: Trong một vài lời mời, mạng IP cũng đưa ra những tìm năng cho độ tin cậy cao hơn mạng chuyển mạch bởi vì cac mang IP tai định tuyến những gói một cách tự động xung quanh những vẫn đề như các router gặp sự có hay đường truyền bị hư Các mang IP không tin tưởng vào mạng dành riêng cho báo hiệu cái mà

có thể bị tổn thương với các sự cô về điện

- Hỗ trợ việc đổi mới: dựa trên những chuẩn không độc quyên, hoà hợp với những nhà phát triển phần cứng và phần mềm và miên phí, kiến trúc mở này cho phép những nhà thầu phát triển phần cứng và phần mềm mới có thể tích hợp vào mạng Ngược lại, mạng chuyển

mạch hoạt động như một hệ thống đóng, vì vậy việc thực hiện nó

càng khó cho những nhà phát triển xây dựng và triển khai những ứng dụng mới

4_ Những ưu và nhược điểm của VoIP

41 Ưu điểm

Thông tin thoại trước khi đưa lên mạng IP sẽ được nén xuống dung lượng thấp (tuỳ theo kỹ thuật nén), vì vậy sẽ làm giảm được lưu thông trên

mạng

Trong trường hợp cuộc gọi ở mạng chuyển mạch kênh một kênh vật lý

sẽ được thiết lập và duy trì giữa hai bên cho đến khi một trong hai bên huỷ bỏ

liên kết Như vậy, trong khoảng thời gian không có tiếng nói, tín hiệu thoại vẫn

được lấy mẫu, lượng tử hoá và truyền đi Vì vậy, hiệu suất đường truyền sẽ

không cao Đối với điện thoại Internet có các cơ chế để phát hiện khoảng lặng

(khoảng thời gian không có tiếng nói) nên sẽ làm tăng hiệu suất mạng

- Giảm chỉ phí: Một giá cước chung sẽ thực hiện được với mạng Internet

và do đó tiết kiệm đáng kể các dịch vụ thoại và fax Người ta ước tính

có khoảng 70% các cuộc gọi đến Châu Á là để gửi fax, phần lớn trong

SVTH: Lương Thanh Bảo & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 5

- Don giản hoá: Một cơ sở hạ tầng thích hợp hỗ trợ tất cả các hình thức thông tin cho phép chuẩn hoá hơn và giảm tong sỐ thiết bị Cơ sở hạ tầng kết hợp này có thể hỗ trợ việv tối ưu hoá băng tần động

- Théng nhất: Vì con người là nhân tố quan trọng nhưng cũng dễ sai lầm nhất trong một mạng viên thông, mọi cơ hội để hợp nhất các thao tác, loại bỏ các điểm sai sót và thống nhất các điểm thanh toán sẽ rất có ích

Trong các tổ chức kinh doanh, sự quản lý trên cơ sở SNMP có thể được cung cap cho ca dich vu thoại và dữ ligu sit dung VoIP Viéc str dung thống nhất giao thức 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

4.2 Nhược điểm

Nhược điểm chính của điện thoại qua mạng IP chính là chất lượng dịch

vụ Các mạng số liệu vốn dĩ không phải xây dựng với mục đích truyền thoại thời gian thực, vì vậy khi truyền thoại qua mạng số liệu cho chất lượng cuộc gọi thấp và khong thể xác định trước được Sở dĩ như vậy là vì gói tin truyền trong mạng có thể thay đổi trong phạm vi lớn, khả năng mất mát thông tin trong mạng hoàn toàn có thể xảy ra Một yếu tố làm giảm chất lượng thoại nữa

là kỹ thuật nén để tiết kiệm đường truyền Nếu nén cuống dung lượng càng thấp thì kỹ thuật nén càng phức tạp, cho chất lượng không cao và đặc biệt là

thời gian xử lý sẽ lâu, gây trễ

Một nhược điểm khác của điện thoại IP là vấn đề tiếng vọng Nếu như trong mạng thoại, do trể ít nên tiếng vọng không ảnh hưởng nhiều thì trong

mạng IP, do trễ lớn nên tiếng vọng ảnh hưởng, nhiều đến chất lượng thoại Vì

vậy, tiếng vọng là một vấn đề cần phải giải quyết trong điện thoại IP

SVTH: Lương Thanh Bảo & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 6

Luận Văn Tốt Nghiệp: Giải pháp Voice trên mạng diện rộng WAN

Phan III: K¥ thuat VoIP

L_ Giải phap Voice over IP

1.1 Voice trên IP là gì?

VoIP là một khái niệm chung, nó nói đến tất cả các loại truyền thông voice đang sử dụng kỹ thuật IP thay vì kỹ thuật chuyển mạch truyền thống Cái

này kể cả việc sử dụng những kỹ thuật gói bởi những công ty viễn thông để

mang voice tại mạng lõi của họ trong những cách mà nó không được điều

khiển và trong suốt đối với người dùng cuÔôi

Media gateway thi chịu trách nhiệm khởi tạo, phát hiện cuộc gọi, chuyển

từ âm thanh tương tự sang số, và tạo các voice packet (chức năng CODEC)

Hơn nữa, media gateway có những tính năng tuỳ lựa chọn, như: nén, triệt tiếng

dội, triệt khoảng lặng, và thống kê

Media gateway có : dạng của một giao diện mà nội dung voice sử dụng vì rằng nó có thê được truyền qua mang IP Media gateway là các tài nguyên của

thiết bị điều khiển vận chuyền Điển hình, mỗi cuộc hội thoại là một phiên làm

việc IP được chuyển bởi RTP (Real-time Transport Protocol) chạy trên UDP

SVTH: Lương Thanh Bảo & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 7

Luận Văn Tốt Nghiệp: Giải pháp Voice trên mạng diện rộng WAN

Media gateway tồn tại ở nhiều hình dang Vi dụ, media gateway có thể

là thiết bị viên thông chuyên dụng, hay thậm chí giống PC đang chạy phan mém VoIP Những tính năng và dịch vụ của nó có thể bao gồm một vài hay tất

e Access media gateways cung cấp các PBX analog truyền thống hay số đến mạng VolP

e Business media gateways cung cấp giao diện PBX số truyền thống hay các giao dién PBX mêm được tích hợp téi mang VoIP

e Network access servers co thé gin thém modem dé két néi dén dây điện thoại và cung câp dữ liệu truy cập Internet

1.2.2 Media Gateway Controllers

Media Gateway Controller cé chire năng báo hiệu và điều khiển dịch vụ

Nó tương tự như H.323 Gatekeeper, có nhiệm vụ báo hiệu cuộc gọi, chuyển đổi

số điện thoại, tìm địa chỉ, quản lý tài nguyên mạng

Có thể chia Media Gateway Controller thanh Signalling Gateway Controller va Media Gateway Controller Ding Media Gateway Controller quản lý cuộc gọi giữa các Đầu cuối trong một mạng VoIP và dùng Signaling Gateway Controller kết nối tới SS7 Gateway quản lý cuộc gọi từ mạng VolIP đến mạng PSTN

1.2.3 Mang IP

Mạng gói IP là một mô hình mạng truyền thống dùng giao thức IP cần thiết cho việc áp dụng mang VoIP, moi mạng VolP được xem là một hệ thống phân tán và là mạng nên tảng đê liên kết các hệ thống VoIP phân tán thành một

hé théng VoIP phục vụ toàn cầu Hạ tang mang IP dam bảo việc chuyén giao một gói âm thanh đến đúng thành phần đầu cuéi trong hé théng VoIP Cac gói

âm thanh khi chuyển glao trong môi trường mạng IP có một mức độ ưu tiên đảm bảo việc chuyển giao gói tin âm thanh thực thi trong thời gian thực

1.3 Hoạt động cơ bản của VolP

Khi một cuộc gọi truyền thống được thiết lập bằng sử dụng mạng điện thoại chuyển mạch công cộng, các đường tín hiệu tương tự sẽ được thiết lập giữa hai đối tượng gọi trong suốt quá trình cuộc gọi Quá trình này được gọi là thiết lập một mạch Phân đoạn nhỏ này của mạng được sử dụng riêng biệt cho cuộc gọi này và sẽ không có sẵn cho những người gọi khác cho đến khi cuộc gol két thiic VoIP khong can các mạch chuyên dụng vì nó biên dịch tín hiệu tiếng nói thành các gói dữ liệu số Các gói này sẽ được truyền đi thông qua

mang Ethernet hay mang khong dây, không có phần nào của mạng được sử dụng chuyên biệt bởi người gọi

SVTH: Lương Thanh Bảo & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 8

2 Giới thiệu về kỹ thuật IP telephony của Cisco

2.1 Giới thiệu kỹ thuật IP Telephony

IP telephony đưa ra một kỹ thuật truyền voice qua mạng sử dụng chuẩn

mở dựa trên nền IP Cisco AVVID (Architectuer for Voice, Video and Integrated Data) cung cap cơ sở hạ tầng và tập hợp các tính năng cho việc tạo một mạng hội tụ có thể xử lý voice, video, và lưu lượng data cùng một lúc Nó cung câp khả năng này trong khi duy trì mức độ săn sàng cao của mạng, QoS,

va bao mat Dựa trên Cisco AVVID, giai phap Cisco IP Telephony cung cap

một nền tảng mềm đẻo cho các ứng dụng mới một cách mạnh mẽ vượt ra khỏi

ranh giới của hệ thống điện thoại truyền thống Nó thông tin với TDM đang tồn

tại và hệ thống voice-mail để cho phép việc chuyển đổi trơn tru từ hệ thống

đang tồn tại Các API làm nó dễ dàng thêm những thiết bị chuẩn và các ứng dụng của hãng thứ 3 vào

Giải pháp Cisco IP Telephony phân phát voice IP chất lượng cao và tích hợp hoàn toàn trên các kênh truyền thông Sử dụng khung sườn được cung cấp

bởi Cisco AVVID, giải pháp Cisco IP Telephony phân phát hiệu quả vô song

và khả năng xác định địa chỉ hiện tại và các kênh truyền thông khẩn cấp cần

thiết trong mạng doanh nghiệp Giải pháp Cisco IP Telephony tối ưu các tính

năng, giảm việc cấu hình và các yêu cầu bảo trì, và cung câp hoạt động liên

thông với các ứng dụng khác

Với Cisco IP Telephony, bạn có một cái nhìn toàn diện về bộ giải pháp phần cứng và phần mêm dựa trên nền IP để chọn, từ đó bạn co giãn cho phù

hợp với những gì bạn cần Hơn nữa, bộ giải pháp này có thể tích hợp với các hệ

thông đang tồn tại để giúp bạn chuyển đổi sang các kênh truyền thông hoàn

toàn bằng IP và những đầu tư về kỹ thuật của bạn

2.2 Cac thanh phan cia IP Telephony

2.2.1 Cơ sở hạ tầng

Bao gồm PSTN (public switched telephone network) gateway, analog phone hỗ trợ và bộ xử lý tín hiệu số DSP (Digital Signal Processor) Giải pháp

cơ sở hạ tang Cisco IP Telephony c6 thé cung cap | nhiéu loai client nhu: dién

thoai phan cứng, điện thoại phần mềm, và các thiết bị video, cũng như cung

cấp các lựa chọn cho việc tích hợp các PBX truyền thống, voice mail, và các hệ

thống directory

2.2.2 Các điểm cuối truyền thông — IP phone

Một điểm cuối là một thiết bị người dùng-kể cả điện thoại bàn và các ứng dụng thoại chạy trên PC Trong môi trường IP, mỗi điện thoại có một kết

nôi Ethernet Các IP phone có tất cả các chức năng mà điện thoại cung cấp,

cũng như các tính năng mở rộng, như: khả năng truy cập các Website, hay tạo

SVTH: Lương Thanh Bảo & Huynh Từ Phúc Hảo Trang 9

kế tiếp cho các thiết bị truyền thông

Trong mạng Cisco IP Telephony, nhiều người đùng cũng chọn điện thoại dựa trên nên PC-Cisco IP Communicator Khi sử dụng Cisco IP

Communicator ở xa, nhiều người dùng không chỉ nói chuyện cac extension (thiết bị thoại) trong hệ thống của họ mà còn có thể truy cập tất cả các dịch vụ

điện thoại quen thuộc, và các tính năng nó có trong văn phòng Những người

quản trị hệ thống có thể cung cấp Cisco IP Communicatior khi họ làm với bất

ky Cisco IP Phone khác, hoàn toàn đơn giản trong việc quản lý

Không như hệ thống PBX truyền thống, việc di chuyển, thêm, thay đổi diễn ra ngay lập tức một cách ảo Một người sử dụng đơn giản mang IP đến

một vị trí mới, cắm vào Ethernet jack, và đăng ký nó với Cisco CallManager

Tất cả người dùng đặc quyền và thiết lập lại một cách tự động, loại trừ chỉ phí

và trì hoãn của việc gởi đến kỹ thuật viên để kéo dây đến phòng riêng Một tính

năng hữu ích khác là các extension di động, nó cho phép người dùng đăng nhập

vào bất kỳ Cisco IP Phone và nhận được số điện thoại của họ và các đặc quyên

2.2.3 Tác nhân xử lý cuộc gọi

Tại trung tâm của hệ thống, Cisco IP Telephony là tác nhân xử lý cuộc gọi Dù triển khai mô hình xử lý tập trung hay mô hình phân tán, hay kết hợp

cả 2, giải pháp Cisco IP Telephony phu hợp cho những tổ chức riêng rẽ cần

triển khai voice Trong triển khai tập trung, Cisco CallManager mở rộng tinh

năng điện thoại của doanh nghiệp và khả năng cho các thiết bị điện thoại mạng

gói như: IP phone, các thiết bị xử lý truyền thông, voice over IP gateway, và

các ứng dụng đa phương tiện thông qua mạng Hơn nữa, các dich vu voice,

video, và data như: unified messaging, multimedia conferencing, mạng tương

tác cộng tác với khách hàng, và hệ thống trả lời tương tác với giải pháp IP

telephony thông qua các API của Cisco CallManager

Khi một chùm Cisco CallManager trung tâm cùng xử lý cuộc gọi cho người dùng tại những site phân tán, các nhà quản trị có thể đảm bảo sự hoạt

động liên tục cho các dịch vụ phone đang sử dụng Cisco Surviable Remote Site

Telephony (SRST), một Cisco IOS® Software image cho Cisco router Néu

một đường WAN lỗi, Cisco SRTS trong router cung cấp các khả năng cơ bản

của một Cisco CallManager cho đến khi đường nối được phục hồi

Trong tinh trang khan c4p, Cisco Emergency Responder xác định một cách chính xác vị trí của thiết bị mà thiết bị đó sẽ chuyên cuộc gọi đến 911 Có

một khả năng quan trọng trong quản lý tập trung với mạng thiết kế phân tán

cao, một Cisco CallManager có thể xử lý các cuộc gọi cho người dùng tại thành

phố hay tỉnh khác

Cho những văn phòng nhỏ hay các doanh nghiệp nhỏ có các site mới liên kết lỏng lẻo không yêu cầu toàn bộ các chức năng, các tính năng dành cho

lớp doanh nghiệp được đưa ra bởi Cisco CallManager, Cisco CallManager

Express đưa ra một giải pháp tiết kiệm mà nó phù hợp với các yêu câu của các

SVTH: Luong Thanh Bao & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 10

Cisco CallManager va Cisco CallManager Express có ảnh hưởng qua lại với nhau để xác định sự khác nhau của các yêu cầu xử lý cuộc gọi của một tổ chức trong toàn bộ mạng

2.2.4 Các ứng dung IP telephony

Như định nghĩa của Cisco AVVID, các ứng dụng điện thoại IP độc lập

về mặt vật lý từ việc xử lý cuộc gọi đến cơ sở hạ tầng xử lý voice, và nó có thế năm Ở bất kỳ đâu bên trong mạng Một cơ sở hạ tầng mạng đơn lẻ cung cấp một nền tảng mở cho việc tạo ra các ứng dụng một cách mạnh mẽ và phục vụ như một nên tảng đặc biệt cho các ứng dụng hội tụ trong tương lai, nó sẽ tiếp tục nâng cao các kênh truyền thông của doanh nghiệp

3_ Giới thiệu internet phone

3.1 Điện thoại Internet là gì

Một dịch vụ điện thoại internet sử dụng mạng Internet, thay vì sử dụng

mô hình điện thoại sử dụng dây dẫn củ để gởi đữ liệu Trong trường hợp pho biến nhất, bạn chỉ cấm điện thoại hiện tại của bạn vào trong một hộp nhỏ mà công ty điện thoại Internet cung cấp cho bạn, theo đúng cách thì hộp đó sẽ cắm vào kết nối băng rộng của bạn Giống như dịch vụ của điện thoại thông thường, bạn nhac điện thoại để nhận tone và nhấn số trên bàn phím để gọi người bạn muốn Và như với một điện thoại thông thường, bạn có thể gọi bất kỳ ai trên thế giới mà họ có điện thoại Như một sự lựa chọn, một vài dịch vụ có softphones: máy tính trở thành điện thoại, và bạn nói thông qua handset hay headset cắm vào cổng USB

3.2 Đặc điểm điện thoạ! Internet

3.2.1 Tiết kiệm

Có hai lý do chính: giá cả và tính năng Lợi ích phố biến nhất của Internet phone là các cuộc gọi đó có thé rất rẻ hay thậm chí miễn phí đến bất kỳ đâu trên thế giới Tuy nhiên, giống như với các dịch vụ điện thoại truyền thống,

nó cũng có khó khăn trong đê định hình khi công ty đề nghị mức giá tiết kiệm nhất cho các hình thức gọi điện thoại của bạn Nhưng nêu bạn thường xuyên gol dén một vùng cụ thể (ví dụ: một người bà con ở nước ngoài), bạn có thể hầu như tất nhiên sẽ tìm đến một mô hình internet phone với mức phí thấp đến không ngờ Việc gọi các người dùng khác trong hệ thống internet phone của bạn giông như là miễn phí

Luận Văn Tốt Nghiệp: Giải pháp Voice trên mạng điện rộng WAN

thiết bị chuyển đổi mà bạn nhận được từ nhà cung cấp dịch vụ Bạn không phải

kết thúc dịch vụ điện thoại của bạn tại nơi bạn ở và gặp rắc rối khi thiết lập các

dịch vụ ở nơi khác Nhiều hệ thống mạng, bạn có thể lựa chọn các mã vùng Ví

dụ: bạn đang điều hành một doanh nghiệp nhỏ tại Montana và muốn có một mã

vùng với mức thuê cao-212 (NewYork)-nếu bạn muốn

Bạn cũng có thể có được sự tích hợp tuyệt vời với máy tính của bạn

Một vài hệ thống sẽ gởi toàn bộ voicemail đến hợp mail của bạn và cho phép

bạn quây sô trực tiếp bằng Outlook Thậm chí, công ty nhỏ nhất cũng có thể

thiết lập một hệ thống điện thoại ảo bao phủ toàn bộ các văn phòng chưa trang

bị hệ thống điện thoại giống như một hệ thống điện thoại được sử dụng tại các

tập đoàn Ví dụ: một doanh nghiệp nhỏ có thể nhận được các tính năng như

rung chuông cùng một lúc với một cuộc gọi đến số máy chính của bạn cũng

như trên 3 máy điện thoại của nhân viên, thậm chí một vài điện thoại không là

internet phone

3.3 No lam viéc nhu thé nao?

Hiện tại, Internet Phone tồn tai 6 nhiéu dạng Một vài hệ thống, như

Skype, được thiết kế mục đích chính để được sử dụng giữa hai máy tính sử

dụng phần mềm độc quyền Những dạng khác, như các dịch vụ của Vonage,

cho phép bất kỳ ai với một kết nội băng rộng sử dụng điện thoại hay máy tính

đang hiện có của họ, nếu họ muốn gọi đến bất kỳ điện thoại nào trên thế giới kế

cả điện thoại đó đang trong cùng một dịch vụ hay không Tóm lại, các doanh

nghiệp có thể cài đặt VoIP nội hạt-bên trong là hệ thống điện thoại sử dụng

mạng nội bộ Khi các cuộc gọi này muốn đi ra khỏi phạm vi công ty, no co thé

thực hiện trên đường truyền Internet hay đường dây điện thoại truyền thống

phụ thuộc vào những gì công ty thích và chỉ phí trả cho nó

Một điều chung nhất mà tất cả các giải pháp VolIP đều có là nó mang âm thanh của bạn và chuyển nó vào trong những gói dữ liệu, sau đó nó được định

tuyến thông qua Net giông như e-mail Để các cuộc gọi có thể kết nối đến các

điện thoại chuẩn, đữ liệu gọi phải kết nối một cách rõ rang dén mang dién thoai

công cộng tại một vài điểm; cá dịch vụ điện thoại Internet cung cấp kết nối này

một cách trơn tru

3.3.1 Dịch vụ điện thoại Internet

Chính sự mềm dẻo của các dang VoIP, ky thuật Internet thay thế kết nối giữa hệ thống điện thoại và điện thoại công ty Bạn cấm một điện thoại thông

thường vào trong bộ biến đổi mà nó kết nối đến đường băng rộng của bạn

Cuộc gọi của bạn có thể được định tuyến thông qua Web đến một nhà cung cấp

dịch vụ VoIP Nhà cung cấp này kết nối các cuộc gọi của bạn đến hệ thống

điện thoại Nếu người bạn đang gọi cũng là một người sử dụng trên cùng hệ

thống gọi điện thoại internet, cuộc gọi sẽ không bao giờ đi qua hệ thống điện

thoại truyền thống

SVTH: Lương Thanh Bảo & Hưỳnh Từ Phúc Hảo Trang 12

(Dealing (2 Gateway (3 Cables 4) intemet (5 Senice provider “6 Recsiving

Hình 3-1: Điện thoại Internet

3.3.2 Điện thoại Internet PC-to-PC

Các hệ thống điện thoại Internet miễn phí như Skype và FreeWorld Dialup có thế bỏ qua hoàn toàn hệ thống điện thoại truyền thông, cho phép bạn

thực hiện cuộc gọi miễn phí đến những người dùng khác bên trong mạng của

họ Một vài mạng miễn phí có thêm các dịch vụ gia tăng, nhu Skype’s

Skypeout, nó cho phép bạn gọi di động và các điện thoại thông thường nhưng

Trong một văn phòng vừa và lớn, hệ thống điện thoại bên trong có thé

du trén nén Internet Trong trường hợp này, các cuộc gọi giữa các thiết bị mở

rộng (extensions), và có thể giữa những văn phòng với nhau, chạy trên một

mạng dữ liệu riêng Để chạm đến thế giới bên ngoài, hệ thống điện thoại

internet của công ty có thể kết nối đến Internet, hệ thống điện thoại thương hay

Luận Văn Tốt Nghiệp: Giải pháp Voice trên mạng diện rộng WAN

Phần IV: Các giao thức hỗ trợ VolP và QoS

l_ Các giao thức báo hiệu

1.1 Giao thức H.323

1.1.1 Sơ lược về H323

H323 có thể được xem là tiêu chuẩn hỗ trợ đóng gói tín hiệu thoại (voice) phổ biến nhất Trong suốt những năm 90, chuẩn H.320 đã được định

nghĩa cho hệ thống ISDN BRI videophone và video conference Phiên bản

H.323 đầu tiên được giới thiệu vào tháng 11 nam 1996 (H.323V.1) chu yếu

nhắn mạnh vào việc giao tiếp trong môi trường mạng LAN, tuy nhiên những

thử nghiệm cho giao tiếp tín hiệu thoại trên mạng Internet đã được tiến hành

H.323 phiên bản 1 (H.323v.1) được phát triển chủ yếu cho truyền thông đa

phương tiện trên mạng LAN không sử dụng công nghệ chất lượng dịch vụ dựa

trên gói tin (Packet-based QoS) Những thử nghiệm khởi đầu này được dựa trên

các phương thức riêng về thiết lập cuộc gọi (call setup) kỹ thuật nén tín hiệu

thoại, việc định vị và báo hiệu cho thiết bị đầu cuối

Khi công nghệ VolP trở nên phổ biến, nhu cầu cần phải có một phương thức chuẩn cho việc giao tiếp tín hiệu thoại thông qua mạng Internet trở thành

một nhu cầu tất yếu Vào năm 1998, những thử nghiệm cho việc gửi tín hiệu

thoại thông qua mạng Internet mở ra nhu cầu phải có những tiêu chuẩn mới và

những chương trình ứng dụng mới như: điện thoại dựa trên máy tính (PC-based

phone) gọi cho điện thoại tương tự (analog phone) H.323 là một sự giới thiệu

của ITU-T bao gồm một tập hợp các tiêu chuẩn định nghĩa các thành phần, các

giao thức, các thủ tục cần thiết để hỗ trợ giao tiếp đa phương tiện truyền thông

(âm thanh, hình ảnh động, đữ liệu) dựa trên mạng IP Bên cạnh việc cung cấp

các tiêu chuẩn trong việc điều khiến và thiết lập cuộc gọi, H.323 còn hoàn thiện

các giao thức cho âm thanh, hình ảnh và dữ liệu như sau:

Đối với âm thanh, các thuật toán nén âm thanh được hỗ trợ bởi H.323 là các tiêu chuân nén đã được chứng minh bởi tô chức ITU-T (G.711,

G.723,G.729)

Đối với hình ảnh động, các tính năng hình ảnh động là các lựa chọn của

H.323 Tuy nhiên mọi thiệt bị đâu cuôi H.323 cho phép sử dụng tính năng hình

ảnh động phải hồ trợ chuân mã hoá/giải mã H.261 được khuyên cáo bởi ITU-T

Đối với dữ liệu, H.323 tham chiếu vào các đặc tính của T.120 Nó cung

câp khả năng tương tác, hỗ trợ trong hoạt động ở tâng ứng dụng, tâng mạng và

hội thảo video nhưng tất cả thiết bị, khi tham chiếu vào bộ giao thức H.323,

đều có thể được xếp vào một trong bốn loại thiết bị như sau: thiết bị đầu cuối

(terminals), cổng nỗi (gateway), gate keeper, Multipoint Control Unit (MCU)

1.1.2.1 Thiết bị đầu cuối H.323 (H.323 Terminals)

Thiết bị đầu cuối (terminal), hay thường gọi là điềm cuối (endpoints), cung cấp giao diện để giao tiếp với các giao thức H.323 và cung cap su giao tiếp đa phương tiện truyền thông và giao tiếp thời gian thực Tat ca thiét bi dau

cudi phai hé trợ giao tiếp thoại và có thể tuỳ chọn để hỗ trợ giao tiếp hình ảnh

động và giao tiếp đữ liệu Thiết bị đầu cuối cung cấp khả năng chọn người sử dụng đến mạng Đối

với tín hiệu thoại, H.323 terminal thông thường là một điện thoại IP (IP

telephone) Ngoài ra, H.323 còn được triển khai một cách rộng rãi trên máy

tính PC như SoftPhone hoạt động như một điện thoại IP thông thường, hoặc

phần mềm Microsoft Netmeeting hỗ trợ cả truyền tín hiệu thoại và hình ảnh | động video Để đảm bảo chất lượng cho một thiết bị đầu cuối H.323, thiết bị

phải đảm bảo 3 tính năng sau:

- _ Khả năng giao tiếp mạng

- Tinh nang ma hoa va giải mã cho tín hiệu âm thanh

- Phần mềm H323

Thiết bị đầu cuối H.323 phải hỗ trợ âm thanh (bắt buộc hỗ trợ G.711,

G.723.1 và G.729 được khuyến cáo sử dụng trên mạng có băng thông thấp)

Ngoài ra, có thể hỗ trợ các tính năng không bắt buộc như video và đữ liệu Đối

với tính năng video, việc hỗ trợ H.261 là bắt buộc H.225 và H.245 cần thiết

SVTH: Lương Thanh Bảo & Hưỳnh Từ Phúc Hảo Trang 15

hai hệ thông mạng khác nhau

Gafeway cung cầp một sô chức năng sau:

- _ Chuyển đổi các giao thức (translating protocol): gateway hoạt động như một thông dịch viên (interpreter) cho phép thiết bị trong mạng PSTN và thiết bị trong mạng H.323 có thể nói chuyện được với nhau để thiết lập

và kết thúc Cuộc gỌI

- _ Chuyến đổi định dang thông tin: Những hệ thống mạng khác nhau sẽ mã hoá thông tin theo những cách khác nhau Gateway sẽ chuyển đổi thông

tin này để hai hệ thống mạng có thể tự do trao đổi các dạng thông tin

như âm thanh hay hình ảnh

- Vận chuyển thông tin: gateway có trách nhiệm truyền thông tin giữa hai

hệ thông mạng khác nhau như H.323 và PSTN

1.1.2.3 H.323 gatekeeper

Gatekeepter thực hiện các chức năng điều khiển cuộc goi Và việc quản

trị các chính sách đối với các H.323 endpoint đã đăng ký Theo nhận định của

nhiều người, gatekeeper là bộ não của cả hệ thống mạng H.323 Gatekeeper là

một thành phần tuỳ chọn trong hệ thống mạng H.323 Tuy nhiên, nếu

gatekeeper tôn tại trong mạng thì các endpoint bắt buộc phải sử dụng các dịch

vụ do nó cung cấp

Tiêu chuẩn H.323 định nghĩa ra nhiều dịch vụ mang tính chất bắt buộc

mà một gatekeeper phải cung cap bén cạnh những tính năng tuỳ chọn

Những tính năng bắt buộc của gatekeeper:

- Chuyén đổi địa chi (address translation): gatekeeper phai cé kha nang chuyển đổi một địa chỉ bí danh sang dạng địa chỉ mạng Chức năng này đặc

biệt quan trọng trong viễn cảnh: một máy điện thoại trên mạng chuyển mạch

truyền thống PSTN cố gắng thực hiện cuộc gọi đến một sofiphone trên một

máy tính thông qua mạng IP Khi đó một địa chỉ E.164 như 212-555-2121 sẽ

được chuyển đổi thành dia chi trên mạng IP như 180.23.12.78

- Điều khiển sự thừa nhận (Admission control): H.323 định nghĩa một số thông điệp về đăng ký (registration), thừa nhận (admission) và trạng thái

(status) (thường được gọi là RAS) cần thiết để phân quyền truy cập vào mạng

Tuy nhiên H.323 không định nghĩa các luật và các chính sách sử dụng trong

SVTH: Luong Thanh Bao & Huynh Từ Phúc Hảo Trang 16

thông cho một cuộc gọi cũng như không thể có thêm băng thông khi yêu câu

tăng thêm băng thông của một cuộc gọi hiện đang tồn tại Gatekeeper cũng có

thé ra chỉ thị yêu cầu một cuộc gọi đang tồn tại giảm bớt lượng băng thông mà

nó đang sử dụng

- Quản lý miền (zone): khái niệm miền “zone” trong H.323 là một tập hợp bao gồm tất cd cdc thanh phan sau: terminals, gateways, MCUs hoat dong

dưới sự quản lý của một gatekeeper Bén trong zone, gatekeeper phai cung cap

các chức năng cần thiết như: chuyền đổi địa chỉ, điều khiển và quản lý băng

thông, điều khiển thừa nhận tới tat cả các endpoints đã được đăng ký với nó

Các tính năng tuỳ chọn của øatekeeper:

- Cấp phép cho cuộc gọi (call authorization): gatekeeper có thé quyét định chấp nhận hay từ chối cuộc gọi Nguyên nhân để chấp nhận và từ chối -

cuộc gọi có thể dựa vào thời gian trong ngày, loại dịch vụ thuê bao, truy cập

đến gateway không có thâm quyền, hoặc không có đủ băng thông đáp ứng cho

cudc goi

- Truyền tín hiệu điều khiển cuộc gọi (call control signaling):

Gatekeeper sẽ quyết định việc nó sẽ xử lý tất cả mọi thông điệp báo hiệu cho

endpoint đã đăng ký với nó hay để cho endpoints xử lý và truyền các thông

điệp báo hiệu trực tiếp với nhau

- Quản lý cuộc gọi: Gatekeeper có thể cung cấp khả năng quản lý cuộc gọi một cách thông minh Ví dụ, nó có thể biết được endpoint được yêu cầu để

thiết lập cuộc gọi hiện tại có đang tham gia vào cuộc gọi nào hay chưa, từ đó

nó có thể quyết định tái định hướng cuộc gọi hay không để tiết kiệm thời gian

thiết lập cuộc gọi bằng cách không cần cố gắng thiết lập cuộc gọi với một

endpoint đang bận Ngoài ra, chức năng quản lý cuộc gọi có thể được dựa trên

chức năng chuyển đổi địa chỉ để cung cấp các chức năng như giám sắt cuộc

gol, chuyén tiép/tai định hướng cuộc gọi, hoặc định tuyến cho cuộc gọi dựa vào

các yếu tố như: thời điểm thiết lập cuộc gọi, tình trạng tắc nghẽn mạng, hoặc

con đường ít tốn kém nhất

1.1.2.4 MCU (Multipoint Control Unit) _ MCU cung cấp các tính năng hội thảo cho người sử dụng với nhiều bên tham gia Tắt cả thiết bi đầu cuối tham gia vào cuộc hội thảo phải thiết lập một

kết nối với MCU MCU quản lí tài nguyên cho cuộc hội thảo và tiến hành đàm

phán với các endpoint để quyết định việc sử dụng bộ mã hoá và giải mã nào

cho dữ liệu âm thanh và hình ảnh MCU có hai thành phần chức năng chính:

Ộ - Một multipoint controller (MC): thực hiện chức năng quản lý hội thảo băng cách quản lý đích của các luông thông tin

SVTH: Lương Thanh Bảo & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 17

Luận Văn Tốt Nghiệp: Giải pháp Voice trên mạng điện rộng WAN

- Một multipoint processor (MP): chịu trách nhiệm trộn, chuyển đổi, và

xử lý thông tin (bao gồm một vài loại hay tất cả thông tin của cuộc hội thảo) 1.1.3 H.323 protocol stack:

Giống như bộ giao thức TCP/IP, bộ giao thức H.323 là một tập hợp

những giao thức mà chúng có thể hoạt động cùng với nhau để có thể cung cấp khả năng thiết lập cuộc gọi từ endpoint đến endpoint trên một mạng ổn định

Tuy nhiên bộ giao thức H.323 phụ thuộc rất nhiêu vào các dịch vụ được cung

cấp bởi các giao thức khác như: TCP, IP, UDP, RTP

Audio/Video Control beta Avlia Video Conteal Coatral

Kênh RAS được dùng cho sự giao tiếp giữa các H.323 endpoints với nhau và giao tiếp giữa endpoint với gatekeeper Endpoint sử dụng RAS để đăng

ký chúng với gatekeeper, hoặc để yêu cầu cấp phép cho việc sử dụng các tài nguyên của hệ thống, hoặc để phân giải địa chỉ của bên cần gọi Gatekeeper sử dụng RAS để theo dõi trạng thái của các endpoint đã đăng ký với nó, tập hợp thông tin về việc sử dụng tài nguyên thực sự sau khi cuộc gọi kết thúc RAS

SVTH: Lương Thanh Bảo & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 18

dé bé sung cac dich vu

Kênh Call signaling có thể được sử dụng trực tiếp (end-to-end) giữa bên gọi và bên được gọi hoặc đi qua gatekeepers

Từ version 3, H.225.0 hỗ trợ một số tính năng mở rộng sau:

Đa cuộc gọi (Multiple calls): tránh việc sử dụng kết nối TCP riêng lẻ cho mỗi cuộc gọi, gateway có thể xử lý nhiều cuộc gọi trên một kết nối TCP

Duy trì kết nối (maintain connection): giống như Multiple call, tính năng

mở rộng này sẽ làm giảm yêu câu mở kết nối TCP mới Sau khi cuộc gọi cuôi

cùng của kết nối đó đã kết thúc, endpoint có thê quyết định xem có duy trì kết

nối TCP hay không để có thể rút ngắn thời gian thiết lập cuộc gọi cho lần sau

Ứng dụng chính của hai tính năng mở rộng trên là trong giao tiếp giữa các server (Gatekeeper, MCU) hoặc giữa các gateway

1.1.3.3 H.245 Conference Control:

Kênh điều khiển hội thảo được sử dụng để thiết lập và quản lý cuộc gọi

Chức năng của nó bao gồm: xác định mode trao đôi dữ liệu media (ví dụ như

chọn kiểu mã hoá dữ liệu mà hai bên có thể hiểu được) và cấu hình cho media

stream thyc sy (bao gồm việc trao đối địa chỉ tầng vận chuyển (transport

address) để truyền và nhận media stream) Nó còn cung cấp một số thông điệp

cho việc bảo trì

Kênh H.245 có thể được thiết lập trực tiếp giữa các endpoint hoặc phải

đi qua gatekeeper

1.1.3.4 H.323 Call Stages

Quá trình thiết lập và duy trì cuộc gọi H.323 là một quá trình tương đối

phức tạp, Các thủ tục liên quan đên quá trình tạo ra một cuộc gọi H.323 hoàn

chỉnh có thê được chia thành 5 qua trình nhỏ sau:

- - Quá trình khám phá (tìm kiếm) và đăng ký:

Có hai phương pháp để một endpoint có thể tìm ra gatekeeper:

Tìm kiếm gatekeeper dùng multicast: endpoint sẽ gửi thông điệp Gatekeeper Request GRQ với một địa chỉ multicast nôi tiếng 224.0.1.41 với số

hiệu công là 1718 Các gatekeeper khi nhận được thông điệp này có thê gửi lại

thông điệp GCF để xác nhận cho trách nhiệm gatekeeper của chúng hoặc lờ đi

yêu cầu này

Cấu hình trước cho endpoint: Endpoint có thể biết được địa chỉ IP của gatekeeper thong qua thông tin câu hình trước Bằng cach nay, endpoint co thé

không cần gửi GRQ đến cho gatekeeper đã được cấu hình trước đó Nếu như

SVTH: Lương Thanh Bảo & Hưỳnh Từ Phúc Hảo Trang 19

Luận Văn Tốt Nghiệp: Giải pháp Voice trên mạng diện rộng WAN

Endpoint được đòi hỏi phải thực hiện thao tác này, nó có thê gửi GRQ dưới

hình thức unicast với địa chỉ của gatekeeper đã được cầu hình Khi gatekeeper

nhận được yêu cầu đạng unicast này, nó phải trả lời lại bằng cách gửi GCF nếu

chấp nhận hoặc GRJ nếu từ chối

có thê gia nhập vào

Quá trình đăng ký bao gồm những thông tin sau:

- Thông tin về địa chỉ của endpoint, nó có thể là số điện thoại hay định

danh người dùng Một endpoint có thê có nhiêu hơn 1 dia chi

- Prefix

- Thời gian sống (time to live): endpoint cé thé yêu cầu khoảng thời gian

có hiệu lực của thông tin đăng ký Giá trị này có thể bị viết chồng lên bởi chính

sử dụng H.225 RAS trên kênh RAS

2 Sau đó, gatekeeper sẽ xác nhận quá trình đăng ký bằng cách gửi lại cho gateway (hoặc terminal) thông điệp xác nhận đăng ký (Registration of

confirmation) RCF néu gatekeeper chap nhận thông tin đăng ký hoặc thông

điệp từ chối đăng ký (Reject Registration) nếu gatekeeper không chấp nhận

thông tin đăng ký của gateway (terminal)

* Cập nhật thông tin đăng ký:

SVTH: Lương Thanh Bảo & Hưỳnh Từ Phúc Hảo Trang 20

hiệu lực cho các thông tin đã đăng ký

Đề giảm thời gian làm tươi thông tin bằng cách đăng ký thường xuyên

H.323 hồ trợ đăng ký kiêu KeepAlive Kiêu đăng ký này chỉ chứa sô định danh

của endpoint đã được gán trước đó và chỉ thực hiện được khi thông tin đăng ký

không có gì thay đôi

- H.323 call setup Sau khi hoan tắt giai đoạn tìm kiếm và đăng ký, sau đó quá trình định vị cuộc gọi hoàn tât thành công, cuộc gọi H.323 chuyên sang giai đoạn thiệt lập

cuộc gọi (call setup stage) Trong giai đoạn này, các gateway sẽ giao tiếp trực

tiếp với nhau để thiết lập kết nối

Hình 1-6: Thiết lập cuộc gọi

Quá trình thiết lập cuộc gọi dựa trên giao thức H.225 (H.225 là một bộ

giao thức con trong bộ giao thức [TU-Q.931), giao thức này có khả năng cung

cấp phương tiện để thiết lập, duy trì và kết thúc cuộc gọi

Tiến trình thiết lập cuộc gọi bao gồm 6 bước:

1 Gateway X gửi thông điệp H.225 báo hiệu thiết lập cuộc gọi (H.255 call-signaling setup message) tới gateway Y đê yêu câu thiệt lập kết nôi

2 Gateway Y sẽ gửi một thông điệp trở về cho gateway X để báo hiệu

rằng nó có thể tiếp tục cuộc goi

3 Gateway Y sẽ gửi thông điệp ARQ trên kênh RAS tới cho gatekeeper

để xin phép chấp nhận cuộc gọi

4 Gatekeeper gửi thông điệp ACF trở về cho gateway Y để xác nhận rằng nó có thể chấp nhận °uữÑ EĐEnue AHDL nHDL- “Ki vn

thức H.245 sẽ được sử dụng đê định nghĩa các thủ tục đê quản lý các kênh

logic này nhiêu kênh logic thuộc nhiêu loại khác nhau (video, audio, data )

có thê được sử dụng cho 1 cuộc gọi

Mỗi kênh truyền thông (media channel) được gán cho 1 con số nhận dang duy nhât

Kênh điều khiển H.245 được thiết lập giữa gateway X va gateway Y

Gateway X dùng kênh điều khiển để thông báo về những khả năng của nó bằng

cách gửi một thông điệp mang tập hợp các khả năng của terminal (terminal

capability set message) dén cho gateway Y

- Qué trinh thiét lap kénh media:

Hình 1-7: Lưu đồ thiết lập kênh truyền

_ 1 Gateway X trao đổi thông tin về những khả năng của nó với gateway

Y băng cách gửi thông điệp TCS (Terminal Capabiltty Set)

2 Gateway Y gửi thông điệp TCSACK(TCS Acknowledge) để báo cho gateway X răng nó đã nhận được TCS của gateway X

3 Gateway Y gửi thông điệp TCS đến cho gateway X để thông báo về những khả năng của nó

4 Gateway X gửi thông điệp TSCACK đến cho gateway Y để báo cho gateway Y biét rang nó đã nhận được TCS của Y

SVTH: Lương Thanh Bảo & Hưỳnh Từ Phúc Hảo Trang 22

6 Gateway Y sẽ đáp lại yêu cầu mở kênh media của gateway X bằng cách gửi thông điệp Open Logical Channel Acknowledge téi cho gateway X bao gôm các thông tin sau:

> địa chỉ tầng vận chuyển của RTP được cấp phát bởi gateway Y

> dia chi RTCP nhận từ gateway X

7 Sau do, gateway Y sẽ mở kênh truyén thong (media channel) voi gateway X băng cách gửi thông điệp Open Logical Channel và bao gôm địa chỉ tâng vận chuyên của RTCP

8 Để hoàn tất quá trình thiết lập kênh truyền thông giao tiếp hai chiều, gateway X sẽ phản hồi lại cho gateway Y bằng thông diép Open Logical Channel Acknowledge bao gém:

Địa chỉ tầng vận chuyển của giao thức RTP được cấp phát bởi gateway

X

Địa chỉ RTCP nhận được từ gateway Y

- Media stream and Media control flow

Media stream trong H.323 được quản lý bởi RTCP

Giao thức RTCP cung cấp khả năng phản hồi về chất lượng dịch vụ cho bên nhận Bên truyền có thể sử dụng thông tin phản hồi này để có sự điều chỉnh

thích hợp về mã hoá/ giải mã (codec) hoặc kế hoạch tổ chức bộ đệm RTCP sử

dụng kênh riêng cho méi RTP media stream

Luận Văn Tốt Nghiệp: Giải pháp Voice trên mạng diện rộng WAN

* Hiệu chỉnh băng thông:

_Endpoints co thể yêu cầu thay đổi về lượng băng thông theo yêu cầu lúc ban đâu hoặc điêu chỉnh do phản hôi từ phía bên nhận Gatekeeper có thê sẽ

được yêu câu tăng/giảm lượng băng thông, endpoint phải tuân theo phản hôi từ

Hình 1-9: Yéu cau thay déi băng thông

1 Gateway X có yêu cầu thiết lập cuộc gọi sẽ gửi thông điệp yêu cầu

băng thông (Bandwidth request BRQ) đến gatekeeper để yêu cầu lượng băng

endpoint hoặc gatekeeper Quá trình kết thúc cuộc gọi cũng chấm dứt phiên

H.245, giải phóng kết nối H.225, và cung cấp sự xác nhận ngắt kết nối cho

gatekeeper thông qua RAS

SVTH: Lương Thanh Bảo & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 24

nhận chấm dứt nhiệm vụ quản lý kết nối

1.1.4 Mô hình báo hiệu

Các thông điệp báo hiệu cuộc gọi và các thông điệp điều khiển H.245 có

thể được trao đối một cách trực tiếp end-to-end giữa bên gọi và bên được gọi

hoặc thông qua gatekeeper Phụ thuộc vào vai trò của gatekeeper trong báo

hiệu cuộc gọi và báo hiệu trong H.245, H.323 đưa ra 3 mô hình báo hiệu:

Mô hình báo hiệu trực tiếp: trong mô hình báo hiệu này, chỉ những thông điệp H.225.0 RAS được định tuyến đi qua gatekeeper, trong khi những

thông điệp trong những thông điệp thuộc các kênh logic khác được trao đỗi

trực tiếp giữa hai endpoints

SVTH: Lương Thanh Bảo & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 25

Luận Văn Tốt Nghiệp: Giải pháp Voice trên mạng diện rộng WAN

H.245 Control Channel Messages ‘

www Call Signalling Channel Messages on

— RAS Channel Messages oT

Hình 1-11: Mô hình báo hiệu trực tiếp

Gatekeeper-routed call sipnalingg: trong mô hình này, các thông điệp H.225.0 RAS và H.255 call signalingg được định tuyến đi qua gatekeeper,

trong khi các thông điệp H.245 Conference Control được trao đôi trực tiếp giữa

các endpoint

sses 11.248 Control Channel Messages

=— BAS Channel Messages “

Gatekeeper-routed H.245 control, H.225.0 RAS, va H.225.0: các thông điệp báo hiệu cuộc gọi H.225.0 call signaling , H.225.0 RAS , va điều khiển

hội thảo H.245 Conference Control được định tuyến cho đi qua gatekeeper Chỉ

có media stream được trao đổi trực tiếp giữa giữa hai endpoint

SVTH: Lương Thanh Bảo & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 26

Luận Văn Tốt Nghiệp: Giải pháp Voice trên mạng điện rộng WAN

Luận Văn Tốt Nghiệp: Giải pháp Voice trên mạng diện rộng WAN

1.2 Giao thức SIP

1.2.1 Giới thiệu SIP

SIP là một giao thức điều khiển tầng ứng dụng (application layer) được thiết kế và phát triển bởi tổ chức IETF SIP được thiết kế dựa trên mục đích: dễ

sử dụng, sự mêm dẻo khi áp dụng

SIP được sử dụng để khởi tạo, thay đổi và kết thúc các phiên với một

hoặc nhiêu bên tham gia vào

Phiên có thể xem là một tập hợp các bên gửi và bên nhận giao tiếp với

nhau

SỊP không phải là giao thức đuy nhất mà các endpoint cần để chúng có thé giao tiêp được với nhau

Hai giao thức thường được sử dụng chung với SIP là: RTP và SDP

Giao thức RTP được sử dụng dé truyén dữ liệu multimedia thời gian

thực (audio, voice, video ) Giao thức này có khả năng mã hoá và phân nhỏ

khôi dữ liệu thành các packet và vận chuyên các packet này trên mạng Internet

Một giao thức khác không kém phần quan trọng là SDP, Session Description Protocol, được sử dụng để mô tả và mã hoá các tính năng của các

bên tham gia phiên Các mô tả này sau đó được sử dụng để đàm phán về đặc

điểm của phiên để tất cả các thiết bị có thể tham gia vào Ví dụ, đàm phán về

bộ mã hoá được sử dụng trong mã hoá dữ liệu để cho các bên tham gia có thể

giải mã dữ liệu, đàm phán về giao thức tầng vận chuyển được sử dụng

SIP được thiết kế theo kiểu mô hình Internet SIP là một giao thức báo hiệu hướng end-to-end, điều này có nghĩa tất cả mọi thông tin đều được lưu

trên end-device (ngoại trừ các thông tin liên quan đến định tuyến các thông

điệp của SIP) Thông tin về trạng thái cũng chỉ được lưu trên end-device Vì

thế, triển khai mạng theo hướng này sẽ không gây ra hiện tượng một điểm gặp

sự cố gây ra sự cố trên toàn mạng Tuy nhiên cái giá phải trả cho việc triển khai

theo mô hình này là sự phân tán của mạng và chi phí cao cho việc mở rộng và

năm trên PC dưới dạng một ứng dụng User agent thường được ám chỉ tới như

là User Agent Server (UAS) và User Agent Client (UAC) Mỗi user agent có

Luận Văn Tốt Nghiệp: Giải pháp Voice trên mạng điện rộng WAN

Called Party

UAE Calling Party Stateful Forking Proxy

INVITE UAS UAL Em tứ? ie

Proxy server 1a mét thyc thé rat quan trong trong kién trac mang SIP

Nó thực hiện chức năng định tuyến cho cdc invitation session tuỳ thuộc vào vi

trí của bên được mời, chứng thực và nhiều chức năng quan trong khác User

agent có thê gửi thông điệp tdi proxy server

Nhiệm vụ quan trọng nhất của một proxy server là hướng các session invitation đến gần bên được gọi hơn Các session invitation thường sẽ đi qua

nhiều proxy server cho đến khi nó tìm ra proxy server biết vị trí thực sự của

bên được gọi Proxy đó sẽ chuyển tiếp session invitation đó trực tiếp đến đến

bên được gọi và bên được gọi sau đó sẽ quyết định việc chấp nhận hay từ chối

session invitation d6

Có hai loại SIP proxy server: stateful va stateless

Stateless proxy server: là một proxy đơn giản, nó chỉ chuyển tiếp các thông điệp Stateless proxy server không quan tâm về việc thông điệp đó thuộc

về transaction nào

Stateless proxy don gian nhung nhanh hon stateful proxy server Nó có

thể được sử dụng như là một bộ cân bằng tải đơn giản, một bộ chuyển đổi

thông điệp hay một bộ định tuyến Điểm yếu của stateless proxy server là nó

SVTH: Lương Thanh Bảo & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 29

- Stateful proxy server:

Stateful proxy server phirc tap hon stateless proxy server Khi nhan được yêu cầu, stateful proxy server sẽ tạo ra một trạng thái và giữ trạng thái đó

cho đến khi transaction kết thúc Bởi vì có một số transaction đặc biệt như

INVITE tồn tại trong một thời gian rất dài (cho đến khi bên được gọi quyết định chấp nhận hay từ chối yêu cầu thiết lập cuộc gọi) và stateful proxy server duy trì trạng thái đó cho đến khi transaction kết thúc, cho nên hiệu suất của stateful proxy server bi han chế

Stateful proxy server có thể hiểu được sự truyền lại vì nó biết được điều này từ trạng thái của transaction nếu nó đã nhận được thông điệp tương tự Hơn nữa, stateful proxy server có thể thực hiện các phương pháp phức tạp trong việc

tìm kiếm bên được gol

Hau hét cdc SIP proxy ngay nay 1a stateful proxy

Ung dụng của proxy server:

Thông thường mỗi công ty, đang sử dụng mô hình quản trị trung tâm, sẽ cân có proxy server riêng và được sử dụng bởi tât cả user agent

DNS Server

2 SIP SRY for b.com

Hình 1-15: Ứng dụng cia Proxy Server Trong trường hợp này, chúng ta có 2 công ty, công ty A và công ty B và mỗi công ty có proxy server riêng Invitation session từ nhân viên Joe bên công

ty A đến nhân viên Bob bên công ty B Joe sử dụng địa chỉ SIP: _bob@B.com khi thiết lập cuộc gọi đến Bob User agent Joe không thể tự biết cách định tuyến thông điệp mời Bob thiết lập cuộc gọi, nhưng nó đã được cầu hình để gửi tat cả các thông điệp hướng ra đến proxy server của công ty proxy.A.com Khi nhận được thông điệp mời Bob thiết lập cuộc gọi từ Joe, Proxy server biết rằng Bob thuộc về một công ty khác vì thế nó sẽ tìm địa chỉ của Proxy Server của

SVTH: Lương Thanh Bảo & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 30

Luận Văn Tốt Nghiệp: Giải pháp Voice trên mạng diện rộng WAN

công ty B và gửi thông điệp mời Bob đến Proxy server proxy.B.com Proxy của

công ty A biệt được địa chỉ của Proxy công ty B nhờ được câu hình trước hoặc

su dung DNS RSV

1.2.2.3 Registrar:

Registrar là một thực thể đặc biệt trong kiến trúc mạng SIP Thông thường nó chỉ là một thực thể logic Nó nhận các thông tin đăng ký của người

dùng, trích ra phần mang thông về vị trí hiện tại họ (trong trường hợp này,

thông tin đó bao gồm địa chỉ IP, số hiệu cổng, và tên người dùng) và lưu thông

tin vào một cơ sở dữ liệu định vị của nó Mục đích của cơ sở dữ liệu định vị là

dùng để ánh xạ bob(@B.com thành bob(@1.2.3.4:5060 Cơ sở dữ liệu định vị này

được dùng bởi Proxy Server của công ty B Khi proxy server nhận được thông

điệp mời Bob tham gia cuộc theo định dạng SIP như bob@B.com, no sé tim

kiếm trong cơ sở dữ liệu Nó tìm ra thông tin của bob(@B.com sau đó sẽ gửi

thông điệp mời đến địa chỉ đó

Hình 1-16: Téng quan ciia viéc ding ky

Mỗi thông tin đăng ký sẽ có một thời gian tồn tại nhất định Trường

expires header hoặc thông số expire sẽ quyết định thời gian tồn tại của một hô

sơ đăng ký trong cơ sở dữ liệu định vị User agent phải làm tươi thông tin đăng

ký đó trong thời gian nó còn hiệu lực Nếu không nó sẽ bị hết hạn và tài khoản

user sẽ không còn hiệu lực

1.2.2.4 Redirect server:

Redirect server là một thực thể nhận vào một yêu cầu và trả lời lại cho yêu cầu đó là thông tin về danh sách các địa chi hiện tại của một người dùng cụ

thể Redirect server nhận các thông điệp yêu cầu và tìm kiếm thông tin về

người nhận yêu cầu đó trong cơ sở dữ liệu định vị, được tạo ra bởi registrar

Sau đó nó sẽ tạo ra một danh sách các vị trí hiện tại của người dùng và gửi

thông tin đó về cho người gửi yêu cầu trên Sau đó, người gửi sẽ trích thông tin

SVTH: Lương Thanh Bảo & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 31

INVITE, thi thông điệp ACK cũng thuộc về transaction đó nhưng chỉ khi thông

điệp trả lời cuối cùng không phải là thông điệp 2xx Nếu thông điệp trả lời cuôi

cùng là 2xx thì thông điệp ACK không được xem là thuộc về transaction đó

Hinh 1-17: SIP transactions

Các thực thể trên kiến trúc mạng SIP có khái niệm về transaction được gọi là các thực thể stateful Các thực thê này thường tạo ra một trạng thái tương

ứng với một transaction và lưu giữ trạng thái này trong bộ nhớ trong suốt thời

gian transaction diễn ra Khi có nhận được một thông điệp yêu cầu hay thông

điệp trả lời, một thực thể dạng stateful sẽ cố gắng kết hợp thông điệp đó vào

một trong các transaction hiện có Để có thể làm được điều này, nó phải trích ra

được số định danh duy nhất của một transaction từ thông điệp mà nó nhận được

và so sánh nó với các định danh của các transaction hiện đang tồn tại Nếu nó

thuộc về một transaction đang tồn tại, trạng thái của transaction đó sẽ được cập

nhật lại dựa vào thông điệp đó

SVTH: Lương Thanh Bảo & Huỳnh Từ Phúc Hảo Trang 32