Công nghệ voip

VoIP có khả năng truyền tải các cuộc gọi thoại tức là mọi tín hiệu có thể thựchiện được với PSTN- mạng điện thoại chuyển mạch công cộng, gửi fax qua các mạngsố liệu trên cơ sở giao thức

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ MẠNG INTERNET 5

1.1 Khái niệm mạng máy tính toàn cầu Internet 5

1.1.1 Mạng máy tính là gì? 5

1.1.2 Khái niệm mạng Internet 5

1.2 Mô hình OSI 6

1.3 Các dịch vụ trên mạng 7

1.3.1 Dịch vụ WEB 7

1.3.2 Dịch vụ truyền File 7

1.3.3 Dịch vụ truy nhập từ xa 7

1.3.4 Dịch vụ tìm kiếm thông tin diện rộng 7

1.3.5 Dịch vụ thư điện tử 8

CHƯƠNG II: KIẾN TRÚC TCP/IP 9

2.1 Giao thức mạng 9

2.2 Tổng quan giao thức TCP/IP 9

2.2.1 Gói tin IP 9

2.2.2 Giao thức TCP/IP 10

Các trường 11

URG: Trường Urgent Pointer được thiết lập 11

PSH: Đẩy tất cả dữ liệu qua tầng TCP 11

FIN: Không còn dữ liệu từ phía gửi Kết nối sẽ nên bị huỷ bỏ 11

2.2.3 IPv4 (internet protocol version 4) 12

2.3 ARP 20

2.4 IPv6 21

2.5 Sự khác nhau giữa Ipv4 và Ipv6 21

2.6 Giao thức UDP 22

CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ VoIP 24

3.1 Sự ra đời của VoIP như thế nào? 24

3.2 Voice over IP là gì? 24

3.2.1 Sự hoạt động của VoIP 26

3.2.2 Ưu điểm của VoIP 27

3.2.3 Các nhược điểm của VoIP 28

3.2.4 Các thử thách đối với việc triển khai VoIP 29

3.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng VoIP 30

3.2.6 Các hình thức truyền thoại trên mạng IP 32

3.2.7.Kỹ thuật chuyển mạch 33

3.2.8 Cấu hình chuẩn của mạng VoIP 36

3.2.9 Các giao diện (điểm chuẩn) của mạng VoIP 37

3.3 Các ứng dụng trong VoIP 38

3.3.1 Định nghĩa 38

3.3.2 Gateway IP – PSTN 38

3.3.3 Các ứng dụng mở rộng 38

CHƯƠNG IV: GIAO THỨC H.323 39

4.1 Tổng quan về H.323 39

4.2 Các thành phần chính trong cấu trúc H.323 40

Hình 4.4 H.323 Gateway kết nối mạng IP/PSTN 45

4.3 Báo hiệu và xử lý cuộc gọi 49

4.3.1 Các thành phần báo hiệu 49

4.4 Giao thức điều khiển Gateway 62

KẾT LUẬN 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

DANH MỤC HÌNH VẼ 66

VoIP có khả năng truyền tải các cuộc gọi thoại (tức là mọi tín hiệu có thể thựchiện được với PSTN- mạng điện thoại chuyển mạch công cộng), gửi fax qua các mạng

số liệu trên cơ sở giao thức Internet với chất lượng dịch vụ (QoS- Quality of Service)phù hợp và có tỷ lệ chi/lợi ích tối ưu Vì lợi ích như vậy nên các nhà sản xuất thiết bịxem VoIP như là một cơ hội để nghiên cứu và hoàn thiện, với các nhà cung cấp dịch

vụ Internet thì có thể tăng lưu lượng mạng, còn đối với người sử dụng lại tìm thấy ởVoIP một loại hình mới kết hợp gữa thoại và số liệu đặc biệt là lợi ích về chi phí sửdụng dịch vụ Do vậy, việc triển khai nghiên cứu tìm hiểu về VoIP là rất cần thiết

Luận văn được trình bày gồm 4 chương

Chương 1:Tổng quan về mạng Internet

Trong chương này chúng ta được biết thế nào là mạng Internet, mô hình thamchiếu OSI và các ứng dụng trên mạng Internet

Chương 2: Kiến trúc TCP/IP

Trong chương này chúng ta sẽ tìm hiểu về kiến trúc TCP/IP, tìm hiểu về cấutrúc IPv4 và sơ lược về IPv6

Chương 3: Công nghệ VoIP

Trong chương này bao gồm khái niệm của VoIP, các hình thức truyền, các ưuđiểm và nhược điểm của VoIP, các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ.Và cácứng dụng của VoIP trong đời sống

Chương 4: Giao thức H.323

Đề cập đến chuẩn H.323 của ITU-T Chuẩn H.323 cung cấp nền tảng cơ sở choviệc truyền dữ liệu, tín hiệu audio và video qua mạng IP H.323 sẽ là giải pháp quan

trọng để tích hợp các loại dịch vụ, phục vụ cho truyền thông Multimedia Các thànhphần chính trong cấu trúc của H.323 bao gồm thiết bị đầu cuối( Teminal), gateway,gatekeeper, MCU( multipoint Control Unit) Trong phần này cũng đề cập đến cáchthức báo hiệu xử lý cuộc gọi theo chuẩn H.225 và chuẩn H.245.

Vì thời gian có hạn và đây cũng là một công nghệ mới mẻ,do sự hiểu biết cònhạn chế nên bản đồ án tốt nghiệp khó tránh khỏi những thiếu sót Rất mong các thầy côgiáo thông cảm và góp ý

Em xin chân thành cảm ơn tới cô giáo: Phạm Thị Hồng đã nhiệt tình hướng dẫn

em trong suốt thời gian làm đồ án và các thầy cô trong viện IITM cùng các bạn đã giúp

đỡ em để em hoàn thành đồ án này

Hà Nội tháng 10/2005

Sinh viênNguyễn Thị Khánh

CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ MẠNG INTERNET

1.1 Khái niệm mạng máy tính toàn cầu Internet

1.1.1 Mạng máy tính là gì?

Mạng máy tính là mạng các máy tính được kết nối với nhau theo tiêu chuẩn nhất

định sao cho hai máy có thể trao đổi thông tin với nhau Các máy tính được nối quađường dây cáp, đường dây điện thoại, đường dây dữ liệu tốc độ cao hoặc qua vệ tinh

để chúng có thể chia sẻ tài nguyên và thông tin

1.1.2 Khái niệm mạng Internet

Internet là một hệ thống gồm các mạng máy tính được liên kết theo chuẩn giao

thức TCP/IP trên phạm vi toàn thế giới, tạo điều kiện thuận lợi cho các dịch vụ truyền

dữ liệu, đăng nhập từ xa, thư tín điện tử,…Internet là một phương pháp ghép nối cácmạng máy tính hiện hành, phát triển một cách rộng rãi tầm hoạt động của các mạng kếtnối vào

Mạng LAN (Local Area Network) là mạng các máy tính kết nối trong phạm vi

nhỏ như trong một toà nhà với đường kính tối đa khoảng 10km

Server là chương trình khi một dịch vụ trên toàn mạng chấp nhận các yêu cầu

đến từ mọi nơi trên mạng, thi hành các yêu cầu và trả về kết quả cho nơi yêu cầu Máychứa chương trình Server cũng được gọi là Server hoặc máy chủ

Client là chương trình gửi yêu cầu đên Server, nhận kết quả trả về máy chứa

chương trình Client cũng được gọi là Client hoặc máy khách

1.2 Mô hình OSI

Sở dĩ các dữ liệu có thể truyền được trên mạng các hệ điều hành khác nhau cóthể “giao tiếp” được với nhau đó là do chúng đều phải tuân theo một mô hình chuẩnquốc tế đó chính là mô hình OSI

Virtual Communication

Session Presentation

Physical Data Link Network Transport

Session Presentation

Physical Data Link Network Transport

Hình 1.2 : Mô hình tham chiếu OSI

Tầng ứng dụng (application layer)

Cung cấp các dịch vụ cho người sử dụng có thể truy nhập vào môi trường OSI.Thiết lập giao diện với người sử dụng, ở đây chỉ tồn tại những tiến trình ứng dụng giúpcho người sử dụng thâm nhập vào môi trường OSI

Tầng trình diễn (Presentation layer)

Chuyển đổi dữ liệu cú pháp thành dữ liệu của đường truyền, phải cung cấp mộtbiểu diễn chung cho các loại dữ liệu khác nhau

Tầng phiên (Session layer)

Cung cấp cơ chế quản trị phiên ứng dụng của hệ như điều phối việc trao đổi dữliệu (thiết lập, duy trì, giải phóng liên kết phiên), cơ chế đồng bộ, cơ chế lần lượt

Tầng giao vận (transport layer)

Liên quan đến việc truyền dữ liệu ở hai đầu nút, có cơ chế kiểm soát lỗi, kiểmtra luồng dữ liệu và cắt hợp dữ liệu

Tầng mạng (Network layer)

Cung cấp các phương tiện để đưa dữ liệu qua hai tầng dưới đến đường truyền.Vai trò chủ yếu là chọn đuờng và chuyển tiếp gói tin Ngoài ra, nó còn thiết lập, duytrì, giải phóng liên kết mạng, có cơ chế kiểm soát lỗi, kiểm tra luồng dữ liệu và cắt hợp

dữ liệu

Tầng liên kết dữ liệu (DataLink layer)

Cung cấp các phương tiện để truyền dữ liệu qua tầng vật lý, kèm theo cơ chếkiểm soát lỗi, kiểm tra luồng dữ liệu và cung cấp điểm đồng bộ hoá

Tầng vật lý (Physical layer)

Là tầng thấp nhất cung cấp các phương tiện (cơ, điện, thủ tục) để truyền dữ liệu,

để kích hoạt, duy trì và giải phóng liên kết vật lý

1.3 Các dịch vụ trên mạng

1.3.1 Dịch vụ WEB

Dịch vụ WEB (còn gọi là WWW) là dịch vụ sử dụng ngôn ngữ đánh dấu siêu

văn bản HTML để tạo ra các trang thông tin đa phương tiện chứa văn bản, hình ảnh,

âm thanh, dữ liệu…Hoạt động theo mô hình Client/Server

1.3.2 Dịch vụ truyền File

Dịch vụ truyền file (FTP) là một trong những dịch vụ phổ biến trên mạng dùng

để chuyển tải các file giữa các máy chủ trên mạng, giữa máy chủ và máy khách Cácfile có thể ở dạng văn bản, ảnh tĩnh, ảnh video, các thư viện, đặc biệt là các phần mềmứng dụng được cung cấp miễn phí hoặc thử nghiệm Việc truyền file được thông quagiao thức FTP không phụ thuộc vào vị trí địa lý hay môi trường hệ điều hành giữa cácmáy

1.3.3 Dịch vụ truy nhập từ xa

Dịch vụ truy nhập từ xa (Telnet) cho phép người sử dụng có thể truy nhập vào

một máy tính ở xa và khai thác các tài nguyên của máy tính đó hoàn toàn như đangngồi trên máy tính của mình

1.3.4 Dịch vụ tìm kiếm thông tin diện rộng

Dịch vụ này gọi là WAIS (Wide Area Information Service), là công cụ tìm kiếm

thông tin trên mạng thông qua chuỗi các đề mục lựa chọn, dịch vụ WAIS cho phépngười dùng tìm kiếm các tệp dữ liệu có chứa một xâu ký tự xác định trước

1.3.5 Dịch vụ thư điện tử

Dịch vụ thư điện tử (Email) là dịch vụ quan trọng và phổ biến nhất trên Internet

vì tính tiện dụng và hiệu quả của nó Thư điện tử không phải là một dịch vụ “đầu cuối”(end to end) Nghĩa là máy gửi thư và máy nhận thư không cần phải liên kết trựctiếp với nhau để thực hiện chuyển thư Nó là dịch vụ kiểu “lưu và chuyển tiếp” (storeand forward) Thư điện tử được chuyển từ máy này sang máy khác cho tới máy đích

-CHƯƠNG II: KIẾN TRÚC TCP/IP

2.1 Giao thức mạng

Giao thức là tập hợp những quy tắc, quy định đã được thống nhất nhằm cung

cấp một cách thức trên mạng Dữ liệu truyền trên mạng được đóng trong gói tin

2.2 Tổng quan giao thức TCP/IP

Khái niệm giao thức(Protocol) là một khái niệm cơ bản của mạng truyền thông

Có thể hiểu một cách khái quát đó là tập hợp tất cả các quy tắc cần thiết (Thủ tục,khuôn dạng dữ liệu, các cơ chế phụ trợ…) cho phép các giao thức trao đổi thông tintrên mạng được thực hiện một cách chính xác và an toàn Có rất nhiều họ giao thứcđang được sử dụng trên mạng truyền thông hiện nay như IEEE802.X dùng trong mạngcục bộ Trên Internet họ giao thức được sử dụng là bộ giao thức TCP/IP, hai giao thứcnày chủ yếu là TCP (Transmision Control Protocol) và IP (Internet Protocol)

TCP là một giao thức kiểu kết nối (Connection- Oriented) tức là cần phải cómột giai đoạn thiết lập liên kết giữa một cặp thực thể TCP trước khi chúng thực hiệntrao đổi dữ liệu Còn IP là một giao thức kiểu không kết nối (Connectiomless), nghĩa làkhông cần phải có giai đoạn thiết lập liên kết giữa một cặp thực thể nào đó trước khitrao đổi dữ liệu Do đó khái niệm TCP/IP không bị giới hạn ở hai giao thứcnày.Thường thì TCP/IP được dù chỉ một nhóm các giao thức có liên quan đến TCP và

IP như UDP( User Datagram Protocol), FTP (File Transfer Protocol), Telnet…

Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng hầu hết các mạng máytính đều được phân tích và thiết kế theo quan điểm phân tầng Mỗi hệ thống thànhphần của mạng được xem như là cấu trúc đa tầng, trong đó mỗi tầng được xây dựngtrên cơ sở hạ tầng trước đó Để nghiên cứu giao thức TCP/IP ta cần xem xét mô hình 7lớp OSI Trong mô hình OSI mục đích của mỗi tầng là cung cấp các dịch vụ cho tầngcao hơn tiếp theo, mô tả chi tiết cách thức cài đặt các dịch vụ này Các tầng trừu tượnghoá theo cách là mỗi tầng chỉ biết rằng chỉ liên lạc với các tầng kế trên mỗi hệ thống

mà thôi

2.2.1 Gói tin IP

Các trường

 Time To Live: Trường này xác định số router lớn nhất mà gói tin có thể

qua được trên mạng

 Protocol: Xác định giao thức được đóng trong gói IP Trường này

thường được thiết lập một trong các giá trị ứng với giao thức TCP, UDP

Cấu trúc của gói tin IP

Version

IHL

Servic

Identification

Flags

Fragme

nt OffsetTime To Live

Protoc

Source IP AddressDestination IP Address

Ý tưởng ban đầu của TCP/IP chỉ để cung cấp một phương tiện cho phép kết nốicác máy tính đơn lẻ với nhau.Ngày nay, trải qua nhiều cải tiến, nó trở thành phươngtiện cho phép kết nối không chỉ các máy đơn lẻ mà còn cho phép kết nối các mạngthậm chí rất khác nhau về công nghệ mạng, và cho phép các máy tính từ các mạng đó

có thể liên lạc được với nhau như thể chúng được kết nối trực tiếp với nhau.Thực tếluồng dữ liệu được truyền giữa hai máy có thể phải đi qua rất nhiều các bộ định tuyến(Router)với các đường rất khác nhau

Cấu trúc gói tin TCP

TCP Source Port

TCP DestinationPort

Sequence NumberAcknowledgment NumberDat

a Offset

Reserved

Contro

Data

…

Các trường

 TCP Source Port và TCP Destination Port

 Là số hiệu cổng của máy gửi (còn gọi là cổng nguồn) và số hiệu cổngmáy đích (còn gọi là cổng đích)

 Sequence Number và Acknownledgment Number

 Giá trị hai trường này (còn được gọi là các trường SEQ, ACK) dùng choxác thực các gói tin trao đổi truyền giữa hai máy trong một phiên làm việc

 Control Bit

Là trường gồm các cờ điều khiển quá trình truyền các gói tin

URG

A

CK

PSH

RST

SYN

FIN

URG: Trường Urgent Pointer được thiết lập

ACK: Khi trường Acknowledgment được thiết lập và đây là gói tin trả lời gói tin

đã gửi tới trước đó

PSH: Đẩy tất cả dữ liệu qua tầng TCP

RST: Kết nối nên được thiết lập lại, có thể do lỗi hoặc do một ngắt nào đó

SYN: Hệ thống được đồng bộ thông qua Sequence Number, cờ này được đặt

trong suốt thời gian tiến trình thực hiện

FIN: Không còn dữ liệu từ phía gửi Kết nối sẽ nên bị huỷ bỏ

2.2.3 IPv4 (internet protocol version 4)

Giao thức mạng IP là giao thức nằm ở lớp mạng (lớp 3) gồm có các thông tin vềđịa chỉ và một số các thông tin điều khiển cho phép định tuyến các gói tin Là giaothức lớp mạng ở bên phía giao thức mạng Cùng với TCP, IP chính là trái tim của giaothức Internet IP có hai nhiệm vụ: cung cấp connectionless, phân phát các datagramhiệu quả nhất qua mạng; và fragmentation và reassembly các datagram để hỗ trợ choliên kết dữ liệu với các kích thước gói cực đại truyền đi khác nhau (MTU: Maximum-transmission unit)

2.2.3.1 Định dạng gói IP

Một gói IP gồm có một số kiểu thông tin, như được minh hoạ trên hình 2

Hình 2.1

- Version (4 bit): phiên bản IP hiện tại

- IP Header Length (IHL: 4 bit): chiều dài phần header của datagram là 32 bit

- Type-of-Service (8 bit): Phương thức gói tin được xử lý, 3 bit đầu tiên là bitkiểm tra chẵn lẻ

- Total Length (16 bit): chiều dài tính theo byte của toàn bộ gói IP, bao gồm

cả phần dữ liệu và phần header

- Identification (16 bit): là số nhận dạng gói tin Trường này dùng để ghép cácdatagram với nhau

- Flag (3 bit): gồm 3 bit, hai bit thấp điều khiển fragmentation Bit thấp nhất

sẽ chỉ ra xem liệu gói tin có được phân chia không Bit ở giữa chỉ ra gói tinnào được fragment cuối cùng trong chuỗi các gói tin đã được fragment Bitthứ 3 hay bit có ý nghĩa nhất không được dùng đến

- Fragment Offset (13 bit): cho phép IP đích khôi phục lại được datagram gốc

- Time-to-live (8 bit): thời gian sống của datagram trước khi nó bị loại bỏ

- Protocol (8 bit): chỉ ra giao thức lớp cao hơn nhận các gói tin tới sau khihoàn thành xử lý IP

- Header Checksum (16 bit): Bảo đảm tính nguyên vẹn của phần header

- Source Address (32 bit): địa chỉ nguồn gửi tin

- Destination Address (32 bit): địa chỉ đích

- Option ( 0 hoặc 32 bit): hỗ trợ một số tuỳ chọn, chẳng hạn như độ bảo mật

- Data (số bit thay đổi): Dữ liệu của thủ tục cao hơn gửi tới

2.2.3.2 Địa chỉ IP

Như bất kỳ một giao thức lớp mạng khác, lưu đồ địa chỉ IP là không thể thiếu

để xử lý việc định tuyến các datagram qua mạng Mỗi một địa chỉ IP có các thành phần

cụ thể và tuân theo một định dạng Các địa chỉ IP này có thể được chia nhỏ ra và sửdụng để tạo thành địa chỉ của các mạng con

Mỗi một host trên mạng TCP/IP được gán một địa chỉ logic 32 bit duy nhất, địachỉ này được chia thành 2 phần: số mạng (network number) và số host (host number)

Số mạng nhận biết mạng và do InterNIC cung cấp (Internet Network InfomationCenter) nếu mạng đó là một thành phần nằm trong mạng Internet Một nhà cung cấpmạng internet ISP (Internet Service Provider) có thể gồm các khối địa chỉ mạng từInterNIC và có thể tự gán địa chỉ khi cần thiết Số host xác định một host trên mạng vàđược cung cấp bởi người quản trị mạng cục bộ

2.2.3.3 Định dạng địa chỉ IP

Địa chỉ IP 32 bit được chia thành các nhóm 8 bit, phân chia nhau bởi dấu chấm,

và biểu diễn theo số nhị phân Mỗi một bit trong một octet có trọng số tương ứng là

128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1) Giá trị nhỏ nhất của một octet là 0, và giá trị cực đại là 255.Hình sau minh hoạ dạng cơ bản của một địa chỉ IP

Hình 2.2

2.2.3.3.1 Các lớp địa chỉ IP

Địa chỉ IP phân thành 5 phân lớp địa chỉ khác nhau: A, B, C, D và E Chỉ có cáclớp A, B, C được sử dụng Các bit nằm bên trái chỉ ra kiểu phân lớp mạng Bảng 1cung cấp thông tin tham chiếu về 5 phân lớp địa chỉ IP

Bit có trọng

số cao

Dải địa chỉ

Số Mạng/

Host

Số Host cực đại

14

N: Network number

H: Host number

Hình minh hoạ:

Hình 2.3

Có thể dễ dàng biết được địa chỉ IP thuộc lớp nào bằng cách kiểm tra octet đầutiên của địa chỉ và so sánh nó với dải địa chỉ phân lớp trong bảng trên Ví dụ, nếu địachỉ IP là 172.31.1.2, octet đầu tiên là 172 Vì 172 nằm giữa 128 và 192, nên 172.31.1.2

là địa chỉ phân lớp B Hình sau cung cấp dải địa chỉ IP tương ứng với từng phân lớp

Hình 2.4

2.2.3.3.2 Địa chỉ IP subnet

Các mạng IP có thể được chia thành từng mạng nhỏ hơn được gọi làsubnetwork (hoặc là subnets) Việc phân nhỏ mạng cung cấp cho người quản lý mạng

một số lợi ích, như linh hoạt hơn, sử dụng các địa chỉ mạng hiệu quả hơn, và khả năngtruyền thông mạng quảng bá.

Các mạng subnet là ở cấp cục bộ Chẳng hạn, thế giới bên ngoài được xem làmột tổ chức như là một mạng riêng lẻ và có cấu trúc bên trong của tổ chức đó Một địachỉ mạng cho trước có thể được phân thành nhiều mạng con Ví dụ, 172.16.1.0,172.16.2.0, 172.16.3.0 và 172.16.4.0 là các subnet của mạng 172.16.0.0

2.2.3.3.3 IP Subnet mask

Một địa chỉ subnet được tạo ra bằng cách “mượn” các bit từ trường host và chỉđịnh thành trường subnet Số bit được mượn thay đổi và được chỉ ra cụ thể bằng subnetmask Hình 6 biểu diễn số bit được mượn từ trường địa chỉ host để tạo thành trườngđịa chỉ subnet

Hình 2.5

Subnet mask sử dụng cùng một định dạng và kỹ thuật giống như địa chỉ IP.Tuy nhiên, nếu subnet mask có tất cả các bit là 1 nó chỉ ra đó là các trường mạng vàsubnetwork, nếu toàn bit 0 thì đó là trường host Hình 7 minh hoạ một ví dụ đơn giản

về subnet mask

Hình 2.6

Các bit subnet mask bắt đầu từ các bit bên trái của trường host, như là minh hoạtrên hình 8 Chi tiết về subnet mask của phân lớp B và C được trình bày ở dưới

2.2.3.4 Các lớp địa chỉ IP

Địa chỉ IP phân thành 5 phân lớp địa chỉ khác nhau: A, B, C, D và E Chỉ có cáclớp A, B, C được sử dụng Các bit nằm bên trái chỉ ra kiểu phân lớp mạng Bảng 1cung cấp thông tin tham chiếu về 5 phân lớp địa chỉ IP

số cao

Dải địa chỉ

Số Mạng /Host

Số Host cực đại

4

là địa chỉ phân lớp B Hình 5 cung cấp dải địa chỉ IP tương ứng với từng phân lớp

2.2.3.5 Địa chỉ IP subnet

Các mạng IP có thể được chia thành từng mạng nhỏ hơn được gọi làsubnetwork (hoặc là subnets) Việc phân nhỏ mạng cung cấp cho người quản lý mạngmột số lợi ích, như linh hoạt hơn, sử dụng các địa chỉ mạng hiệu quả hơn, và khả năngtruyền thông mạng quảng bá

Các mạng subnet là ở cấp cục bộ Chẳng hạn, thế giới bên ngoài được xem làmột tổ chức như là một mạng riêng lẻ và có cấu trúc bên trong của tổ chức đó Một địa

chỉ mạng cho trước có thể được phân thành nhiều mạng con Ví dụ, 172.16.1.0,172.16.2.0, 172.16.3.0 và 172.16.4.0 là các subnet của mạng 172.16.0.0.

2.2.3.6 IP Subnet mask

Một địa chỉ subnet được tạo ra bằng cách “mượn” các bit từ trường host và chỉđịnh thành trường subnet Số bit được mượn thay đổi và được chỉ ra cụ thể bằng subnetmask Hình 6 biểu diễn số bit được mượn từ trường địa chỉ host để tạo thành trườngđịa chỉ subnet

Subnet mask sử dụng cùng một định dạng và kỹ thuật giống như địa chỉ IP.Tuy nhiên, nếu subnet mask có tất cả các bit là 1 nó chỉ ra đó là các trường mạng vàsubnetwork, nếu toàn bit 0 thì đó là trường host Hình 7 minh hoạ một ví dụ đơn giản

Subnet mask của lớp C địa chỉ 192.168.2.0 là 255.255.255.248 Với 5 bit dùng

để chia nhỏ mạng, 25-2=30 subnet, với 23-2=6 host trên một subnet

Bảng 2 và 3 có thể được sử dụng khi lập kế hoạch các mạng lớp B và C để tínhtoán số subnet và số host cần thiết.

Bảng 2:

Bảng 3:

2.2.4 Cách tính Network number từ subnet mask

Bộ định tuyến thực hiện một loạt quá trình xử lý để tính toán địa chỉ mạng Đầutiên, bộ định tuyến trích địa chỉ IP đích từ gói tin và khôi phục lại subnet mask Sau đóthực hiện phép toán logic AND để tìm ra network number Đó là vì vị trí host trong địachỉ IP đích đã được bỏ đi, trong khi vẫn giữ lại số của mạng đích Sau đó bộ định tuyến

sẽ tra số của mạng đích và match nó với một ghép nối ra ngoài Cuối cùng, nó chuyểnkhung tới địa chỉ IP đích

Hình 2.7 minh hoạ quá trình thực hiện phép toán AND giữa địa chỉ IP đích vớisubnet mask, số subnetwork được giữ lại, bộ định tuyến sẽ sử dụng số này để tiếp tụcgửi gói tin đi

Hinh 2.7

2.3 ARP

Giả sử cho trước hai thiết bị trên mạng thông tin với nhau, chúng phải biết đượcđịa chỉ vật lý của thiết bị kia (hoặc biết được MAC) Bằng ARP, một máy host có thể

tự động tìm ra được địa chỉ lớp MAC tương ứng với địa chỉ lớp mạng IP cụ thể

Sau khi nhận được địa chỉ lớp MAC, thiết bị IP tạo ra một ARP cache để nhớ lạiánh xạ địa chỉ từ IP sang MAC, để khi muốn tương tác lại với thiết bị thì có thể dùngARPS tìm ra địa chỉ IP Nếu thiết bị không đáp lại trong khoảng thời gian một khung,cache sẽ bị loại bỏ

RARP dùng để ánh xạ từ địa chỉ lớp MAC sang địa chỉ IP RARP, là phép đảo

logic của ARP

Các thiết bị định tuyến internet cổ điển được gọi là gateway Tuy nhiên, vớicông nghệ hiện nay thuật ngữ gateway dùng để chỉ tới một thiết bị thực hiện truyềngiao thức lớp ứng dụng giữa hai thiết bị Interior gateway là các thiết bị thực hiện chứcnăng giao thức giữa hai thiết bị hoặc các mạng dưới cùng một điều khiển hoặc xácthực, chẳng hạn như mạng bên trong của một tập đoàn Chúng được xem như là các hệthống tự trị Exterior gateway thực hiện chức năng giao thức giữa các mạng độc lập

Các bộ định tuyến bên trong Internet được tổ chức theo phân cấp Các bộ địnhtuyến dùng để trao đổi thông tin bên trong các hệ thống tự trị được gọi là interiorrouter, dùng giao thức IGP Giao thức RIP là một ví dụ của IGP

Các bộ định tuyến mà di chuyển thông tin giữa các hệ thống tự trị được gọi làexterior routers Các bộ định tuyến này sử dụng giao thức exterior gateway để trao đổithông tin giữa các hệ thống tự trị Giao thức BGP là một ví dụ của giao thức exteriorgateway.

2.4 IPv6

IPv6 là một sự thay đổi về mạng từ quan điểm của người sử dụng Các thiết bịtrên mạng sẽ tham gia vào mạng LAN, WAN, mạng điện thoại không dây và có dây.Các mạng Ipv4 hiện nay đã trở nên nhanh hơn, tin cậy hơn, di động hơn, bảo mật hơn,

và trở nên quan trọng hơn, hiệu quả hơn Chiều hướng đó sẽ vẫn tiếp tục Ipv6 sẽ chophép thực hiện điều đó; tốt hơn, nhanh hơn, rẻ hơn và quan trọng hơn, dùng cho nhiềuthiết bị hơn Phần lớn các thiết bị trên mạng sẽ bắt đầu có hỗ trợ không chỉ một cáchhoàn chỉnh các đặc tính của Ipv4 mà còn cả các đặc tính của Ipv6 Các thiết bị đã đượcgắn liền với mạng sẽ có bổ sung thêm Ipv6, để dùng cho áp dụng sau này mà làm giảmphẩm chất của các đặc tính hiện tại của Ipv4 Khi bắt đầu sử dụng thiết bị có hỗ trợIpv6, cơ sở hạ tầng mạng phải hỗ trợ đồng thời cả hai giao thức và cũng cần cung cấpkhả năng chuyển đổi dễ dàng từ một giao thức này sang giao thức còn lại Ở Châu á,khi các địa chỉ Ipv4 có thể dùng đang bị thu nhỏ lại, chính phủ đã sẵn sàng hỗ trợ đểchuyển dần sang mạng IPv6

“Các hòn đảo Ipv6” này sẽ cần phải có “đường hầm thông suốt” và “chuyểnđổi” qua phần còn lại của mạng Internet Ipv6 có khả năng cung cấp miền địa chỉ lớnhơn Nhưng Ipv6 lại có trường địa chỉ lớn hơn trường địa chỉ của Ipv4 Nhiều chứcnăng cung cấp bởi Ipv4 sẽ có những đổi mới hơn hiệu quả hơn khi sử dụng Ipv6 hoặc

sẽ lỗi thời hơn Các chức năng mạng giống như NAT sẽ được thiết kế theo tình trạngthực tế

2.5 Sự khác nhau giữa Ipv4 và Ipv6

Ipv6 cũng có nhiều điểm giống với Ipv4, nhưng nó có thêm những cải tiến mới.Phần lớn các áp dụng đã tương thích với Ipv4 thì đều tương thích với Ipv6 TCP, UDP,ICMP và IPSec đều có thể được vận chuyển một cách trực tiếp bằng Ipv6 như là chúngđược thực hiện với Ipv4 Chỉ có một số áp dụng cần được thiết kế lại là những áp dụng

mà được đóng gói một địa chỉ IP của trạm trong payload của TCP hoặc UDP, chẳnghạn như SQL và SNMP

Ipv6 có địa chỉ không gian lớn hơn Ipv6 tuân theo việc đánh địa chỉ theo địa lý

và vùng, các tổ chức sẽ có một “prefixes” chung dựa trên vị trí của các tổ chức và nhàcung cấp mà họ sẽ kết nối tới

Ipv6 cũng có chế độ bảo mật theo IPSec cho các kết nối host Việc đánh địa chỉcho hệ thống đầu cuối đã được đơn giản với sự ra đời của tự động phát hiện địa chỉ(address auto-discovery) Điển hình là, một trạm đầu cuối sẽ học địa chỉ Ipv6 cho bộđịnh tuyến nội bộ,và sau đó xây dựng địa chỉ của chính nó bằng cách tổ hợp giá trị

“prefix” nội bộ với địa chỉ MAC của chính nó Quá trình phát triển giao thức DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) cũng đang được thực hiện cho phiên bản 6

Sự thay đổi công nghệ lớn nhất của Ipv6 là sự bất lực khi muốn broadcast góitin đến mạng Ipv6 hỗ trợ Unicast Addressing cho các liên lạc kiểu one-to-one,Multicast Addressing cho liên lạc kiểu one-to-nearest Nó là sự mở rộng của những ápdụng mà được sử dụng để trả lời quá trình IP broadcasting sẽ chuyển thànhmulticasting Để điều hành mạng IPv6 cần tới các giao thức có chức năng định tuyến

và cũng tương tự với các giao thức cần thiết chạy trên mạng Ipv4 RIP, OSPF, ISIS,BGP và PIM đều được hỗ trợ cho Ipv6 Một mạng hoạt động trên các trạm có hỗ trợ cảIpv4 và Ipv6 sẽ chạy đồng thời các phiên bản giao thức Ipv4 và pv6; có nghĩa là nếumột mạng hoạt động với giao thức OSPFv2 cho Ipv4, nó cũng hoạt động được vớiOSPFv3 cho Ipv6

Tổ chức IETF có ý định thay thế Ipv6 cho Ipv4, nhưng IETF có thay đổi vị trícủa nó và chỉ ra rằng Ipv4 sẽ vẫn còn được sử dụng trong một thời gian dài Tương lai

có thể sẽ có một số lượng lớn các mạng sử dụng đồng thời hai loại giao thức cho cảIpv4 và Ipv6 IETF đã thành lập một nhóm nghiên cứu gọi là NG-TRANS (Next-Generation Transition), nhóm này đang phát triển các công nghệ cho phép các giaothức chia sẻ cho cùng mạng và chuyển đổi giữa hai giao thức

2.6 Giao thức UDP

Giao thức UDP (User Datagram Protocol) là giao thức dùng cho truyền thông

một - nhiều, cung cấp dịch vụ truyền phi kết nối, không đáng tin cậy

Cấu trúc của gói tin UDP

Data

…

Trường TCP Source Port và TCP Destination Port là số hiệu cổng của máy gửi

và số hiệu cổng của máy đích

CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ VoIP

3.1 Sự ra đời của VoIP như thế nào?

Từ năm 1870 dịch vụ gọi điện cũng giống như ngày nay.Hai máy được kết nốivới nhau bởi một sợi dây Các tổ chức đã nhận định rằng sẽ xuất hiện một cuộc cáchmạng mới , cuộc cách mạng về công nghệ thông tin.Vào thế kỷ 19 đã có dịch vụ truyềnthoại trên Internet và đã mang lại nhiều lợi ích cho người sử dụng.VoIP là dịch vụ chophép hai hoặc nhiều người giao tiếp được với nhau Ban đầu là những dịch vụ điệnthoại truyền thống , nhưng nó giống nhau khi kết thúc.Truyền thoại Internet là một ứngdụng của Internet nó thay thế messaging Email và nhanh chóng trở thành công cụtruyền thông trên thế giới

Truyền thoại cá nhân trên Internet: Những dịch vụ của VoIP cho phép người sửdụng dùng cấu trúc động giao tiếp với nhau để tuỳ biến và biến thành chuyện cá nhân

mà với dịch vụ gọi điện truyền thống không thể đạt được Đúng vậy trong các cuộcgọi điện đã trở nên có sắc điệu, hình ảnh và những ứng dụng có thể giống với truyềnthoại trên Internet.Có những khách hàng sử dụng công nghệ mới với nhiều sự maymắn Việc thêm và nâng cao các dịch vụ khi thêm vào tiếng nói không còn là sự cảitiến đắt tiền và phức tạp nữa Bây giờ nó chỉ là một vấn đề của việc thêm vào phiênbản phần mềm tiếp theo

Truyền thoại trên Internet rẻ hơn rất nhiều so với điện thoại thôngthường Những khách hàng thì họ luôn mong muốn trả cước phí điện thoại rẻ hơn rấtnhiều so với số lượng mà họ phải trả vì thế công nghệ VoIP ra đời bởi vì công nghệ vàhiệu quả kinh tế của dịch vụ

3.2 Voice over IP là gì?

Voice over IP là mô hình truyền thoại sử dụng giao thức mạng(Internetprotocol) viết tắt là VoIP VoIP đang trở thành một trong những công nghệ viễn thôngđang được quan tâm nhất hiện nay.VoIP có thể thực hiện tất cả các cuộc gọi như trênmạng PSTN hiện tại đồng thời có thể truyền dữ liệu trên cơ sở mạng dữ liệu sẵn có vớichất lượng dịch vụ (QoS-Quality of Service) phù hợp

Các nhà cung cấp thiết bị xem VoIP như một cơ hội để đổi mới và cạnh tranh.Thử thách đối với họ là tạo ra những thiết bị phù hợp để triển khai nhanh chóng mạngIP

Đối với các nhà cung cấp dịch vụ Internet, khả năng giới thiệu một loại hìnhdịch vụ mới với chi phí thấp và tăng lượng truyền thông là một vấn đề hấp dẫn vìngười sử dụng đang tìm kiếm một mô hình kết hợp dữ liệu và thoại thuận tiện với mứccước phí thấp

3.2.1 Sự hoạt động của VoIP

VoIP có thể được thực hiện bằng hai cách :

- Cách thứ nhất là sử dụng máy tính cùng với phần cứng và phần mềm đặc biệt

để gọi điện.Như vậy có nghĩa là người dùng đang liên lạc qua máy PC

- Cách thứ là gọi điện thoại Internet(Internet Telephone), thì người dùng gọiđiện thoại bằng điện thoại thông thường, ngoại trừ việc cuộc gọi điện đàm này đượctruyền qua Internet chứ không phải qua dịch vụ điện thoại thông thường Điều này sẽgiúp giảm chi phí đáng kể, đặc biệt là với các cuộc điện thoại đường dài

Tính cách mạng của việc sử dụng PC để gọi điện thoại qua Internet chính là giá

cả Nếu hai người sử dụng đều có máy tính kết nối vào Internet thì thực tế họ khôngphải trả tền cho cuộc gọi mà chỉ phải trả tiền cho dịch vụ truy cập Internet như khingười sử dụng các dịch vụ khác của Internet như tìm kiếm trên trang web hay sử dụngE_mail, thêm vào đó có thể thực hiện cuộc gọi đến bất kỳ nơi nào trên thế giới mà ở đó

có thể truy cập Internet.Tuy nhiên, chỉ có thể thực hiện được cuộc gọi từ hai người đều

có PC, do vậy người sử dụng vẫn chưa thể thay thế điện thoại truyền thống bằng dịch

vụ này.Hơn nữa ,hiện nay các chương trình cho phép hai người dùng nói chuyện thôngqua PC thường không hỗ trợ nhau,do đó thường yêu cầu hai người sử dụng cùng mộtchương trình

Có rất nhiều phần mềm phục vụ cho việc gọi điện thoại qua Internet Tuy vậykhông có chương trình phần mềm nào cho phép dùng điện thoại để gọi Thay vào đóngười dùng sẽ nói vào micro được gắn với máy tính và nghe qua loa và card âm thanh.Tuy mỗi phần mềm của các hãng khác nhau có cách thức hoạt động khác nhau, nhưngnhìn chung chúng đều có một cách chung để chúng ta thực hiện cuộc gọi Để thực hiệncuộc gọi, ta phải biết địa chỉ Internet của người được gọi , thông thường được cung cấpdưới dạng các tên gọi hay các biệt danh (nick name)sau khi đã kết nối được với ngườiđược gọi, cuộc gọi được bắt đầu

Một chương trình thông dụng cho phép người sử dụng có thể nói chuyện qua

PC là chức năng Voice Chat của phần mềm Yahoo Messenger

Nếu nói chuyện qua Internet mà sử dụng điện thoại bình thường Tuy vậy, saukhi người gọi nói, tiếng nói sẽ được số hoá và chuyển thành các gói tin IP Sau đóchúng được chuyển đi sử dụng cùng một công nghệ TCP/IP giống như là chuyển các

gói tin bình thường trên Internet Ở đầu kia của đường dây, dữ liệu tiếng nói đã được

số hoá lại được chuyển đổi thành tín hiệu tương tự và được phát ra loa của người nhận

3.2.2 Ưu điểm của VoIP.

Một trong những ưu điểm của VoIP là dịch vụ phí thoại,chẳng hạn các ứngdụng lưu trữ hay các ứng dụng truyền dữ liệu có thể chia sẻ hạ tầng với hệ thốngVoIP.Thật vậy, cùng một cơ sở đầu cuối có thể được sử dụng cho cả truyền thoại vàtruyền số liệu dùng công nghệ chuyển mạch gói.Công nghệ chuyển mạch gói xem cácgói tin của các mẫu thoại cũng như các gói tin dữ liệu như những đơn vị dữ liệu bìnhthường và truyền chúng qua mạng Internet,việc còn lại của các đầu cuối là xử lý cácluồng dữ liệu đến đúng với chức năng của chúng Hơn nữa điều này giúp cho việc triểnkhai các dịch vụ gia tăng trong thoại một cách dễ dàng, ngoài thoại truyền thống, hệthống có thể truyền cả hình ảnh cho các cuộc hội nghị vidio, hay các thông tin giúp xácđịnh thuê bao Điều này giúp cho việc triển khai VoIP nói riêng và các dịch vụ giatăng trong tương lai nói chung mà không cần đầu tư hơn là đầu tư cho các ứng dụngkhác đã có sẵn

Dù thuật ngữ VoIP thông thường được hiểu là liên kết các dịch vụ thoại từ đầucuối tới đầu cuối(end to end) nhưng sau này ta sẽ thấy không có giao thức nào ở đâyhạn chế bởi kiểu phương thức đơn lẻ hoặc sự liên kết đơn lẻ.Một trong những lơi íchlớn nhất của VoIP so với điện thoại truyền thống là sự trong suốt của mạng với cácphương tiện truyền tải.Vì thế khi tăng một liên kết mới không yêu cầu thayđổi cơ sở hạtầng mạng Các cuộc gọi nhiều bên chỉ khác các cuộc gọi hai bên về hình thức

Khi công nghệ VoIP ra đời nó đã đáp ứng được rất nhiều về cước phí : Thànhcông của VoIP là tiết kiệm chi phí các cuộc gọi đường dài Thay vì phải chịu cước phíđiện thoại đường dài như trước, người sử dụng công nghệ VoIP chỉ phải chịu cước phíthấp hơn rất nhiều.VoIP có thể áp dụng cho bất kỳ loại hình thoại nào, từ kết nối nội

bộ, liên văn phòng đến kết nối đa điểm và truyền hình thoại hội thảo, có nhiều sự lựachọn hơn và những đề nghị có tính chất đổi mới hơn

Khả năng tích hợp thoại và dữ liệu(voice and Data integation):

Tích hợp tất cả các mạng đang tồn tại riêng lẻ trong hệ thống viễn thông (mạng diện thoại truyền thống PSTN, mạng truyền số liệu và mạng báo hiệu) thành mạng một mạng duy nhất: Chúng ta thấy rằng trước đây các dịch vụ truyền

thoại truyền thống và truyền dữ liệu được cung cấp độc lập với nhau, với công nghệ

thoại IP thì các dịch vụ thoại và dữ liệu, thậm chí cả báo hiệu điều khiển có thể đồngthời chạy trên một mạng IP Điều này có thể tiết kiệm được chi phí đầu tư để xây dựngcác mạng riêng rẽ cũng như mang lại rất nhiều thuận lợi cho người sử dụng và nângcao hiệu quả việc sử dụng triệt để tài nguyên trên mạng Đây chính là lợi ích mang lại

từ việc hội tụ mạng viễn thông thành mạng duy nhất, điều này thực hiện được là nhờcông nghệ số hoá phát triển rât cao, số hoá các thiết bị chuyển mạch, số hoá các thiết bịđầu cuối, công nghệ truyền dẫn trên mạng đường trục (mạng trung kế) và mạng đườngdây thuê bao đã từng bước được thay thế bằng công nghệ truyền dẫn số, mạng báo hiệucũng đã được số hóa (như mạng báo hiệu số sô 7),

Đơn giản hoá trong quản lý (Simplified Management)

Do sự kết hợp giữ các loại thông tin như thoại, số liệu và fax, việc quản lý hệthống trở nên đơn giản hơn, bởi vì :

 Việc chuẩn hoá các thiết bị cũng như các giao thức mạng sẽ làm giảm bớt

số lượng các thiết bị cần thiết cho các hoạt động của mạng

 Dễ dàng quản lý từ xa toàn bộ hệ thống, hạ tầng mạng.Hệ thống có thể đượccoi như một khối thống nhất thay vì phải quản lý các khối riêng biệt nhưtrước đây

 Việc đơn giản hoá quản lý hạ tầng mạng sẽ làm giảm lỗi, dễ phát hiện lỗi và

dễ dàng tính toán chi phí của hệ thống

năng nào để kết nối khối vận hành, loại bỏ sai sót và củng cố hệthống quản lý đều có thể được đem ứng dụng ngay

Nhiều tính năng dịch vụ: Tính linh hoạt của mạng IP cho phép ta tạo ra

nhiều tính năng mới trong dịch vụ thoại cho người dùng, những dịch vụ mà trongmạng PSTN không có khả năng thực hiện hoặc có thể thực hiện được nhưng với chiphí rất cao

3.2.3 Các nhược điểm của VoIP

 Kỹ thuật phức tạp: Truyền dữ liệu thoại theo thời gian thực trên

mạng chuyển mạch gói là rất khó thực hiện do hiện tượng mất góitrong mạng là không thể tránh được và độ trẽ không cố định của cácgói tin khi truyền trên mạng, kỹ thuật nén tín hiệu rất phức tạp để cóthể đáp ứng được các tiêu chuẩn: tỉ số nén, khả năng suy đoán, tạo lại

thong tin khi các tin bị mat hay hỏng, thất lạc,…Tốc độ xử lý của các

bộ CODEC (Coder and Decoder) phải đủ nhanh để cò thể đáp ứngđược yêu cầu trễ ở mức độ cho phép sao cho không làm gián đoạncuộc đàm thoại, Còn rất nhiều các yếu tố khác làm cho thaọi IP trởnên phức tạp

Các nhược điểm trên đã ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng dịch vụ thoại Bêncạnh những ưu điểm không thể phủ nhận của công nghệ thoại IP thì để đạt được chỉ sốQoS cho phép là một việc không hề đơn giản đối với mạng IP

 Vấn đề bảo mật: Thoại IP sử dung cơ sở hạ tầng của mạng Internet

là một mạng rộng khắp và hỗn hợp vì vậy việc bảo mật thông tin thật

sự là một thách thức

Như vậy thoại IP với nhưng ưu điểm nổi trội chứng tỏ nó là một loại hình dịch

vụ rất có tiềm năng Hiên nay thoại IP đang được ứng dụng và sử dụng rât rộng rãi tạiViệt Nam cung như trên toàn thế giới, tai Việt Nam có các dịch vụ 171,177,178,…Trong tương lai đang hứa hen rất nhiều dịch vụ mới se ra đời

3.2.4 Các thử thách đối với việc triển khai VoIP

Mục tiêu trước mắt của nhà phát triển VoIP là thực hiện cuộc gọi thông thườngthông qua mạng IP cơ sở (truyền cả tín hiệu thoại và tín hiệu báo hiệu) và có thể kếtnối với hệ thống PSTN hiện tại Đồng thời các nhà cung cấp dịch vụ VoIP cũng phảiđáp ứng được những yêu cầu sau:

 Chất lượng phải so sánh được với hệ thống PSTN hiện tại và có thể thay đổiđược tuỳ theo cấp độ QoS của mạng

 Mạng IP phải giải quyết những sự cố mạng thường xảy ra Giảm thiểu sốcuộc gọi không thực hiện được, hạn chế trễ mạng, mất gói,tình trạng nghẽnmạng hoặc quá nhiều người truy cập mạng cùng một lúc

 Báo hiệu cuộc gọi phải được xử lý thế nào để người dùng không nhận dạngđược công nghệ điện thoại nào đang được thực hiện xử lý cuộc gọi

 Dịch vụ PSTN/VoIP phải được kết nối chung, sử dụng hệ thống gatewaygiữa thoại và dữ liệu trong môi trường mạng

 Quản lý hệ thống với các yêu cầu về mức độ an toàn, địa chỉ và vấn đề thanhtoán cước phí thế nào cho phù hợp

3.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng VoIP.

Đòi hỏi cơ bản nhất của VoIP là cung cấp chất lượng thoại ngang bằng vớimạng PSTN.Việc đánh giá chất lượng thoại mang tính chất chủ quan mặc dù đã có một

số thông số được chuẩn hoá bởi ITU_T Có ba nhân tố chính quyết định chất lượngthoại:

 Trễ(Delay)

Đối với truyền số liệu,trễ thời gian điểm gói được gửi đi và đến đích là khôngquan trọng.Tuy nhiên, trong truyền thoại thì trễ đặc biệt quan trọng.Khoảng trễ từ lúcngười nói, thông tin được truyền đi đến tai người nghe càng nhỏ càng tốt.Các nghiêncứu cho thấy khi trễ vượt quá 800ms, cuộc nói chuyện không thể thực hiện được.Từ200-800ms chỉ phù hợp với cuộc nói chuyện ngắn.Trễ 200ms là chấp nhận được trongtruyền thoại

Hai vấn đề gây ra thời gian trễ lớn giữa hai đầu liên lạc trong mạng thoại làtiếng dội(echo) và chồng lấp tiếng nói(Talker over-lap).Tiếng dội sẽ bắt đầu bị pháthiện khi vòng trễ (round-trip delay)lớn hơn 50ms.Hệ thống IP cần phải điều chỉnhđược tham số này và xử lý loại bỏ tiếng dội.Tiếng nói chồng lấp sẽ đáng kể khi thờigian trễ trên đường truyền một chiều lớn hơn 250ms.Mỗi hệ thống truyền thông chỉchấp nhận một giới hạn trễ nhất định nên yêu cầu giảm trễ là rất cần thiết cho mạnggói

 Trượt(Jiter)

Jiter là sự chênh lệch về thời gian đến của các gói trong mạng do thời gian trễtrên đường truyền khác nhau từ điểm nguồn tới điểm đích.Loại bỏ Jiter cần thiết phảitập hợp lại tất cả các gói và giữ chúng lại trong buffer Jiter cho đến khi gói chậm nhấtđến, sau đó các gói sẽ được lần lượt nhận theo đúng thứ tự Điều này làm tăng thêm trễtrong mạng gói

 Mất gói(Packet loss)

- Nguyên nhân gây ra mất gói

Mạng IP không thể bảo đảm tất cả các gói đến được chuyển giao hoặc chuyểngiao đúng thứ tự.Các gói có thể bị mất trong trường hợp mạng quá tải hoặc trong lúcnghẽn mạng do đường kết nối hỏng hoặc công suất các thiết bị không tương thích

Do mức độ nhạy cao về thời gian của tín hiệu truyền thoại, các giao thức phátlại như TCP không thích hợp để giải quyết vấn đề này.Lượng gói tin mất lớn hơn 10%

là không thể chấp nhận được

Để duy trì chất lượng thoại ở mức chấp nhận được mặc dù không thể tránh khỏinhững thay đổi thường xuyên trong mạng(như nghẽn mạng), cần thực hiện một số kỹthuật như nén dữ liệu, thay gói mất bằng khoảng im lặng, tốc độ kênh truyền

- Cách khắc phục hiện tượng mất gói

Để khắc phục hiên tượng mất gói cần nâng cấp hệ thống như là tăng giải thônghay tăng tốc độ truyền biên pháp này hiệu quả nhưng mang lại hiệu quả kinh tế khôngcao, ngoài ra có thể thực hiên thuật toán “ che dấu” bằng cách làm giả các gói như thaygói mất bằng khoảng lặng, bằng nhiễu trắng hay bằng gói khác dựa trên đặc tính củacác gói lân cận sử xây dựng lại các mẫu tin thông kỹ thuật dự đoán Cuộc gọi có thể sẽmất hay chất lượng cuộc thoại bị giảm tuỳ theo số gói bị mất Theo thực nghiêm số góitin bị mất mà vượt quá 10% là không thể chấp nhân được

- Nguyên nhân gây ra tiêng vọng

Khi tín hiệu thoại chuyển từ giao tiếp 4 dây sang 2 dây sẽ có một phần tín hiệu

bị quay trở lại, khi điện thoại sử dụng có bộ lọc không tốt sẽ gây ra hiện tượng dò tínhiệu từ loa sang micro Tín hiệu thoại này khi truyền ngược lại phía người nói sẽ gây ratiếng vọng Nếu tiếng vọng này quay trở lại trong khoảng thời gian nhỏ (khoảng 15-50ms tuỳ theo độ lớn của tiếng vọng) thì người nói hầu như không nhận thấy sự có mặtcủa tiếng vọng và không gây cảm thụ xấu

Hình 3.3: Nguyên nhân của tiếng vọng

- Cách khử tiếng vọng

Do đó để giảm thiểu ảnh hưởng của tiếng vọng có 2 phương pháp là làm nhỏ độlớn của nó hoặc làm nhỏ trễ Giải pháp được dùng là sử dụng bộ xử lý gọi là bộ khửtiếng vọng đặt gần mạch chuyển đổi 2/4 dây để giám sát và khử chúng Để đảm nhậnđược chức năng trên, bộ khử tiếng vọng tạo lập mô hình toán học thông qua đó nógiám sát, xác định đâu là tiếng vọng, đâu là tín hiệu thoại, bộ khử tiếng vọng sẽ khửtiếng vọng, tín hiệu thoại người nghe không bị vọng nữa

Ngày nay khi mà công nghệ phát triển cao, các bộ khử tiếng vọng hiên đại cókhả năng dự đoán và ước lượng, sau khi bắt đầu hoạt động với khoảng thời gian rấtngắn thì các bộ khử tiếng vọng với kỹ thuật này có thể nhanh chóng xác định được cáctín hiệu vọng, điều này cho phép bộ khử tiếng vọng có thể đáp ứng trước sự thay đổitrạng thái của tín hiệu vọng

Tuy nhiên các thuật toán ước lượng vọng cũng mất khả năng hội tụ và khả năngước lượng khi mà thiết bị Tail - Circuit (Thiết bị kết nối giữa VoIP GW và phía PSTNnhư Switch, Bộ hợp kênh, PBX, ) hoạt động không tuyến tính và bất biến với thờigian

3.2.6 Các hình thức truyền thoại trên mạng IP

Có ba hình thức truyền chủ yếu được sử dụng

3.2.6.1 Mô hình PC to PC

Mỗi máy PC được trang bị thêm các thiết bị truyền thông (microphone, soundcard, speaker) và được kết nối trực tiếp vào mạng Internet thông qua giao diệnNIC(Network interface card) với mạng LAN hoặc thông qua modem/cable modem khikết nối thông qua nhà cung cấp dịch vụ Internet(ÍP).Mọi quá trình lấy mẫu, nén/giảinén, mã hoá/giải mã đều được thực hiện trong máy tính.Cuộc gọi giữa hai người sửdụng máy tính được hình thành thông qua địa chỉ IP.Trong mô hình này, IP và PSTNvẫn vận hành riêng biệt

Hình 3.4 Mô hình PC to PC

3.2.6.2 Mô hình PC to phone

Là mô hình khác của điện thoại IP cho phép người dùng PC hình thành cuộc gọivới người sử dụng mạng thoại PSTN thông thường Cấu trúc này là nền tảng dẫn tớiviệc kết hợp giữa mạng IP và PSTN

Hình 3.5: Mô hình PC to phone

3.2.6.3 Mô hình phone to phone

Là mô hình mở rộng của PC to phone sử dụng Internet làm cơ sở để tính cướcphí điện thoại cho mọi người sử dụng mạng PSTN Trong mô hình này, sử dụng một

mã số đặc biệt là giá trị cổng kết nối giữa PSTN và mạng Internetrooif mới nhấn sốđiện thoại cần gọi Mọi quá trình lấy mẫu và mã hoá diễn ra ở gateway là giao diệngiữa mạng IP và PSTN Các gói thoại được chuyển thông qua mạng Internet đếngateway gần vị trí người được gọi nhất.Gateway này thực hiện việc giải mã và chuyểnđổi ra lại dạng tín hiệu tương tự, cuối cùng được gửi vào hệ thống PSTN kết nối tớingười được gọi điện thoại

Hình 3.6: Mô hình phone to phone 3.2.7.Kỹ thuật chuyển mạch

Như đã giới thiệu ở trên thì VoIP là công nghệ truyền thoại trên cơ sơ giao thức

IP cùng với cơ sở hạ tầng của mạng Internet sẵn có, VoIP có thể đồng thời vừa thựchiện cuộc gọi như trên mạng điện thoại kênh truyền thống (PSTN) vừa thực hiện