Luận án được thực hiện trong năm chương như sau: Chương 1: Nêu khái quát sự lạc hậu bất cập của hệ thống viễn thông nước ta, xu hướng phát triển của các hệ thống viễn thông hiện đại và m
Trang 1PHẠM THỊ HỒNG
XÂY DỰNG MÔ HÌNH MẠNG IPoA PHỤC VỤ
CHO ĐÀO TẠO
LUẬN VĂN THẠC SỸ
Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Kim Giao
Hà nội - 2005
Trang 2MỤC LỤC
Trang LỜI CAM ĐOAN Error! Bookmark not defined
MỤC LỤC 1
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 4
DANH MỤC BẢNG 7
DANH MỤC HÌNH VẼ 8
MỞ ĐẦU 11
CHƯƠNG 1: XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG VIỄN THÔNG HIỆN ĐẠI 13
1.1 Thực trạng kiến trúc của mạng Viễn thông truyền thống 13
1.2 Các hạn chế của mạng Viễn thông nước ta hiện nay 14
1.2.1 Hạn chế trong việc phân cấp mạng theo địa lý hành chính 14
1.2.2 Các dịch vụ tồn tại trên những mạng riêng lẻ 14
1.2.3 Mạng viễn thông hiện tại đang có cấu trúc đóng 15
1.2.4 Sự bất cập trong việc cung cấp dịch vụ mới 16
1.2.5 Quản lý mạng khó khăn 16
1.3 Phương hướng khắc phục 16
1.4 Tiêu chí đặt ra cho một hệ thống viễn thông hiện đại 18
1.5 Mục tiêu xây dựng hệ thống mạng viễn thông phục vụ cho đào tạo theo xu hướng hiện đại 19
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ IP CÁC ỨNG DỤNG TRÊN NỀN IP 22
2.1 Tổng quan về công nghệ IP 22
2.2 Tổng quan về công nghệ IP 25
2.2.1 Khuôn dạng của gói tin IP 26
2.2.2 Cách đánh địa chỉ IP 29
2.2.2.1 Địa chỉ IP 29
2.2.2.2 Các lớp địa chỉ IP 30
2.2.2.3 Địa chỉ IP subnet 31
2.2.2.4 IP Subnet mask 31
2.2.2.5 Cách tính Network number từ subnet mask 33
2.2.3 CIDR (Classless interdomain routing) 34
2.2.4 ARP và RARP 35
2.3 IPng: IP Version 6 35
2.4 Các ứng dụng trên nền IP 36
2.4.1 Các ứng dụng truyền thống trong mạng Internet 36
2.4.1.1 Dịch vụ thư tín điện tử (E-mail) 36
2.4.1.2 Dịch vụ truyền tệp FTP 37
Trang 32.4.1.3 Dịch vụ Worl Wide Web 37
2.4.1.4 Dịch vụ truy cập từ xa (Telnet) 38
2.4.2 Ứng dụng truyền thoại trên nền IP: Voice Over IP 38
2.4.3 Ứng dụng mạng riêng ảo: IP-VPN 40
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH IP HOÀN CHỈNH ĐA TRUY NHẬP 43
3.1 Mục đích, các tiêu chí xây dựng mạng mô hình mạng IP 43
3.2 Sơ lược về cơ sở hạ tầng hệ thống mạng của PTN BMHTVT 43
3.3 Nghiên cứu, xây dựng hệ thống mạng truy cập ADSL 51
3.3.1 Công nghệ ADSL và mục tiêu nghiên cứu xây dựng mạng truy cập 51
3.3.2 Cấu trúc hệ thống ADSL 52
3.3.3 Ngăn xếp giao thức truyền thông được sử dụng trong mạng ADSL 53
3.3.4 Triển khai hệ thống mạng truy cập ADSL trong phòng thí nghiệm Bộ môn Hệ thống Viễn thông (Telecom Sys Lab) 57
3.3.4.1 Chức năng Modem ADSL (tương thích chuẩn G.dmt) 59
3.3.4.2 Chức năng của AM3000 60
3.3.4.3 Chức năng của AM3200 60
3.3.4.4 Chức năng của IBM 205 61
3.4 Xây dựng hệ thống mạng truy cập không dây trong phòng t hí nghiệm HTVT 65 3.4.1 Kiến thức chung về mạng không dây 65
3.4.2 Xây dựng mạng không dây trong phòng thí nghiệm 67
3.5 Xây dựng mô hình của nhà cung cấp dịch vụ Internet trong phòng thí nghiệm Bộ môn Hệ thống Viễn thông 72
3.5.1 Kiến thức chung 72
3.5.1 Thiết lập cấu hình DHCP Server cho máy chủ 74
3.5.2 Cấu hình DNS Server 76
3.5.2.1 Cách thức hoạt động của DNS 76
3.5.1.2 Cách thức cấu hình DNS trên Win2000 Server 77
CHƯƠNG 4: CÔNG NGHỆ ATM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IP TRÊN NỀN ATM (IPoA) 85
4.1 Đặt vấn đề 85
4.2 Công nghệ ATM – công nghệ lựa chọn cho mạng B-ISDN 85
4.3 Cơ sở về ATM 88
4.3.1 ATM là gì? 88
4.3.2 Lợi ích của ATM 88
4.3.3 Cấu trúc cơ bản của một tế bào ATM 88
4.3.4 Mô hình tham chiếu ATM 90
4.4 Các dịch vụ ATM 91
4.4.1 PVC và SVC 91
4.4.2 Kết nối ATM ảo 92
4.4.3 Chuyển mạch tuyến ảo và kênh ảo 93
4.4.4 Các lớp dịch vụ ATM 94
Trang 44.5 Mô hình mạng ATM 96
4.5.1 Sơ lược về chuyển mạch ATM 97
4.5.2 Phương thức kết nối trong mạng ATM 98
4.5.3 Báo hiệu trong mạng ATM 99
4.6 Ứng dụng công nghệ IP trên nền ATM 100
4.6.1 Lý do sử dụng công nghệ IPoA 100
4.6.2 Các mô hình IP trên nền ATM 101
4.6.2.1 Mô hình ngang hàng 101
4.6.2.2 Mô hình chồng phủ 102
4.6.2.3 PAR (PNNI Augmented Routing) và I-PNNI (Intergrated-PNNI) 103
4.6.3 IP truyền thống trên ATM, NHRP, và IP Multicast trên ATM 103
4.6.3.1 IP truyền thống trên ATM 103
4.6.3.2 NHRP 106
CHƯƠNG 5: XÂY DỰNG MẠNG IPoA PHỤC VỤ CHO ĐÀO TẠO 107
5.1 Mô hình dự kiến sẽ triển khai tại phòng TN BMHTVT 107
5.2 Sơ lược về các thiết bị trong mô hình 109
5.2.1 Thiết bị chuyển mạch vạn năng IGX8400 109
5.2.1.1 Giới thiệu chung 109
5.2.1.2 Các đặc điểm chính của thiết bị IGX8400 114
5.2.1.3 Các dịch vụ của IGX8400 115
5.2.2 Thiết bị Catalyst 3550 118
5.2.3 Router 2650 119
5.3 Cấu hình và vận hành hệ thống 122
5.3.1 Kiểm tra hệ thống, nhận diện card dịch vụ 122
5.3.2 Kiểm tra khả năng làm việc của các cổng giao diện trên card UXM-E và URM 122
5.3.3 Kiểm tra kết nối ATM 123
5.3.4 Kiểm tra kết nối thoại 124
5.4 Triển khai một số thí nghiệm để phân tích đánh giá hiệu năng của mạng IpoA 124
5.4.1 Phân tích các dịch vụ Internet trong mạng IpoA 124
5.4.1.1 Giới thiệu chung 124
5.4.1.2 Đề xuất mô hình và tiến hành thực nghiệm 126
5.4.2 Phân tích, đánh giá sự vận hành c ủa luồng ATM sử dụng thiết bị đo kiểm Domino WAN 129
5.4.2.1 Khái quát về Domino WAN và phần mềm Domino NAS 130
5.4.2.2 Mô phỏng, giám sát mạng ATM sử dụng module E1 ATM 132
KẾT LUẬN 137
TÀI LIỆU THAM KHẢO 138
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 139
Trang 5DANH M ỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ARP Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ
đồng bộ
ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số đa dịch vụ tích hợp ISO International Organization for
Standardization
Tổ chức quy định các chuẩn quốc tế
Union
Tổ chức viễn thông quốc tế
MGCP Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển cổng
truyền thông
MLPPP Multi – link Point to Point Protocol Giao thức truyền điểm – đa
điểm MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch đa giao thức
Trang 6NIC Network Interface Controler Giao diện điều khiển mạng
nhất PNNI Private Network-Network Interface Giao diện riêng mạng – mạng
Q.sig Q reference point SIGnaling System Hệ thống báo hiệu điêm tham
chiếu Q
Protocol
Giao thức phân giải địa chỉ ngược
RIP Routing Information Protocol Giao thức định tuyến thông tin
Trang 7TCP Transport Control Protocol Giao thức điều khiển vận
chuyển
Trang 8DANH M ỤC BẢNG
Bảng 2.1: Phân bổ lớp địa chỉ và dải địa chỉ IP 30
Bảng 2.2: Bảng tính toán số subnet và số host trong một subnet 32
Bảng 2.3: Bảng subnet mask, số subnet và số host tương ứng 33
Bảng 3.1: Tùy chọn cho mỗi phương thức kết nối trong ATM 55
Bảng 4.1: So sánh một số công nghệ 86
Bảng 4.1: Các thông số QoS của các lớp dịch vụ ATM 95
Bảng 5.1: Tính năng của các luồng traces 127
Bảng 5.2: Sự phụ thuộc vào giao thức 127
Bảng 5.3: Sự phụ thuộc vào dịch vụ 128
Trang 9DANH M ỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Sự tồn tại riêng rẽ của các loại hình dịch vụ trên các loại mạng khác nhau15
Hình 1.2 Tổng đài thực sự là một “bí mật” đối với người sử dụng 16
Hình 2.1: Hai ví dụ của liên kết mạng 25
Hình 2.2: Mô hình OSI và mô hình phân lớp của giao thức IP 26
Hình 2.3: Khuôn dạng của gói tin IP 27
Hình 2.4: Minh họa địa chỉ IP 29
Hình 2.5: Phân lớp địa chỉ IP 30
Hình 2.6: Dải địa chỉ IP tương ứng với từng phân lớp 31
Hình 2.7: Số bit “mượn” để tạo thành trường địa chỉ subnet 32
Hình 2.9: Quá trình thực hiện phép toán AND giữa địa chỉ IP và Subnet Mask 33
Hình 2.10: Phương thức CIDR 34
Hình 2.11: Mô hình mạng VoIP 38
Hình 2.13: Mô hình mạng VPN 41
Hình 3.2 : Kết nối các máy tính thành mạng LAN để chia sẻ tài nguyên và dữ liệu 46 Hình 3.3: Kết nối các mạng Corporate 47
Hình 3.4: Truy cập Internet sử dụng Diva T/A 47
Hình 3.5: Tạo một mạng riêng ảo qua mạng Internet 47
Hình 3.6: Thực hiện fax và thoại đồng thời 47
Hình 3.7 : Sơ đồ kết nối của Router 805 Cisco 48
Hình 3.8 : Remote Office đến Corporate Office 49
Hình 4.9 : Small Office đến ISP 49
Hình3.9: Sơ đồ kết nối mạng sử dụng Sonic Wall 50
Hình 3.10: Mô hình tham chiếu hệ thống ADSL 53
Hình 3.11: Mô hình phân lớp giao thức 54
Hình 3.13: Ứng dụng PPPoA trong kiến trúc mạng ADSL 56
Hình 3.14: Ứng dụng PPPoE trong kiến trúc mạng ADSL 57
Hình 3.15: Sơ đồ mạng truy cập ADSL tại phòng thí nghiệm Hệ thống Viễn thông 58 Hình 3.16: Chức năng của AM3000 và AM3200 60
Hình 3.18: Mô hình mạng wireless trong phòng thí nghiệm 67
Hình 3.19: Giao diện mặt sau của WRT54G 68
Hình 3.20: Mặt trước của WRT54G 69
Hình3.21: Thiết bị Wireless Card 69
Hình 3.22: Trang chủ cấu hình Wireless Router Broadband 70
Trang 10Hình 3.22: Cấu hình địa chỉ Local IP và tính năng DHCP Server 71
Hình 3.23: Đặt username và password 71
Hình 3.24: Trạng thái của Router 72
Hình 3.25: Sơ đồ kết nối mạng máy tính trung tâm với hệ thống máy chủ Web Server, FTP Server, DNS Server 74
Hình 3.26: Cách thiết lập cấu hình DHCP Server 74
Hình 3.27: Giao diện cấu hình DHCP Server 75
Hình 3.28: Giao diện cấu hình cho DHCP Server 75
Hình 3.31: Mở cấu hình DNS 77
Hình 3.32: Giao diện cấu hình DNS Server 78
Hình 3.33: Tạo một Zone mới 78
Hình 3.34: Tạo một Domain con trong Domain mẹ 79
Hình 3.35: Đặt con trỏ vào Domain 79
Hình 3.36: Giao diện cấu hình thành công 80
Hình 3.37: Tạo Reversed Lookup Zone 80
Hình 3.38: Tạo một Poiter mới 81
Hình 3.39: Gán địa chỉ IP cho tên miền và gán tên miền cho địa chỉ IP của Server 81 Hình 3.40: Cấu hình thành công 82
Hình 3.41: Truy cập vào cấu hình IIS 82
Hình 3.42: Giao diện cấu hình IIS 83
Hình 3.44 Trang liên kết đến các tài liệu của phòng thí 84
Hình 3.45 Các khuyến nghị của ITU-T 84
Hình 4.1: Cấu trúc cơ bản của một tế bào ATM 89
Hình 4.2 Cấu trúc tế bào ATM, UNI và NNI 89
Hình 4.3: Mô hình tham chiếu ATM 91
Hình 4.4: Các VC kết hợp lại để tạo thành VP 93
Hình 4.5: Chuyển mạch tuyến ảo (VP) và kênh ảo (VC) 93
Hình 4.6: Mô hình mạng ATM 96
Hình 4.7: Các giao diện khác nhau cho các mạng cục bộ và mạng công cộng 96
Hình 4.8: Kiến trúc một bộ chuyển mạch ATM 97
Hình 4.9: Các khối báo hiệu trong mạng ATM 100
Hình 4.10: IP truyền thống trên ATM 103
Hình 5.1: Sơ đồ kết nối hoàn chỉnh dự kiến của phòng thí nghiệm 107
Hình 5.2: Mô hình IpoA dự kiến tại phòng thí nghiệm 108
Hình 5.3: Các thế hệ chuyển mạch IGX8410, 8420, 8430 của Cisco 109
Trang 11Hình 5.4: Công cụ quản lý End to End 110
Hình 5.5: Mô hình một nút mạng triển khai tại PTN Bộ môn HTVT 121
Hình 5.6: Sơ đồ kết nối ATM 123
Hình 5.7: Sơ đồ kết nối thoại 124
Hình 5.8: Mô phỏng kết nối TCP và thông lượng đường truyền 129
Hình 5.9: Ước lượng thông lượng và số burst cực đại 129
Hình 5.10: Thiết bị Domino WAN và kết nối thiết bị Domino WAN với máy tính130 Hình 5.11: Sơ đồ kết nối module E1 thực hiện mô phỏng thiết bị đầu cuối ATM 132 Hình 5.12: Chỉ thị LED của module OC-3/STM-1 133
Hình 5.13: Giao diện thực hiện phân tích mạng ATM 133
Hình 5.14: Giao diện giám sát lưu lượng thiết bị ATM 133
Hình 5.15: Mối liên hệ giữa các giao thức của luồng lưu lượng ATM 135
Hình 5.16: Sơ đồ kết nối thực nghiệm giám sát kết nối giữa hai thiết bị ATM 135
Hình 5.17: Sơ đồ kết nối để giám sát sự hoạt động giữa hai thiết bị ATM ho ặc giữa các thiết bị liên kết ATM 136
Trang 12MỞ ĐẦU
Trong thời đại hiện nay, công nghệ thông tin và bưu chính Viễn thông đang phát triển với tốc độ như vũ bão Để phục vụ cho công tác đào tạo, nhiệm vụ của cán bộ giảng dạy là phải nắm bắt kịp thời xu hướng phát triển của thế giới, giúp sinh viên có được một nền tảng tương đối vững chắc và đầy đủ trước khi ra trường Hơn nữa, sinh viên ngành viễn thông muốn tiếp cận công nghệ sử dụng trong thực
tế là rất khó khăn, không có nhà máy xí nghiệp nào, hay công ty nào có thể tiếp nhận một số đông sinh viên thực tập thực tế Mặt khác, hệ thống viễn thông quốc gia vận hành liên tục, không thể cho sinh viên thực hành để học tập công nghệ được Các cơ sở đào tạo viễn thông phải tự mình xây dựng các phòng thí nghiệm,
mô phỏng hệ thống truyền thông để sinh viên thực hành công nghệ, nghiên cứu phát triển công nghệ Vì vậy, xây dựng mạng viễn thông riêng cho ngành Công nghệ Điện tử viễn thông trong trường Đại học Công nghệ Hà Nội là hết sức bức thiết Tại đây sinh viên, nghiên cứu sinh cũng như các cán bộ giảng dạy hoàn toàn chủ động trong việc nắm vững công nghệ, khoa học và các thiết bị trong lĩnh vực truyền thông hiện đại
Như ta đã biết, do nhu cầu truyền thông tin, tích hợp đa dịch vụ, tối ưu hóa chất lượng cũng như giá thành dịch vụ, đã có nhiều công nghệ tiên tiến ra đời trong
đó công nghệ ATM đã đóng vai trò chủ đạo trong thiết kế mạng từ cuối những năm
1980 do tốc độ và khả năng cung cấp chất lượng dịch vụ của nó Bên cạnh đó, công nghệ mạng Internet IP đã được sử dụng rất phổ biến và trở thành một khái niệm rất quen thuộc với những người làm công nghệ thông tin hay điện tử viễn thông và với
cả những người sử dụng Vì vậy, việc chồng phủ công nghệ IP trên nền công nghệ ATM (công nghệ IP trên nền ATM- IPoA) đã và đang được tìm hiểu và triển khai rộng rãi
Với mong muốn sau này được công tác trong lĩnh vực đào tạo, và lĩnh hội được các công nghệ tiên tiến nhất em đã chọn đề tài “Xây dựng mô hình mạng IP over ATM phục vụ cho đào tạo” làm đề tài cho luận án tốt nghiệp Thạc sỹ của mình Luận án được thực hiện trong năm chương như sau:
Chương 1: Nêu khái quát sự lạc hậu bất cập của hệ thống viễn thông nước ta, xu hướng phát triển của các hệ thống viễn thông hiện đại và mục tiêu xây dựng hệ thống mạng viễn thông phục vụ cho công tác đào tạo của Khoa ĐTVT – ĐHCN
Trang 13Chương 2: Trình bày về công nghệ IP và các ứng dụng phổ biến, tiên tiến thực hiện được trên nền công nghệ IP như VoIP, VPN,…
Chương 3: Tập trung xây dựng hoàn thiện mô hình mạng IP đa truy nhập trong phòng thí nghiệm Hệ thống Viễn thông với các công nghệ khởi nguồn từ PSTN sau
đó là ISDN, ADSL, Wireless,…
Chương 4: Trình bày khái quát về công nghệ ATM, công nghệ chồng phủ IP trên nền ATM, phương thức hoạt động của các công nghệ này,…
Chương 5: Đi sâu vào việc xây dựng mô hình mạng IPoA tại phòng thí nghiệm bao gồm: mô hình dự kiến, các phần đã thực hiện được Chương này còn trình bày một
số thực nghiệm để tiến hành phân tích giám sát sự hoạt động của mạng ATM, mạng IPo A, đo các thông số lưu lượng, đánh giá QoS,…Các phần thực nghiệm này tuy chưa có kết quả chi tiết nhưng mở ra phương án nghiên cứu tiếp theo của phòng thí nghiệm giúp cho sinh viên có được kiến thức toàn diện nhất về Hệ thống Viễn thông Đây là các thực nghiệm hoàn toàn có thể làm được nếu được đầu tư thêm các module cho thiết bị đo kiểm và hoàn thiện được mô hình hệ thống
Trang 14CHƯƠNG 1: XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG VIỄN
THÔNG HIỆN ĐẠI
Để nghiên cứu xây dựng mô hình mạng IP trên nền ATM phù hợp với sự phát triển của một hệ thống tiên tiến trong thực tế, trước tiên ta phải hiểu xu hướng phát triển của hệ thống viễn thông hiện đại Các xu hướng này được các nhà khai thác mạng đưa ra nhằm khắc phục những bất cập của hệ thống mạng viễn thô ng hiện tại, đáp ứng nhu cầu truyền thông đa phương tiện đang ngày một gia tăng Để giải quyết từng bước vấn đề này trước tiên ta xem xét thực trạng của mạng Viễn thông truyền thống của nước ta hiện nay
1.1 Thực trạng kiến trúc của mạng Viễn thông truyền thống
Mạng viễn thông hiện tại khởi nguồn từ mạng thoại, đã được hiện đại hóa nhờ
sự phát triển của khoa học công nghệ Tuy nhiên các mạng viễn thông hiện tại còn tồn tại một cách riêng lẻ, chưa nằm trong một thể thống nhất Mỗi mạng được thiết
kế cho các dịch vụ riêng biệt, rất khó khăn trong việc triển khai các dịch vụ truyền thông đa phương tiện Kiến trúc mạng viễn thông truyền thống có thể thấy sự lạc hậu thể hiện ở một số điểm sau:
Kiến trúc cồng kềnh
Chia tách thành nhiều mạng
Không theo kịp sự phát triển của công nghệ
Không theo kiến trúc mở, khó ứng dụng công nghệ mới
Căn cứ trên quá trình hình thành và phát triển của các mạng hiện tại, chúng ta cần xem xét một số yếu tố cơ bản trước khi tìm hiểu xu hướng phát triển:
Xét về góc độ dịch vụ gồm có mạng thoại và mạng phi thoại
Xét về góc độ kỹ thuật bao gồm các mạng chuyển mạch, mạng truyền dẫn, mạng truy nhập, mạng báo hiệu và mạng đồng bộ
Hiện nay các nhà cung cấp dịch vụ thu được lợi nhuận phần lớn từ các dịch
vụ như leased line, Frame Relay, ATM, và các dịch vụ kết nối cơ bản Tuy nhiên xu hướng giảm lợi nhuận từ các dịch vụ này bắt buộc các nhà khai thác phải tìm dịch
vụ mới dựa trên công nghệ IP để đảm bảo lợi nhuận lâu dài
Trang 151.2 Các hạn chế của mạng Viễn thông nước ta hiện nay
1.2.1 Hạn chế trong việc phân c ấp mạng theo địa lý hành chính
Với cách tổ chức cung cấp dịch vụ thông tin theo điạ bàn hành chính tỉnh / thành phố như hiện nay, mã vùng tương ứng với mã tỉnh/thành phố, ngoại trừ Hà Nội (mã 04) và thành phố Hồ Chí Minh (mã 08) và một số tỉnh/ thành phố trọng điểm khác, còn lại mỗi vùng tương ứng với mỗi tỉnh/thành phố tuy có số lượng thuê bao và lưu lượng không lớn nhưng vẫn hình thành mạng riêng theo địa bàn hành chính Đặc biệt một số tỉnh khi tiến hành tách tỉnh theo địa bàn hành chính (năm 1997) thì cũng hình thành mạng mới với các Host mới tạo nên một số vấn đề phức tạp trong việc cung cấp dịch vụ Ví dụ: Hai thuê bao truớc đây thuộc một tỉnh khi thực hiện cuộc gọi thì lưu lượng cuộc gọi chỉ cần đi qua hai tổng đài vệ tinh và một tổng đài Host và cước cuộc gọi được tính với giá cước nội hạt Khi tiến hành tách tỉnh hai thuê bao này ở hai tỉnh liền kề nhau khi thực hiện cuộc gọi thì lưu lượng cuộc gọi phải đi qua hai tổng đài Host và vòng qua tổng đài Toll (đặt tại Hà Nội, Đà Nẵng hoặc thành phố Hồ Chí Minh) và giá cước sẽ được tính theo cước đường dài
Theo cấu hình và tổ chức khai thác hiện nay của mạng Viễn thông Việt Nam, các cuộc gọi đường dài quốc gia phải đi qua tối thiểu qua 3 tổng đài và 2 đoạn truyền dẫn, nếu cuộc gọi không thể gửi theo mạch trực tiếp được thì lưu lượng cuộc gọi phải định tuyến qua rất nhiều tổng đài chuyển tiếp Do vậy chất lượng của dịch
vụ Viễn thông được cung c ấp sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều bởi cấu hình và cách tổ chức khai thác này Mặt khác nếu xem xét ở góc độ kinh tế thì cách thức thực hiện việc cung cấp các dịch vụ Viễn thông và việc tổ chức khai thác như vậy là không hiệu quả cao Do đó phải tìm ra một cấu trúc tổ chức khác hoàn thiện hơn đáp ứng được nhu cầu quản lý và cung cấp dịch vụ
1.2.2 Các dịch vụ tồn tại trên những mạng riêng lẻ
Mạng Viễn thông thế hệ cũ đã tồn tại và phát triển gần 100 năm, trong 100 năm đó ít có sự thay đổi mang tính cách mạng và khoảng cách giữa các mốc chuyển
Trang 16đổi công nghệ cũng rất xa nhau (từ chuyển mạch cơ sang chuyển mạch điện tử analog rồi đến chuyển mạch số, chuyển mạch gói… )
Các nhánh công nghệ Viễn thông khác nhau đã tạo ra các mạng lõi cung cấp các dịch vụ Viễn thông tồn tại dưới những dạng riêng lẻ như mạng chuyển mạch PSTN, mạng X.25, mạng di động…
Hình 1.1: Sự tồn tại riêng rẽ của các loại hình dịch vụ trên các loại mạng khác nhau
1.2.3 Mạng viễn thông hiện tại đang có cấu trúc đóng
Thời gian trước đây do công nghệ chưa phát triển, các thiết bị Viễn thông là độc quyền của các công ty Viễn thông lớn Các công nghệ (phần cứng/ phần mềm) chuyên dụng được sử dụng trong các thiết bị này và thường là bí mật công nghệ của từng hãng và không được công bố rộng rãi, tổng đài như một chiếc hộp đen chỉ
có đầu vào và đầu ra Do vậy, khi mua thiết bị chuyển mạch cơ sở của một hãng nào
đó thì các thiết bị cấu thành khác như: Các trạm lặp thuê bao xa, các bộ tập trung, các modul chuyển mạch vệ tinh….cũng phải chọn của chính hãng đó
Rất nhiều công ty dùng chính những sự hạn chế này để ép khách hàng, có thể ban đầu giá thành của phần chuyển mạch cơ sở rất rẻ nhưng khi khách hàng có nhu cầu nâng cấp thì các nhà sản xuất thiết bị đó sẽ tăng giá lên rất cao nhưng nhà khai thác không có sự lựa chọn nào khác
Trang 17Hình 1.2 Tổng đài thực sự là một “bí mật” đối với người sử dụng
Cũng vì cấu trúc của của các hệ thống chuyển mạch đóng nên các hãng sản xuất các phần cứng Viễn thông nhỏ lẻ cũng không có cơ hội tồn tại vì không có khả năng tương thích với các thiết bị của các hãng lớn khác
1.2.4 Sự bất cập trong việc cung cấp dịch vụ mới
Do các của mạng Viễn thông hiện tại tồn tại một cách riêng lẻ, công nghệ sử dụng trong mỗi mạng là quá khác nhau nên các dịch vụ cũng chỉ giới hạn trong các mạng này, nó nghèo nàn và khó có cơ hội phát triển
Mặt khác các dịch vụ mạng hiện tại thường do các nhà khai thác Viễn thông cung cấp, ví dụ như các dịch vụ mạng thông minh hay các dịch vụ trên mạng di động thường được định nghĩa sẵn và tích hợp luôn vào vào các thiết bị Viễn thông của nhà khai thác nên không thể thay đổi được
1.2.5 Quản lý mạng khó khăn
Tổng công ty bưu chính Viễn thông Việt Nam (VNPT) trong quá trình số hoá mạng Viễn thông trong những năm qua đã cố gắng trang bị cơ sở hạ tầng Viễn thông số hiện đại và cố gắng tránh tình huống bị ép giá bằng cách trang bị các tổng đài của nhiều hãng khác nhau Tuy nhiên điều này làm nảy sinh sự phức tạp trong kiến trúc mạng, sự tương thích giữa các chủng loại thiết bị và sự phức tạp trong quản lý
1.3 Phương hướng khắc phục
Đứng trước tình hình phát triển của mạng viễn thông hiện nay, các nhà khai thác nhận thấy rằng sự hội tụ giữa mạng thoại và mạng phi thoại là xu hướng tất
Trang 18yếu Nhà cung cấp dịch vụ cần có một cơ sở hạ tầng duy nhất cung c ấp đa dịch vụ, quản lý tập trung, giảm chi phí bảo dưỡng và vận hành, đồng thời hỗ trợ các dịch vụ của mạng hiện nay
Việc hợp nhất các mạng riêng lẻ thành một mạng duy nhất- mạng hội tụ có thể hiểu là kết hợp các mạng thành một một mạng đa dịch vụ, có hạ tầng thông tin thống nhất dựa trên công nghệ gói để có thể triển khai nhanh chóng các loại hình dịch vụ khác nhau dựa trên sự hội tụ giữa mạng tho ại và phi thoại
Thêm vào đó sự phát triển nhanh chóng của công nghệ vi xử lý, khoảng cách truyền dẫn cáp quang tăng vọt cùng với dung lượng truyền dẫn trên cáp quang không chỉ một bước sóng mà là ghép kênh đa bước sóng, các công nghệ truy nhập mới với các phương pháp mã hoá đường truyền cho phép truy nhập mạng với tốc độ cao Mặt khác, sự bùng nổ nhu cầu dịch vụ Internet và các dịch vụ giá trị gia tăng như VoIP, VoD, VPN yêu cầu cấp dịch vụ và mức bảo mật tăng cao để đáp ứng thương mại điện tử trên Internet Các hệ thống mạng đường trục cũng theo hướng hội tụ để đi đến một hệ thống mạng backbone có mức độ tích hợp những ưu thế tốt nhất của công nghệ lớp 3 là IP (thông minh, linh hoạt trong định tuyến, tính mở rộng cao) với khả năng chuyển mạch nhanh và các cơ chế QoS, quản lí lưu lượng rất tốt của công nghệ lớp 2 ATM để đi đến mạng backbone đa giao thức MPLS (IP+ATM)
Như vậy, có thể xem mạng hội tụ là sự tích hợp mạng thoại PSTN, chủ yếu dựa trên kỹ thuật TDM, với mạng chuyển mạch gói, dựa trên kỹ thuật IP over ATM
Nó có thể truyền tải tất cả các dịch vụ vốn có của PSTN đồng thời cũng có thể nhập một lượng dữ liệu rất lớn vào mạng IP, nhờ đó có thể giảm nhẹ gánh nặng của PSTN
Tuy nhiên, hội tụ không chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu mà còn là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ gói, giữa mạng cố định và di động Vấn đề quan trọng ở đây là làm sao có thể tận dụng hết lợi thế đem đến từ quá trình hội tụ này
Trang 191.4 Tiêu chí đặt ra cho một hệ thống viễn thông hiện đại [6]
Để khắc phục những nhược điểm của mạng viễn thông hiện tại và đáp ứng nhu cầu trong tương lai, hệ thống viễn thông hiện đại phải có các đặc điểm sau:
Mạng xây dựng phải là hệ thống mạng mở, để có thể dễ dàng bổ sung và
áp dụng các công nghệ khác tùy theo sự phát triển của xã hội
Hệ thống mạng là hệ thống hội tụ tích hợp được nhiều dịch vụ, nhưng các dịch vụ này phải thực hiện độc lập với nhau, không ảnh hưởng đến nhau
Sử dụng công nghệ chuyển mạch gói, dựa trên các giao thức đã được chuẩn hóa trên toàn cầu
Đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu trong tương lai
Có khả năng thích ứng cao với sự phát triển nhanh chóng của dịch vụ mới
Trước hết, do áp dụng cơ cấu mở mà:
Các khối chức năng của tổng đài truyền thống chia thành các phần tử mạng độc lập, các phần tử được phân theo chức năng tương ứng và phát triển một cách độc lập
Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tương ứng
Việc phân tách làm cho mạng viễn thông vốn có dần dần đi theo hướng mới, nhà kinh doanh có thể căn cứ vào nhu c ầu dịch vụ để tự tổ hợp các phần tử khi tổ chức mạng lưới Việc tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các phần tử có thể thực hiện nối thông giữa các mạng có cấu hình khác nhau Tiếp đến, mạng hội tụ là mạng dịch vụ thúc đẩy, với đặc điểm của:
- Tách biệt dịch vụ với điều khiển cuộc gọi
- Tách biệt cuộc gọi với truyền tải
Mục tiêu chính của chia tách là làm cho “dịch vụ thực sự độc lập với mạng” thực hiện một cách linh hoạt và có hiệu quả việc cung cấp dịch vụ Thuê bao có thể
tự bố trí và xác định đặc trưng dịch vụ của mình, không quan tâm đến mạng truyền tải dịch vụ và lo ại hình đ ầu cuối Điều đó làm cho việc cung c ấp dịch vụ và ứng dụng có tính linh ho ạt cao Dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, giao thức thống nhất Mạng thông tin hiện nay, dù là mạng viễn thông, mạng máy tính hay mạng
Trang 20truyền hình cáp, đều không thể lấy một trong các mạng đó làm nền tảng để xây dựng cơ sở hạ tầng thông tin Nhưng mấy năm gần đây, cùng với sự phát triển của công nghệ IP, người ta mới nhận thấy rõ ràng là mạng viễn thông, mạng máy tính
và mạng truyền hình cáp sẽ tiến tới tích hợp trong một mạng IP thống nhất, đó là xu thế lớn mà người ta thường gọi là “hợp nhất mạng” Giao thức IP làm cho các dịch
vụ lấy IP làm cơ sở đều có thể thực hiện nối thông các mạng khác nhau; con người lần đ ầu tiên có được giao thức thống nhất mà ba mạng lớn đều có thể chấp nhận được; đặt cơ sở vững chắc về mặt kỹ thuật cho hạ tầng cơ sở thông tin quốc gia Giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức ứng dụng vạn năng và bắt đầu được sử dụng làm cơ sở cho các mạng đa dịch vụ, mặc dù hiện tại vẫn còn ở thế bất lợi so với các chuyển mạch kênh về mặt khả năng hỗ trợ lưu lượng tho ại và cung cấp chất lượng dịch vụ đảm bảo cho số liệu Tốc độ đổi mới nhanh chóng trong thế giới Internet, mà nó được tạo điều kiện bởi sự phát triển của các tiêu chuẩn mở sẽ sớm khắc phục những thiếu sót này
1.5 Mục tiêu xây dựng hệ thống mạng viễn thông phục vụ cho đào tạo theo xu hướng hiện đại
Trong thời đại hiện nay, công nghệ thông tin và bưu chính Viễn thông đang phát triển với tốc độ như vũ bão Để phục vụ cho công tác đào tạo, giúp sinh viên làm quen với các công nghệ hiện đại, nhiệm vụ của cán bộ giảng dạy là phải nắm bắt kịp thời với xu hướng phát triển của thế giới, giúp sinh viên có được một nền tảng tương đối vững chắc và đầy đủ trước khi ra trường Hơn nữa, sinh viên ngành viễn thông muốn tiếp cận công nghệ viễn thông thực tế rất khó khăn, không có nhà máy xí nghiệp nào, hay công ty nào có thể tiếp nhận một số đông sinh viên thực tập thực tế Mặt khác, hệ thống viễn thông quốc gia vận hành liên tục, không thể cho sinh viên thực hành để học tập công nghệ được Các cơ sở đào tạo viễn thông phải
tự mình xây dựng các phòng thí nghiệm mô phỏng hệ thống truyền thông để sinh viên thực hành công nghệ, nghiên cứu phát triển công nghệ Vì vậy, xây dựng mạng viễn thông riêng cho ngành Công nghệ Điện tử viễn thông trong trường Đại học Công nghệ Hà Nội là hết sức bức thiết Tại đây sinh viên, nghiên cứu sinh cũng như các cán bộ giảng dạy hoàn toàn chủ động trong việc nắm vững công nghệ, khoa học
và các thiết bị trong lĩnh vực truyền thông hiện đại
Trang 21Ta sẽ xây dựng một hệ thống Viễn thông đảm bảo các tiêu chí sau đây:
a Phục vụ đào tạo công nghệ truyền thông hiện đại:
Xây dựng cơ sở hạ tầng viễn thông hiện đại hợp chuẩn quốc tế, đáp ứng được mọi loại hình dịch vụ viễn thông tiên tiến, thiết lập được các kênh thông tin điểm đến đa điểm, truyền thông đa phương tiện, nhiều người dùng, chất lượng dịch vụ cao
Mạng được xây dựng nhằm mục đích phục vụ cho công tác đào tạo thực hành công nghệ truyền thông, nghiên cứu phát triển các dịch vụ viễn thông tiên tiến Mô hình mạng phải tương tự như mạng viễn thông công cộng bám sát với thực tiễn Việt Nam , bám sát xu hướng phát triển của hệ thống viễn thông hiện đại
b Công nghệ truyền thông dùng trong mạng phải hiện đại mang tính toàn cầu
Xu hướng phát triển ngày càng thể hiện rõ của các hệ thống viễn thông hiện đại là hội tụ hợp nhất mạng tiến tới mạng truyền thông băng rộng tích hợp IBCN (Integrated Broadband Communication Network)
Các công nghệ truyền thông dùng trong mạng này là:
Công nghệ truy nhập vô tuyến và hữu tuyến tiên tiến
Cộng nghệ chuyển mạch ATM/IP/MPLS
Quản lý mạng tập trung
Mô hình hệ thống viễn thông phục vụ cho đào tạo công nghệ truyền thông hiện đại nhất thiết phải xây dựng và phát triển theo hướng này.Việc nghiên cứu tìm hiểu các điều kiện để xây dựng mạng IBCN và các công nghệ dùng trong mạng này là cách tiếp cận nhanh nhất các công nghệ mới trong truyền thông
c Mạng phải đáp ứng được các dịch vụ truyền thông đa phương tiện, các dịch vụ viễn thông triển khai trên mạng phải hiện đại, tiên tiến
Để đáp ứng được tiêu chí này mạng truy nhập thuê bao phải được xây dựng theo mô hình cấu trúc đa giao diện, cung cấp đầy đủ mọi loại hình kết nối như PSTN/ISDN, ADSL, xDSL, Wireless LAN/MAN/WAN
d Kiến trúc mạng theo hệ thống mở
Mạng viễn thông phải được xây dựng theo mô hình kết nối hệ thống mở, phù hợp với xu hướng phát triển của hệ thống viễn thông số hiện đại Mạng có cấu trúc linh hoạt, có thể dễ dàng nâng cấp phát triển mở rộng quy mô mạng thành mạng viễn thông có công nghệ truyền dẫn trên đường trục xử dụng công nghệ ATM + IP, công nghệ chuyển mạch nhãn đã giao thức MPLS, công nghệ truyền dẫn quang Mạng có thể kết nối với mạng điện thoại truyền thống
Trang 22Mạng được cấu trúc theo 2 lớp: mạng truy nhập và mạng đường trục, đảm bảo các yêu cầu:
Đa dạng hoá dịch vụ cho hàng loạt các ứng dụng tại lớp truy nhập
Hỗ trợ nhiều mức chất lượng dịch vụ QoS, lớp dịch vụ CoS và kiểu dịch
vụ ToS
Cấu trúc có khả năng phát triển, bảo mật và tự khắc phục lỗi
Linh hoạt trong việc thừa kế các ứng dụng và dịch vụ đang có trên mạng trong khi vẫn có khả năng cung cấp các dịch vụ mới
e Xây dựng theo phân lớp, phù hợp với kinh phí được cấp phép
Khác với các nhà cung cấp dịch vụ có kinh phí lấy từ nguồn vốn tái đầu tư, xây dựng hạ tầng mạng Đặc thù ngành là phục vụ đào tạo và nghiên cứu, kinh phí dựa trên ngân sách của Nhà nước về giáo dục, nên việc xây dựng có thể tiến hành theo từng lớp, chia làm nhiều giai đoạn, triển khai đến đâu khai thác triệt để đến đó, thể hiện rõ sự tối ưu về mặt kinh tế
Hệ thống viễn thông của phòng thí nghiệm bao gồm: các mạng truy nhập với các công nghệ vô tuyến và hữu tuyến tiên tiến, mạng đường trục với công nghệ gói ATM/IP/MPLS kết nối quang xWDM (trong tương lai), thành phần điều khiển và quản lý Có thể xem đây là mô hình cấu trúc mạng viễn thông thu nhỏ của Quốc gia với đầy đủ các công nghệ truyền thông tiên tiến, cung cấp đến người dùng đầy đủ các dịch vụ thông tin hoàn hảo Mỗi điểm đều được trang bị hệ thống máy đo, máy phân tích hiện đại giúp cho quá trình đào tạo, vận hành bảo dưỡng mạng đạt hiệu quả cao nhất
Hệ thống mạng thực nghiệm ra đời sẽ c ung cấp công cụ, dịch vụ để cán bộ giảng dạy, nghiên cứu sinh…tiếp cận với các công nghệ truyền thông mới, từng bước làm chủ công nghệ hiện đại trong nhiều lĩnh vực, từ Điện tử Viễn thông đến Công nghệ thông tin kể cả phần cứng và phần mềm Sinh viên và nghiên cứu sinh sẽ
có đầy đủ điều kiện, chủ động vận dụng khả năng của mình cho phép nghiên cứu, thử nghiệm, tạo ra các sản phẩm phục vụ cho việc học tập nghiên cứu
Trang 23CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ IP CÁC ỨNG DỤNG TRÊN
NỀN IP 2.1 Tổng quan về công nghệ IP [4]
Ngày nay, Internet và World Wide Web (WWW) là thuật ngữ thông dụng và quen thuộc đối với hàng triệu người trên thế giới Rất nhiều người đã dựa vào các ứng dụng trên Interner như: thư điện tử, truy cập Web để phục vụ cho công tác và học tập của mình Hơn nữa, sự phát triển rộng rãi của các ứng dụng thương mại càng nhấn mạnh vai trò của Internet Bộ giao thức TCP/IP ( Transmission Control Protocol/Internet Protocol) là công cụ cho sự hoạt động của Interner và các mạng trên thế giới Tính đơn giản và những ưu điểm nổi bật của bộ giao thức này đã khiến
nó trở thành giao thức duy nhất được lựa chọn cho mạng Internet hiện nay
Internet bắt nguồn từ nghiên cứu của Bộ quốc phòng Mỹ Vào cuối những năm
60, các quan chức Bộ này bắt đầu nhận thấy lực lượng quân sự đang lưu giữ một số lượng lớn các loại máy tính, một số không được kết nối, số khác được nhóm vào các mạng đóng, các giao thức mà mỗi nhóm sử dụng không tương thích
Họ bắt đ ầu băn khoăn về khả năng chia sẻ thông tin gi ữa các máy tính này
Vố n quen với vấn đề an ninh, Bộ Quốc phòng Mỹ lập luận rằng nếu có thể xây dựng được một mạng lưới như thế thì nó dễ trở thành mục tiêu tấn công quân sự Một trong những yêu cầu trước hết của mạng lưới này là phải nằm phân tán Các dịch vụ quan trọng không được phép tập trung tại một số chỗ Bởi vì bất kỳ điểm nào cũng có thể bị tấn công trong thời đại tên lửa Họ muốn nếu một quả bom đánh vào bất kỳ bộ phận nào trong cơ sở hạ tầng đều không làm cho toàn bộ hệ thống bị
đổ vỡ Kết quả là mạng ARPAnet (Advanced Research Projects Agency) Hệ thống giao thức hỗ trợ sự kết nối qua lại, phi tập trung là khởi điểm của TCP/IP ngày nay Một vài năm sau, khi Hiệp hội Khoa học Quốc gia Mỹ muốn xây dựng một mạng lưới để kết nối với các tổ chức, họ áp dụng giao thức của ARPAnet và bắt đầu hình thành Internet Yếu tố phi tập trung c ủa ARPAnet chính là một phần của sự thành công của TCP/IP và Internet
Hai đặc điểm quan trọng của TCP/IP tạo ra môi trường phi tập trung gồm:
Trang 24 Xác nhận mút đầu cuối – hai máy tính đang kết nối với nhau đóng vai trò hai đầu mút ở mỗi đầu của dây truyền Chức năng này xác nhận và kiểm tra sự trao đổi giữa 2 máy Về cơ bản, tất cả các máy đều có vai trò bình đẳng
Định tuyến động – các đầu mút được kết nối với nhau thông qua nhiều đường dẫn, và các bộ định tuyến làm nhiệm vụ chọn đường cho dữ liệu dựa trên các điều kiện hiện tại
Giao thức Internet là giao thức hệ thống mở phổ biến nhất trên thế giới vì chúng được sử dụng để thông tin qua bất kỳ mạng nào và phù hợp với cả thông tin trên mạng LAN và WAN Giao thức Internet gồm có các giao thức truyền tin, điển hình là TCP (Transmission Control Protocol) và IP (Internet Protocol) Giao thức Internet không chỉ có các giao thức lớp thấp (chẳng hạn như TCP và IP), mà còn gồm cả các giao thức lớp ứng dụng như thư điện tử, truyền file
Giao thức Internet được bắt đầu tìm hiểu từ giữa những năm 1970, khi Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) quan tâm tới việc thiết lập mạng chuyển mạch gói để trao đổi thông tin giữa các hệ thống máy tính tại các viện nghiên cứu Với mục đích đó, DARPA đã cung cấp một quỹ nghiên cứu cho trường đại học Stanford và Bolt, Beranek, và Newman (BBN) Và kết quả là giao thức Internet đã được hoàn thành vào cuối những năm 1970
TCP/IP ra đời sau đó gồm có Berkeley Software Distribution (BSD) UNIX
và đã trở thành tiền đề để phát triển Internet và World Wide Web (WWW)
Tài liệu về giao thức Internet (gồm cả những giao thức mới và giao thức cũ đã được chỉnh sửa lại) và các tiêu chuẩn đã được đưa ra thành các báo cáo chuyên môn gọi
là Request For Comments (RFCs), chúng được phổ biến rộng rãi Những cải tiến mới của giao thức được trình bày trong các RFCs
Mục tiêu chính c ủa TCP/IP là xây dựng mối liên kết giữa các mạng, còn gọi
là liên mạng, ho ặc Internet, mà nó cung c ấp các dịch vụ truyền thông phổ biến qua
các mạng vật lý không đồng nhất Lợi ích chính c ủa Internet là cho phép trao đổi
Trang 25thông tin giữa các host trên các mạng khác nhau, được chia sẻ bởi phạm vi địa lý rộng
Internet bao gồm các nhóm mạng sau đây:
Backbones: Các mạng lớn đã tồn tại trước đó để kết nối với các mạng khác Hiện tại mạng backbones của US là NSFNET, của châu Âu là EBONE và một số mạng backbone thương mại lớn
Các mạng địa phương đang kết nối, ví dụ như: các trường đại học, cao đẳng
Các mạng thương mại cung cấp truy cập đến các mạng backbone, các thuê bao và các mạng của các tổ chức thương mại khác cho người dung nội bộ
mà cũng có các kết nối đến Interner
Các mạng nội bộ như: các mạng của trường đại học
Trong hầu hết các trường hợp, các mạng bị giới hạn về mặt kích thước bởi số lượng người dùng, bởi khoảng cách cực đại về mặt địa lý hoặc bởi khả năng ứng dụng của mạng trong môi trường cụ thể Ví dụ như: mạng Ethernet vốn đã bị giới hạn dưới dạng kích thước địa lý Hơn nữa, khả năng liên kết một số lượng lớn các mạng trong một vài kiến trúc phân c ấp và cách tổ chức cho phép s ự truyền thông của bất kỳ 2 thành viên mạng (host) thuộc vào liên mạng này Hình 1.1 chỉ ra hai ví
dụ của các mạng liên kết Mối một mạng liên kết này bao gồm ít nhất hai mạng vật
lý
Trong hình vẽ ta thấy, để cho phép khả năng liên thông giữa hai mạng, chúng
ta cấn một máy tính mà được kết nối đến cả hai mạng đồng thời phải chuyển tiếp được các gói dữ liệu từ mạng này đến mạng khác; máy tính có chức năng như thế ta
gọi là Router Thuật ngữ IP Router cũng được sử dụng bởi vì chức năng định tuyến
là một phần công việc của giao thức IP Để cho phép xác định host trong liên mạng, thì mỗi một host phải được gán một địa chỉ gọi là địa chỉ IP Khi một host có nhiều giao diện, ví dụ như Router, thì mỗi một giao diện phải có một địa chỉ IP đơn nhất
Trang 26Hình 2.1: Hai ví dụ của liên kết mạng Địa chỉ IP bao gồm hai phần: địa chỉ mạng và địa chỉ host (IP address =
<network number><host number>) Địa chỉ mạng xác định đó là host thuộc mạng nào trong số các mạng tạo thành liên mạng, địa chỉ này được gán bởi trung tâm có thẩm quyền cao nhất và nó là duy nhất trong liên mạng Thẩm quyền gán phần địa chỉ host của địa chỉ IP thuộc tổ chức điều khiển mạng được xác định bởi địa chỉ mạng Ta sẽ mô tả kỹ hơn về phần địa chỉ IP trong phần sau
2.2 Tổng quan về công nghệ IP
IP là giao thức nằm ở lớp mạng (lớp 3) của mô hình OSI, gồm có các thông tin về địa chỉ và một số các thông tin điều khiển cho phép định tuyến các gói tin Quy định giao thức IP có trong các chuẩn RFC 791, 950, 919 và 922 và được update trong chuẩn RFC 2472 Ta có mô hình tham chiếu chuẩn của giao thức IP so với mô hình tham chiếu OSI như sau:
IP là giao thức truyền tin không định hướng kết nối, do vậy nó kém tin cậy nhưng đem lại hiệu quả rất cao Các gói tin IP được truyền đi có thể bị mất, đến không đúng đích, hoặc thậm chí có thể bị lặp lại Một trong các lý do cho việc sử dụng giao thức mạng không định hướng kết nối là nó tối thiểu hóa được sự phụ thuộc vào việc xác định các trung tâm máy tính sử dụng các mạng phân cấp có định hướng kết nối Do vậy, nhiệm vụ của IP là: cung cấp kết nối không định hướng,
Trang 27phân phát các datagram hiệu quả nhất qua mạng; phân đoạn và ghép đoạn các datagram
M« h×nh OSI M« h×nh ph©n líp giao thøc IP
Hình 2.2: Mô hình OSI và mô hình phân lớp của giao thức IP
2.2.1 Khuôn dạng của gói tin IP
Khuôn dạng của một gói tin IP bao gồm các trường như mô tả trong hình vẽ 2.2 dưới đây:
Ý nghĩa của các trường như sau:
Version : Dài 4 bits, mô tả chính xác version của IP
IHL (IP Header Length) : Dài 4 bits, mô tả độ dài của IP header (tính
bằng từ 32bit)
Type of Service: Dài 8 bits mô tả thứ tự ưu tiên của data Có dạng như
sau:
Total length: Dài 16 bits (2 bytes), đây là độ dài của datagram (in
bytes-có nghĩa là độ dài vùng data của IP datagram có thể lên tới 65535 bytes)
Trang 28 Identification: (16 bit): Không phải bất kỳ cỡ gói tin nào của datagram
cũng được truyền trên mạng (ví dụ Ethernet LAN chỉ hỗ trợ cho các gói tin lớn nhất là 1518 bytes) Do vậy khi cỡ của datagram vượt quá kích thước cho phép, nó sẽ bị chia nhỏ ra Identification là số nhận dạng gói tin sau khi bị chia nhỏ Trường này dùng để ghép các datagram với nhau
Hình 2.3: Khuôn dạng của gói tin IP
Precedence D T R Reversed
0 1 2 3 4 5 6 7
Precedence (3 bits): Chỉ thị quyền ưu tiên của Datagram
111: Network Control: Ưu tiên cao nhất 011: Flash 110: Internetwork Control: Liên mạng 010: Immediate
Trang 29D = 0: Độ trễ bình thường
D = 1: Độ trễ thấp
T (1 bit) :Throughput, chỉ thông lượng yêu cầu
T = 0: Thông lượng bình thường
T = 1: Thông lượng cao
R ( 1 bit): Reliability, chỉ độ tin cậy yêu cầu
R = 0: Độ tin cậy bình thường
R = 1: Độ tin cậy cao
Flags: 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 tin nào được fragment cuối cùng trong chuỗi các gói tin đã được fragment Bit thứ 3 không được dùng đến
Fragment offset: (13 bit): Cho phép IP đích khôi phục lại được
datagram gốc
Time to live: Dài 8 bits, dùng để xác định xem datagram này có bị
truyền lặp lại hay không (thông thường nó được gán là 1, nếu bị lặp lại
nó sẽ bị gán là 0)
Protocol: Dài 8 bits, trường này cho biết lớp giao thức cao hơn nào sẽ
được sử dụng (UDP hay là TCP)
CRC: Trường này được dùng để kiểm tra sự toàn vẹn của header
IP option: Chứa các thông tin lựa chọn như: "dò" đường, bảo mật, xác
nhận thời gian
Padding: Trường điền thêm các số 0 để đảm bảo độ dài header kết thúc
tại một số là bội của 32
Source IP address, destination IP address: Chứa địa chỉ của trạm gửi
và địa chỉ của trạm đích
Data: Dữ liệu ở lớp cao hơn gửi tới ( có số bit thay đổi và tối đa là
65535 bytes)
Trang 302.2.2 Cách đánh địa chỉ IP
Địa chỉ IP được biểu diễn bằng 32 bit và không dưới dạng nhị phân Nó thường được biểu diễn dưới dạng thập phân và mỗi thành phần thập phân ngăn cách nhau bởi dấu chấm Ví dụ, địa chỉ IP 9.167.5.8 Để tiện cho việc sử dụng địa chỉ IP thường được biên dịch thành tên miền,ví dụ myhost.ibm.com, việc này được thực hiện bởi hệ thống tên miền DNS (Domain Name System)
2.2.2.1 Địa chỉ IP
Việc đánh địa chỉ IP được mô tả trong chuẩn RFC 1166 – Internet Number
Để xác định host trong Interner, thì mỗi một host được gán một địa chỉ gọi là địa chỉ
IP Khi một host được kết nối với một vài mạng khác thì mỗi một địa chỉ IP sẽ xác
định một giao diện mạng Địa chỉ IP bao gồm hai phần: IP address =
<network number><host number> Phần Network number do InterNIC
cung cấp (Internet Network Infomation Center) nếu mạng đó là một thành phần nằm trong mạng Internet Một nhà cung cấp mạng internet ISP (Internet Service Provider) có thể gồm các khối địa chỉ mạng từ InterNIC và có thể tự gán địa chỉ khi cần thiết Số host xác định một host trên mạng và được cung cấp bởi người quản trị mạng cục bộ
Hình 2.4: Minh họa địa chỉ IP Địa chỉ IP được biểu diễn bằng 32 bit và không dưới dạng nhị phân Nó thường được biểu diễn dưới dạng thập phân và mỗi thành phần thập phân ngăn cách nhau bởi dấu chấm
Trang 312.2.2.2 Các l ớp địa chỉ IP
Địa chỉ IP phân thành 5 phân lớp địa chỉ khác nhau: A, B, C, D và E Chỉ có các lớp A, B, C được sử dụng Các bit nằm bên trái chỉ ra kiểu phân lớp mạng Bảng 2.1: Phân bổ lớp địa chỉ và dải địa chỉ IP
Mạng/
Host
Số Host cực đại
Trang 32Hình 2.6 cung cấp dải địa chỉ IP tương ứng với từng phân lớp
Hình 2.6: Dải địa chỉ IP tương ứng với từng phân lớp
2.2.2.3 Địa chỉ IP subnet
Các mạng IP có thể được chia thành t ừng mạng nhỏ hơn được gọi là subnetwork (ho ặc là subnets) Việc phân nhỏ mạng cung c ấp cho người quản lý mạng một số lợi ích, như linh ho ạt hơn, sử dụng các địa chỉ mạng hiệu quả hơn, và tạo được khả năng truyền thông mạng quảng bá
Các mạng subnet là ở cấp cục bộ Chẳng hạn, thế giới bên ngoài được xem là một 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
2.2.2.4 IP Subnet mask
Một địa chỉ subnet được tạo ra bằng cách “mượn” các bit từ trường host và chỉ định thành trường subnet Số bit được mượn thay đổi và được chỉ ra cụ thể bằng subnet mask Hình 2.7 biểu diễn số bit được mượn từ trường địa chỉ host để tạo thành trường địa chỉ subnet
Trang 33Hình 2.7: Số bit “mượn” để tạo thành trường địa 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 và subnetwork, nếu toàn bit 0 thì đó là trường host Hình 2.8 minh hoạ một ví dụ đơn giản về subnet mask
Hình 2.8: Ví dụ về subnet mask Bảng 2.2 và 2.3 có thể được sử dụng khi lập kế hoạch các mạng lớp B và C
để tính toán số subnet và số host cần thiết
Bảng 2.2: Bảng tính toán số subnet và số host trong một subnet
Trang 34Bảng 2.3: Bảng subnet mask, số subnet và số host tương ứng
2.2.2.5 Cách tính Network number từ subnet mask
Bộ định tuyến thực hiện một loạt quá trình xử lý để tính toán địa chỉ mạng Đầu tiên, bộ định tuyến trích địa chỉ IP đích từ gói tin và khôi phục lại subnet mask Sau đó thực hiện phép toán logic AND để tìm ra network number Đó là vì vị trí host trong địa chỉ IP đích đã được bỏ đi, trong khi vẫn giữ lại số của mạng đích Sau
đó bộ định tuyến sẽ kiểm tra số của mạng đích và match nó với một ghép nối ra ngoài Cuối cùng, nó chuyển khung tới địa chỉ IP đích
Hình 2.9 minh hoạ quá trình thực hiện phép toán AND giữa địa chỉ IP đích với subnet mask, số subnetwork được giữ lại, bộ định tuyến sẽ sử dụng số này để tiếp tục gửi gói tin di
Hình 2.9: Quá trình thực hiện phép toán AND giữa địa chỉ IP và Subnet Mask
Trang 352.2.3 CIDR (Classless interdomain routing)
Để đánh địa chỉ một cách linh hoạt hơn các nhà thiết kế Internet định nghĩa cách đánh địa chỉ tiền tố cơ sở được gọi là CIDR (Tuyến liên vùng không phân lớp)
Ý tưởng bao quát của CIDR là các địa chỉ được tổ chức như một mã tiền tố tự do (prefix-free) Tức là khởi đầu một đoạn của địa chỉ có thể định nghĩa một miền nếu
sự thu ngắn địa chỉ này không được định nghĩa tại các miền khác Như vậy phần tiền tố khởi đầu (3 bít đầu tiên) có thể định rõ một đại lục, 7 bít tiếp theo là quốc gia Nếu quốc gia đó là Pháp thì 7 bít đó có thể là các khu hành chính Tùy thuộc vào khu hành chính các bít tiếp theo được định nghĩa cho các thành phố và chia nhỏ hơn nữa Nếu như quốc gia đó là Bỉ thì 4 bits là đủ cho các tỉnh, một vài bít cho các thành phố và chia nhỏ hơn nữa Các tuyến có thể được phân hoạch dựa trên cấu trúc của địa chỉ
XYZ
XYZ'1
XYZ'0
L1 L2 L3
XYZ011 0 XYZ'011 0
XYZ XYZ'0 XYZ'1
L1 L2 L3
Hình 2.10: Phương thức CIDR Như minh họa trong hình 2.10 các siêu mạng (supernet) bao gồm tất cả các host với địa chỉ cùng chia sẻ tiến tố XYZ Một siêu mạng khác tương ứng với tiến
tố XYZ’0 và siêu mạng thứ 3 tương ứng với tiến tố XYZ’1 Như vậy các thực thể của bảng định tuyến sẽ tương ứng với các tiền tố phù hợp dài nhất
32 bít địa chỉ về cơ bản đủ cung cấp khoảng 4 tỉ host Với đánh địa chỉ cơ bản thì hiệu quả sử dụng là rất thấp và tại thời điểm này thì không thể đáp ứng nổi Các chuyên gia Internet dự đoán rằng với việc sử dụng CIDR (mà yêu cầu đánh lại các host) thì 32 bít địa chỉ có thể đủ sử dụng trong tương lai
Trang 36Với phiên bản kế tiếp IPv6 sử dụng 128 bít địa chỉ giải quyết vấn đề vượt quá địa chỉ 32 bít Điều này có thể CIDR làm cho việc sử dụng 128 bít địa chỉ là không cần thiết như vậy loại trừ các nguyên tắc chứng minh sự cần thiết của IPv6
RARP dùng để ánh xạ từ địa chỉ lớp MAC sang địa chỉ IP RARP, là phép đảo logic của ARP
2.3 IPng: IP Version 6
Trong phần trên chúng ta đã tìm hiểu tổng quan vể phiên bản Ipv4 Phiên bản này đã được áp dụng cho mạng Internet trên 20 năm qua Tuy nhiên, trong thiết kế, Ipv4 bộc lộ một số hạn chế như: Ipv4 rất khó cấu hình, không gian địa chỉ hẹp, không cung cấp các khả năng tự đánh số lại để cho phép thay đổi các thông số của nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) một cách dễ dàng Chính vì thế, cần phải phát triển một số cơ chế khác để khắc phục các vấn đề này (ví dụ như DHCP và NAT) Ipv6 đã làm được điều đó
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 có thể tương thích được với IPv6 TCP, UDP, ICMP và IPSec đều có thể được vận chuyển một cách trực tiếp bằng IPv6 như là chúng được thực hiện với IPv4 Chỉ có một số áp dụng cần được thiết kế lại chẳng hạn như SQL và SNMP
IPv6 có địa chỉ không gian lớn hơn Địa chỉ mạng 128-bit thay cho 32-bit IPv6 là một giao thức có thể tạo ra hàng tỉ hàng tỉ địa chỉ; với một địa chỉ có chiều dài là 128 bit, IPv6 có thể tạo ra 3.4x1038 địa chỉ
Trang 37IPv6 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 nhà cung cấp mà họ sẽ kết nối tới
IPv6 cũng có chế độ bảo mật theo IPSec cho các kết nối host Việc đánh địa chỉ cho 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 bộ định 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
Nhược điểm của IPv6 là không thể broadcast gói tin 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 áp dụng mà được sử dụng để trả lời quá trình IP broadcasting sẽ chuyển thành multicasting 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 cả IPv4 và IPv6 sẽ chạy đồng thời các phiên bản giao thức IPv4 và IPv6; có nghĩa là nếu một mạng hoạt động với giao thức OSPFv2 cho IPv4, nó cũng hoạt động được với OSPFv3 cho IPv6
Tổ chức IETF có ý định thay thế IPv6 cho IPv4, nhưng IETF cuối cùng đ ã thay đổi ý định đó 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 cả IPv4 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 giao thức chia sẻ cho cùng mạng và chuyển đổi giữa hai giao thức
2.4 Các ứng dụng trên nền IP
2.4.1 Các ứng dụng truyền thống trong mạng Internet
2.4.1.1 Dịch vụ thư tín điện tử (E-mail)
Trang 38Đây là một trong những dịch vụ thông tin phổ biến nhất trên Internet hiện nay Nó không phải là dịch vụ đầu cuối – đầu cuối, nó là một dịch vụ kiểu lưu và chuyển tiếp Thư điện tử được chuyển từ máy này qua máy khác tới máy đích như trong hệ thống bưu chính thông thường
Mỗi Client phải kết nối một Email Server gần nhất Sau khi soạn xong thư và
đề rõ địa chỉ người nhận, người gửi sẽ gửi thư đến Email Server của mình Email Server này có nhiệm vụ chuyển thư đến đích hoặc một Email Server trung gian Thư
sẽ đến Email Server của người nhận và lưu tại đó Khi người nhận thiết lập cuộc nối tới Email Server của họ thì thư sẽ được tải xuống máy người nhận Giao thức truyền thông sử dụng cho hệ thống thư điện tử trên Internet là SMTP
2.4.1.2 Dịch vụ truyền tệp FTP
FTP cho phép truyền các tệp từ trạm này đến trạm khác, bất kể nó ở đâu và
sử dụng hệ điều hành gì, chỉ cần nó được nối với Internet và cài đặt giao thức FTP FTP là một chương trình phức tạp vì có nhiều cách khác nhau để xử lý tệp cà cấu trúc tệp, chưa nói đến nhiều cách lưu trữ tệp khác nhau
2.4.1.3 Dịch vụ Worl Wide Web
Worl Wide Web hay nói gọn hơn là Web, là dịch vụ hấp dẫn nhất trên Internet Nó dựa trên kỹ thuật biểu diễn thông tin gọi là siêu văn bản, trong đó các
từ trong văn bản có thể được mở rộng bất kỳ lúc nào để cập nhật thông tin đầy đủ hơn về từ đó Nói một cách chính xác thì WWW không phải là một hệ thống cụ thể với tên gọi như thế, mà thực chất nó là một tập hợp các công cụ tiện ích và các siêu giao diện giúp người sử dụng tạo ra các siêu văn bản cung cấp cho các người dùng khác trên Internet
Hoạt động của Web dựa trên mô hình Client/Server Tại trạm Client người dùng sẽ sử dụng Web Browser (trình duyệt Web) để gửi yêu cầu tìm kiếm tệp tin HTML đến Web Server nhờ địa chỉ URL (Uniform Resource Locator) Web Server nhận các yêu cầu đó và thực hiện rồi gửi kết quả cho Web Client Tại đâyWeb Browser có nhiệm vụ biên dịch các tập tin HTML và hiển thị nội dung các trang tài kiệu được yêu cầu
Trang 392.4.1.4 Dịch vụ truy cập từ xa (Telnet)
Dịch vụ này cho phép một người sử dụng từ một trạm làm việc của mình có thể đăng nhập tới một trạm ở xa qua mạng và làm việc với trạm này như là từ một trạm đầu cuối Lý do chính của sự phổ biến của Telnet là vì đó là một đặc tả mở (trong public domain) và khả dụng rộng rãi cho tất cả cáchệ nền chủ yếu hiện nay
2.4.2 Ứng dụng truyền thoại trên nền IP: Voice Over IP
VoIP là gì? Tại sao sử dụng VoIP
Voice over IP (VoIP) là mô hình truyền thoại sử dụng giao thức mạng Internet hay còn gọi là giao thức IP VoIP đang trở thành một trong những công nghệ viễn thông hấp dẫn nhất hiện hay không chỉ đối với các doanh nghiệp mà còn
cả với những người sử dụng dịch vụ VoIP có thể thực hiện tất cả các dịch vụ như trên mạng PSTN ví dụ truyền thoại, truyền fax, truyền dữ liệu trên c sở mạng dữ liệu có sẵn với tham số chất lượng dịch vụ (QoS) chấp nhận được Điều này tạo thuận lợi cho những người sử dụng có thể tiết kiệm chi phí bao gồm chi phí cho cở
sở hạ tầng mạng và chi phí liên lạc nhất là liên lạc đường dài Đối với các nhà cung cấp dịch vụ, VoIP được xem như một mô hình mới hấp dẫn có thể mang lại lợi nhuận nhờ khả năng mở rộng và phát triển các loại hình dịch vụ với chi phí thấp
Mô hình của một hệ thống mạng VoIP được chỉ ra như sau:
Hình 2.11: Mô hình mạng VoIP
Trang 40Ƣu điểm của VoIP
- Tiết kiệm chi phí: Ưu điểm nổi bật nhất của VoIP là tiết kiệm chi phí và tận dụng
tài nguyên mạng mà không có bất cứ ràng buộc nào đối với người sử dụng Việc liên lạc đường dài sử dụng kỹ thuật VoIP tiết kiệm đư ợc chi phí hơn là sử dụng mạng PSTN thông thường, VoIP hiệu quả hơn PSTN trong các ứng dụng mới đặc biệt là các ứng dụng đa dịch vụ Sử dụng VoIP còn tiết kiệm được chi phí đầu tư vào hạ tầng mạng Chúng ta có khả năng sử dụng một mạng số liệu duy nhất để phục vụ tất cả các loại hình dịch vụ như thoại, fax và truyền số liệu thay vì lắp đặt các mạng độc lập Hơn nữa VoIP có thể thích hợp với bất cứ loại hình thiết bị thoại nào, chẳng hạn như PC hay điện thoại thông thường VoIP có thể áp dụng cho bất
kỳ loại hình thoại nào, chẳng hạn như thoại thông thường hay thoại đa điểm cho tới điện thoại có hình hay truyền hình hội thoại Việc chia sẻ trang thiết bị và chi phí vận hành cho cả thoại và số liệu có thể nâng cao hiệu quả sử dụng mạng vì phần băng thông dư của mạng này có thể được tận dụng trên mạng khác, do đó thu hẹp phạm vi kênh thoại trên băng thông và tăng dung lượng truyền
- Quản lý đơn giản: VoIP mang lại cho người sử dụng khả năng quản lý dễ dàng
hơn Việc kết hợp mạng thoại và mạng số liệu có thể giảm bớt gánh nặng cho việc quản lý Chỉ cần quản lý một mạng số liệu thống nhất thay vì quản lý mạng thoại bên cạnh mạng số liệu như trước đây Đối với doanh nghiệp, tất cả các cuộc gọi nội
bộ có thể dùng kỹ thuật VoIP mà không gặp vấn đề gì về chất lượng dịch vụ Còn khi cần gọi ra ngoài chỉ cần một số kết nối nhất định đến mạng PSTN thông qua các gateway Đối với gia đình, áp dụng kỹ thuật VoIP không hề làm thay đổi cách sử dụng điện thoại Việc sử dụng hoàn toàn như điện thoại thông thường không có gì thay đổi (nếu có chỉ là cách bấm số có dài hơn)
- Sử dụng hiệu quả: Như đã biết VoIP truyền thoại qua mạng Internet và sử dụng
giao thức IP Hiện nay IP là giao thức mạng được sử dụng rộng rãi nhất Có rất nhiều ứng dụng đang được khai thác trên cơ sở các giao thức của mạng IP VoIP có thể kết hợp sử dụng các ứng dụng này để nâng cao hiệu quả sử dụng mạng Ví dụ có thể đưa các địa chỉ của mạng VoIP lên trang Web và người sử dụng có thể thiết lập liên lạc khi đang khai thác trang Web của mình Kỹ thuật VoIP được sử dụng chủ yếu kết hợp với các mạng máy tính do đó có thể tận dụng được sự phát triển của công nghệ thông tin để nâng cao hiệu quả sử dụng Các phần mềm sẽ hỗ trợ rất