Xây dựng hệ thống VoIP cho doanh nghiệp dựa trên phần mềm mã nguồn mở Asterisk

Một trong những công nghệ đang được quan tâm nhất hiện nay chính là Voice Over IP VoIP – là một công nghệ cho phép truyền thoại sử dụng giao thức mạng IP.. Trong đó, tín hiệu âm thanh V

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay, Internet trở nên phổ biến, các công nghệ mạng ngày càng hoàn thiện, chính những yếu tố đó đã giúp cho các dịch vụ mới ngày càng phát triển nở rộ đem lại nhiều lợi ích cho cuộc sống của con người Một trong những công nghệ đang được quan tâm nhất hiện nay chính là Voice Over IP (VoIP) – là một công nghệ cho phép truyền thoại sử dụng giao thức mạng IP

Với những ưu điểm nổi bật cả về tính năng cũng như tính kinh tế , VoIP đang thu hút được sự quan tâm không chỉ của các nhà khai thác, các nhà sản xuất mà cả những người sử dụng đặc biệt là các doanh nghiệp

Sự phát triển của các doanh nghiệp kéo theo nhu cầu trao đổi thông tin trong nội

bộ với nhau và nội bộ với bên ngoài ngày càng tăng Hầu hết các doanh nghiệp đều xây dựng một mạng LAN hay WAN cho riêng mình Một câu hỏi đặt ra là làm thế nào để vừa giảm chi phí các cuộc gọi bên trong nội bộ ra bên ngoài PSTN vừa tận dụng được cơ

sở hạ tầng có sẵn của mạng IP? Một trong những giải pháp được sử dụng trong các doanh nghiệp vừa và nhỏ hiện nay, đó là sử dụng phần mềm mã nguồn mở Asterisk như một tổng đài IP PBX với đầy đủ chức năng của một PBX

Nhận thấy được khả năng phát triển của công nghệ điện thoại dựa trên nền IP và nhu cầu cần thiết của doanh nghiệp cũng như ưu thế của Asterisk, đồ án này nghiên cứu

“Xây dựng hệ thống VoIP cho doanh nghiệp dựa trên phần mềm mã nguồn mở Asterisk”

nhằm xây dựng và thiết kế một hệ thống thoại đáp ứng trong thực tế cho các doanh nghiệp

Nội dung cua đồ án này được trình bày trong bốn chương:

Chương 1 – Tổng quan về VoIP

Chương 2 – Kiến trúc mạng VoIP

Chương 3 – Các giao thức truyền tải và báo hiệu trong VoIP

Chương 4 – Xây dựng hệ thống VoIP dựa trên Asterisk

TP.Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 11 năm 2011 Sinh viên: Phạm Anh Đức

MỤC LỤC

DANH SÁCH HÌNH VẼ 10

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN VỀ VOIP 13

1.1 Giới thiệu tổng quan VoIP 13

1.1.1 Hình thành và phát triển VoIP 13

1.1.2 Các thành phần mạng VoIP 15

1.2 Các kiểu kết nối VoIP 18

1.2.1 Mô hình PC to PC 18

1.2.2 Mô hình PC to Phone 19

1.2.3 Mô hình Phone to Phone 20

1.3 Đặc tính của VoIP 20

1.3.1 Ưu điểm của VoIP 20

1.3.2 Nhược điểm của VoIP 22

1.4 Ứng dụng của VoIP 22

1.4.1 Dịch vụ thoại qua Internet 22

1.4.2 Thoại thông minh 23

1.4.3 Dịch vụ tính cước cuộc gọi 23

1.4.4.Dịch vụ Callback Web 24

1.4.5 Dịch vụ Fax qua IP 24

1.4.6 Dịch vụ ADC 24

1.5.1 Trễ 25

1.5.2 Trượt 26

1.5.3 Mất gói tin 26

1.6 Điều khiển dữ liệu trong VoIP 27

CHƯƠNG 2 – KIẾN TRÚC MẠNG VOIP 29

CHƯƠNG 3 – CÁC GIAO THỨC TRUYỀN TẢI VÀ BÁO HIỆU TRONG VOIP 42

3.1.1.3 Lớp Internet (Internet Layer) 45

3.1.2.2 IP Datagram 48

49

3.2 Giao thức RTP, RTCP và RSTP 54

3.2.1 RTP (Real-time Transport Protocol) 54

CHƯƠNG IV – XÂY DỰNG HỆ THỐNG VOIP DỰA TRÊN ASTERISK 67

4.1 Tổng quan hệ thống Asterisk 67

4.1.1 Giới thiệu chung 67

4.1.2 Kiến trúc Asterisk 68

4.1.3 Những tính năng cơ bản của Asterisk 70

4.3.1.1 Asterisk là một tổng đài PBX 70

4.3.1.2 Những tính năng cơ bản 71

4.3.1.3 Asterisk là một hệ thống phân phối cuộc gọi tiên tiến 73

4.3.1.4 Asterisk là một hệ thống IVR (Interactive Voice Response) 73

4.3.2 Các mô hình triển khai hệ thống Asterisk 74

4.3.2.1 Tổng đài VoIP PBX 74

4.3.2.2 Kết nối IP PBX với PBX 75

4.3.2.3 Kết nối các Server Asterisk 76

4.3.2.4 Các ứng dụng IVR, VoiceMail, Conference Call 77

4.3.2.5 Chức năng phân phối tự động ACD 78

4.3.2.6 Hệ thống Call Center 79

4.4 Giao thức IAX (Inter – Asterisk - eXchange) trong Asterisk 80

4.5 Dialplan trong Asterisk 82

4.6 Mô hình triển khai hệ thống Asterisk 84

4.6.1 Thiết bị phần cứng 84

4.6.2 Cài đặt phần mềm 85

4.6.2.1 Cài đặt hệ điều hành Fedora 16 (Tham khảo phụ lục 1) 85

4.6.2.2 Cài đặt Asterisk 85

4.6.2.3 Cài đặt Softphone X Lite 86

KẾT LUẬN 91

LỜI CẢM ƠN 105

TÀI LIỆU THAM KHẢO 106

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

A.

ACD Automatic Call Distribution Tự động phân phối cuộc

gọiACF Admission Confirmation Xác nhận yêu cầu truy

nhập

ARP Address Resolution Protocol Giao thức ARP

ASCCII American Standard Code for

E.

ETSI European Technical Standard Institute Viện tiêu chuẩn kỹ thuật

châu âu

G.

IPX Internetwork Protocol Exchange Chuyển đổi giao thức

Internetwork

ISDN Integrated Services Digital Nework Mạng số đa dịch vụ

ITU-T International Telecommunication

Union – Telecommunication Standardization

Hiệp hội viễn thông quốc tế

IVR Interactive Voice Response Tương tác thoại

L.

MCU Multipoint Controller Unit Bộ điều khiển đa điểm

thống mở

P.

PBX Private Branch eXchange Tổng đài nội bộ

PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1-1: Mạng điện thoại và mạng Internet tách biệt nhau 13

Hình 1-2: Mạng hội tụ 14

Hình 1-3: Mô hình phân lớp chức năng 17

Hình 1-4: Mô hình PC to PC 19

Hình 1-5: Mô hình PC to Phone 19

Hình 1-6: Mô hình Phone to Phone 20

Hình 1-7: Các mức độ đánh giá chất lượng thoại 25

Hình 1-8: Qúa trình xử lý dữ liệu thoại trong hệ thống VoIP 28

Hình 2-1: Cấu hình mạng điện thoại IP 30

Hình 2-2: Mô hình mạng H.323 30

Hình 2-3: Báo hiệu trực tiếp giữa các thiết bị đầu cuối 33

Hình 2-4: Báo Hiệu định tuyến thông qua Gatekeeper 33

Hình 2-5: Mô hình mạng SIP 35

Hình 2-6: Kết nối Proxy Server, Registration Server và User Agent 37

Hình 2-7: Mạng SIP sử dụng Gateway 40

Hình 3-1: Mô hình OSI và TCP/IP 42

Hình 3-2: Lớp ứng dụng 44

Hình 3-3: Lớp vận chuyển 44

Hình 3-4: Lớp internet 45

Hình 3-5: Lớp truy cập mạng 46

Hình 3-6: Các loại địa chỉ IP 47

Hình 3-7: Định dạng Header của gói tin IP 49

Hình 3-8: Cấu trúc UDP datagram 52

Hình 3-9: Cấu trúc header 53

Hình 3-10: Cấu trúc gói tin RTP 55

Hình 3-11: Cấu trúc gói tin RTCP 57

Hình 3-12: Quan hệ của flowspec và filterspec 59

Hình 3-13: Các lớp của bộ giao thức H.323 61

Hình 3-13: Tiến trình các bản tin Q.931 63

Hình 4-1: Kiến trúc Asterisk 68

Hình 4-2: Gọi nội bộ Asterisk 71

Hình 4-3: Tổng đài VoIP PBX 75

Hình 4-4: Kết nối IP PBX với PBX 76

Hình 4-5: Kết nối giữa các Server Asterisk 77

Hình 4-6: Asterisk với IVR, Conference Call and VoiceMail 78

Hình 4-7: Phân phối cuộc gọi ACD 78

Hình 4-8: Mô hình hệ thống IP Call Center 79

Hình 4-9: Hệ thống sử dụng giao thức IAX 81 Hình 4-10: Mô hình triển khai hệ thống Asterisk 85 Hình 4-10: Cấu hình Softphone X Lite 4 89

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN VỀ VOIP

1.1 Giới thiệu tổng quan VoIP

VoIP được viết tắt bởi Voice over Internet Protocol, hay còn được gọi với các tên khác như: Internet telephony, IP Telephony, Broadband telephony, Broadband Phone và Voice over Broadband

VoIP là một công nghệ cho phép truyền âm thanh thời gian thực qua băng thông Internet và các kết nối IP Trong đó, tín hiệu âm thanh ( Voice signal) sẽ được chuyển đổi thành các gói tin ( Data packets) thông qua môi trường mạng Internet trong môi trường VoIP, sau đó được chuyển thành thiết bị âm thanh đến thiết bị người nhận

PC

Hình 1-1: Mạng điện thoại và mạng Internet tách biệt nhau

Những năm Trước đây khi mà mạng điện thoại truyền thống PSTN và mạng Internet tách biệt với nhau Trong đó mạng điện thoại kết nối nhiều Tổng đài lại với nhau và mỗi tổng đài sẽ được kết nối với nhiều máy điện thoại Còn trong mạng dữ liệu

nhiều mạng LAN cục bộ kết nối với nhau thông qua mạng Internet (Hình 1-1) Điều này

gây nên nhiều khó khăn và chi phí tốn kém cho các tổ chức và doanh nghiệp muốn sử dụng cả mạng điện thoại và mạng Internet Từ đây ý tưởng về một mạng hội tụ đã ra đời

(Hình 1-2), một mạng duy nhất trong đó có thể chia sẻ truyền thoại, dư liệu Và lúc này,

VoIP gây được sự chú ý mạnh mẽ và trở thành nền tảng cho mạng thoại sử dụng công nghệ chuyển mạch gói

nay sử dụng card âm thanh, micro, loa Phần mềm này gọi là Internet Phone Một khuyết điểm khi đó là không có mạng dải rộng, do đó chất lượng thoại kém hơn rất nhiều so với điện thoại thông thường lúc đó Tuy nhiên phần mềm này đã trở lên nổi tiếng đánh dấu một mốc quan trọng của việc ra đời điện thoại IP.

Tháng 3/1996, VocalTec kết hợp với Dialogic đã đưa ra sản phẩm cổng kết nối PSTN và Internet đầu tiên trên thế giới Hiệp hội các nhà sản xuất thoại qua máy tính ECTF đã ra đời nhằm đưa ra các tiêu chuẩn thoại qua Internet Hiệp hội bao gồm 36 các công ty máy tính & viễn thông hàng đầu trên thế giới như AT&T, IBM, Sun Microsystems, Digital, Ericsson v.v

Vào năm 1998 theo thống kê lưu lượng thoại IP chiếm xấp xỉ 1% tổng lưu lượng thoại của Mỹ Các nhà sản xuất thiết bị cố gắng nghiên cứu ra các thiết bị cho phép thông tin từ điện thoại thông thường sang PC và từ điện thoại sang điện thoại Vào năm

2000 một số nhà sản xuất như là Cisco và Lucent đã đưa ra thiết bị có khả năng định tuyến và chuyển mạch lưu lượng thoại do đó lưu lượng thoại IP đã tăng lên hơn 3 % tổng lưu lượng thoại (ở Mỹ)

Ngày nay các vấn đề liên quan đến chất lượng dịch vụ của VoIP đã được giải quyết đáng kể, lưu lượng VoIP được giành quyền ưu tiên so với các loại lưu lượng khác như

dữ liệu để đảm bảo chất lượng cuộc gọi Nhu cầu thoại qua Internet ngày càng cao thông qua các dịch vụ mới và chất lượng như Yahoo, Skyle Vào ngày 17/06/2011, một công ty nghiên cứu có tên Point Topic đã tuyên bố rằng tỷ lệ tăng trưởng toàn cầu của VoIP đã tăng 12,6 % so với năm 2010 với mức doanh thu toàn cầu là 17,3 tỷ USD Với một số nhu cầu khác ngày càng tăng như IP Center, Contact Center cho ta thấy tương lai đầy hứa hẹn của loại hình dịch vụ này

1.1.2 Các thành phần mạng VoIP

Mạng VoIP phải có khả năng thực hiện các chức năng mà mạng điện thoại công cộng thực hiện, ngoài ra phải thực hiện chức năng của một gateway giữa mạng IP và

mạng điện thoại công cộng Các thành phần cốt lõi của một mạng VoIP bao gồm: thiết bị đầu cuối, Gateway và VoIP Server.

- Thiết bị đầu cuối: Hoạt động trên mạng TCP/IP Là một nút cuối cùng trong mạng điện thoại IP, một thiết bị đầu cuối có thể cho phép một thuê bao trong mạng IP thực hiện cuộc gọi

• Softphone và máy tính cá nhân (PC) : bao gồm 1 headphone, 1 phần mềm và 1 kết nối Internet Các phần mềm miễn phí phổ biến như Skype, Ekiga, GnomeMeeting, Microsoft Netmeeting, SIPSet, …

• Điện thoại truyền thông với IP adapter: để sử dụng dịch vụ VoIP thì máy điện thoại thông dụng phải gắn với 1 IP adapter để có thể kết nối với VoIP server Adapter là 1 thiết bị có ít nhất 1 cổng RJ11 (để gắn với điện thoại) , RJ45 (để gắn với đường truyền Internet hay PSTN) và 1 cổng cắm nguồn

• IP phone : là các điện thoại dùng riêng cho mạng VoIP Các IP phone không cần VoIP Adapter bởi chúng đã được tích hợp sẵn bên trong để có thể kết nối trực tiếpvới các VoIP server

- Gateway: Thiết bị này giúp kết nối hai mạng khác nhau, là thành phần giúp chuyển đổi tín hiệu tương tự ( Analog) sang tín hiệu số ( Digital) và ngược lại

• VoIP gateway : là các gateway có chức năng làm cầu nối giữa mạng điện thoại công cộng ( PSTN ) và mạng VoIP

• VoIP GSM Gateway: là các gateway có chức năng làm cầu nối cho các mạng IP, GSM và cả mạng analog

- VoIP Server: Là máy chủ trung tâm của hệ thống VoIP Bao gồm các chức năng chính:

• Quản lý, giám sát các thành phần trong mạng VoIP

• Giám sát và điều khiển tiến trình cuộc gọi.

• Định tuyến và bảo mật cho các cuộc gọi VoIP

1.1.3 Mô hình phân lớp chức năng

Về mặt chức năng, công nghệ VoIP có thể được chia làm ba lớp như sau:

Lớp ứng dụng dịch vụ

Lớp điều khiển cuộc gọi

Lớp cơ sở hạ tầng mạng gói

Giao diện mở và tuân theo chuẩn

Giao diện mở và tuân theo chuẩn

Hình 1-3: Mô hình phân lớp chức năng

- Lớp cơ sở hạ tầng mạng gói thực hiện chức năng truyền tải lưu lượng thoại Trong VoIP, cơ sở hạ tầng là các mạng IP Giao thức truyền tải thời gian thực RTP (Realtime Transport Protocol) kết hợp với UDP và IP giúp truyền tải thông tin thoại qua mạng IP RTP chạy trên UDP, còn UDP hoạt động trên IP hình thành lên cơ chế truyền RTP/UDP/IP trong VoIP

Trong các mạng IP, hiện tượng các gói IP thất lạc hoặc đến không theo thứ tự thường xuyên xảy ra Cơ chế truyền TCP/IP khắc phục việc mất gói bằng cơ chế truyền lại không phù hợp với các ứng dụng thời gian thực vốn rất nhạy cảm với trễ RTP với

trường tem thời gian (timestamp) được dùng để bên thu nhận biết và xử lí các vấn đề như trễ, sự thay đổ độ trễ (jitter) và sự mất gói

- Lớp điều khiển cuộc gọi thực hiện chức năng báo hiệu, định hướng cuộc gọi trong VoIP Sự phân tách giữa mặt phẳng báo hiệu và truyền tải đã được thực hiện ở PSTN với báo hiệu kênh chung SS7, nhưng ở đây nhấn mạnh một thực tế có nhiều chuẩn báo hiệu cho VoIP cùng tồn tại như H323, SIP hay SGCP/MGCP (Simple Gateway Control Protocol/ Media Gateway Control Protocol) Các giao thức báo hiệu này có thể hoạt động cùng nhau, được ứng dụng để phù hợp với những nhu cầu cụ thể của mạng Ngoài ra lớp này còn cung cấp chức năng truy nhập tới dịch vụ bên trên cũng như các giao diện lập trình mở để phát triển ứng dụng

- Lớp ứng dụng dịch vụ đảm nhiệm chức năng cung cấp dịch vụ trong mạng với cả dịch vụ cũ tương tự như trong PSTN và dịch vụ mới thêm vào Các giao diện mở cho phép các nhà cung cấp phần mềm độc lập phát triển ra nhiều ứng dụng mới Đặc biệt

là các ứng dụng dựa trên Web, các ứng dụng kết hợp giữa thoại và dữ liệu, các ứng dụng liên quan tới thương mại điện tử Sự phân tách lớp dịch vụ làm cho các dịch vụ mới được triển khai nhanh chóng Ngoài ra, các chức năng như quản lí, nhận thực cuộc gọi và chuyển đổi địa chỉ cũng được thực hiện ở lớp này

Do các giao diện giữa các lớp là mở và tuân theo chuẩn, tạo ra nhiều sự lựa chọn khi xây dựng thiết kế mạng Ví dụ, ứng với lớp cơ sở hạ tầng mạng ta có thể dùng các router và switch của hãng Cisco, điều khiển cuộc gọi thực hiện bằng các gatekeeper của VocalTec và các dịch vụ được cung cấp bởi server dịch vụ của Netspeak Do đó

mô hình trên không chỉ có giá trị về mặt lí thuyết

1.2 Các kiểu kết nối VoIP

1.2.1 Mô hình PC to PC

Trong mô hình này, mỗi máy tính cần được trang bị một sound card, một microphone, một speaker và được kết nối trực tiếp với mạng Internet thông qua modem

hoặc card mạng Mỗi máy tính được cung cấp một địa chỉ IP và hai máy tính đã có thể trao đổi các tín hiệu thoại với nhau thông qua mạng Internet Tất cả các thao tác như lấy mẫu tín hiệu âm thanh, mã hoá và giải mã, nén và giải nén tín hiệu đều được máy tính thực hiện Trong mô hình này chỉ có những máy tính nối với cùng một mạng mới có khả năng trao đổi thông tin với nhau.

Internet

Hình 1-4: Mô hình PC to PC 1.2.2 Mô hình PC to Phone

Mô hình PC to Phone là một mô hình được cải tiến hơn so với mô hình PC to PC

Mô hình này cho phép người sử dụng máy tính có thể thực hiện cuộc gọi đến mạng PSTN thông thường và ngược lại Trong mô hình này mạng Internet và mạng PSTN có thể giao tiếp với nhau bằng một thiết bị đặc biệt đó là Gateway Đây là mô hình cơ sở để dẫn tới việc kết hợp giữa mạng Internet và mạng PSTN cũng như các mạng GSM hay đa dịch vụ khác

1.2.3 Mô hình Phone to Phone

Đây là mô hình mở rộng của mô hình PC to Phone sử dụng Internet làm phương tiện liên lac giữa các mạng PSTN Tất cả các mạng PSTN đều kết nối với mạng Internet thông qua các gateway Khi tiến hành cuộc gọi mạng PSTN sẽ kết nối đến gateway gần nhất Tại gateway địa chỉ sẽ được chuyển đổi từ địa chỉ PSTN sang địa chỉ IP để có thể định tuyến các gói tin đến được mạng đích Đồng thời gateway nguồn có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu thoại tương tự thành dạng số sau đó mã hoá, nén, đóng gói và gửi qua mạng Mạng đích cũng được kết nối với gateway và tại gateway đích, địa chỉ lại được chuyển đổi trở lại thành địa chỉ PSTN và tín hiệu được giải nén, giải mã chuyển đổi ngược lại thành tín hiệu tương tự gửi vào mạng PSTN đến đích

Hình 1-6: Mô hình Phone to Phone 1.3 Đặc tính của VoIP

1.3.1 Ưu điểm của VoIP

Tiết kiệm chi phí: Ưu điểm nối bật nhất của VoIP là tiết kiệm chi phí và tận dụng tài

nguyện 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 được chi phí hơn là sử dụng mạng PSTN thông thường VoIP hiệu quả hơn PSTN trong các dịch vụ mới đặc biệt là các dịch vụ multimedia Ưu điểm của VoIP không chỉ là tiết kiệm phí liên lạc, sử dụng VoIP còn tiết kiệm được chi phí đầu tư và 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 từng mạng độc lập Hơn nữa VoIP có thể tích 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 thảo Việc chi sẻ trang thiết bị và chi phí vận hành cho

cả thoại và số liệu có thể tận dụng được cho các loại hình dữ liệu khác nhau, do đó thu hẹp phạm vi kênh thoại trên băng thông và tăng dung lượng truyền Theo thống kê của IETF (Internet Engineering Task Force), trong vòng 2 hay 3 năm tới dung lượng truyền qua Internet sẽ chiếm khoảng 11% thị trường liên lạc đường dài và sẽ chiếm khoảng 10% thị trường fax trên thế giới

Quản lý đơn giản: VoIP mạng 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 phải quản lý một mạng số liệu thống nhất thay vì quản lý 2 mạng riêng rẽ 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 trong gia đình, áp dụng kỹ thuật VoIP không hề làm thay đổi cách sử dụng điện thoại truyền thống (nếu có thì chỉ có thể 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 dịch vụ khác thác Web Phone 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 nhiều cho việc khai thác các dịch vụ của mạng VoIP

Công nghệ thông tin càng phát triển thì việc khai thác càng có hiệu quả, sẽ xuất hiện nhiều dịch vụ mới hỗ trợ người sử dụng trong mọi lĩnh vực.

1.3.2 Nhược điểm của VoIP

Bên cạnh Những thuận lợi của VoIP thì còn có những khó khăn và nhược điểm không thể phủ nhân khi triển khai một mạng điện thoại IP:

Chất lượng dịch vụ: Do dữ liệu truyền trên mạng khả năng mất gói hoàn toàn có thể

xảy ra, vì vậy chất lượng cuộc gọi sẽ thấp và không lường trước được Ngoài ra Các hoạt động tiêu tốn lượng lớn tài nguyên mạng như Truyền File, Game online,…cũng ảnh hưởng đến dịch vụ VoIP

Trong mạng IP là mạng chuyển mạch mềm do đó tại các nút mạng độ trễ lớn nên tiếng vọng ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thoại Vì vậy triệt tiếng vọng là một vấn đề cần phải giải quyết cấp bách

Vấn đề bảo mật: VoIP có thể bị tấn công bởi virus và mã nguy hiểm khác Các kẻ tấn

công có thể chặn việc truyền thông, nghe trộm và thực hiện các tấn công giả mạo bằng việc thao túng ID và làm hỏng dịch vụ

1.4 Ứng dụng của VoIP

1.4.1 Dịch vụ thoại qua Internet

Điện thoại Internet không còn chỉ là công nghệ cho giới sử dụng máy tính mà cho

cả người sử dụng điện thoại quay số vào gateway Dịch vụ này được một số nhà khai thác lớn cung cấp và chất lượng thoại không thua kém chất lượng của mạng thoại thông thường, đặc biệt là trên các tuyến quốc tế Mặc dù vẫn còn một số vấn đề về sự tương thích của các gateway, các vấn đề này sẽ sớm được giải quyết khi tiêu chuẩn H.323 của ITU được sử dụng rộng rãi Suốt từ khi các máy tính bắt đầu kết nối với nhau, vấn đề các mạng tích hợp luôn là mối quan tâm của mọi người Mạng máy tính phát triển bên cạnh mạng điện thoại Các mạng máy tính và mạng điện thoại song song tồn tại

ngaytrong cùng một cơ cấu, giữa các cơ cấu khác nhau và trong mạng rộng WAN.Công nghệ thoại IP không ngay lập tức đe doạ đến mạng điện thoại toàn cầu mà nó sẽ dần thay thế thoại chuyển mạch kênh truyền thống Sau đây là một vài ứng dụng tiêu biểu của dịch vụ thoại Internet.

1.4.2 Thoại thông minh

Hệ thống điện thoại ngày càng trở nên hữu hiệu: rẻ, phổ biến, dễ sử dụng, cơ động Tuy nhiên nó chỉ có 12 phím để điều khiển Trong những năm gần đây, người ta

đã cố gắng để tạo ra thoại thông minh, đầu tiên là các thoại để bàn, sau là đến các server Nhưng mọi cố gắng đều thất bại do tồn tại các hệ thống có sẵn Internet sẽ thay đổi điều này Kể từ khi Internet phủ khắp toàn cầu, nó đã được sử dụng để tăng thêm tính thông minh cho mạng điện thoại toàn cầu Giữa mạng máy tính và mạng điện thoại tồn tại một mối liên hệ Internet cung cấp cách giám sát và điều khiển các cuộc thoại một cách tiện lợi hơn Chúng ta có thể thấy được khả năng kiểm soát và điều khiển các cuộc thoại thông qua mạng Internet

1.4.3 Dịch vụ tính cước cuộc gọi

Thoại qua Internet giúp nhà khai thác có khả năng cung cấp dịch vụ tính cước cho

bị gọi đến các khách hàng ở nước ngoài cũng giống như khách hàng trong nước Để thực hiện được điều này, khách hàng chỉ cần PC với hệ điều hành Windows9x, địa chỉ kết nối Internet (tốc độ 28,8Kbps hoặc nhanh hơn), và chương trình phần mềm chuyển đổi, chẳng hạn như Quicknet's Technologies Internet PhoneJACK Thay vì gọi qua mạng điện thoại truyền thống, khách hàng có thể gọi qua Internet bằng việc sử dụng chương trình phần mềm chẳng hạn như Internet Phone của Vocaltec hoặc Netmeeting của Microsoft Với các chương trình phần mềm này, khách hàng có thể gọi cũng giống như việc họ gọi qua mạng PSTN Bằng việc sử dụng chương trình chẳng hạn Internet PhoneJACK Người gọi có thể định tuyến các cuộc gọi này tới các nhà vận hành, tới các

dịch vụ tự động trả lời, tới các ACD Trong thực tế, hệ thống điện thoại qua Internet và

hệ thống điện thoại truyền thống là hoàn toàn như nhau

1.4.4.Dịch vụ Callback Web

"WorldWide Web" đã làm cuộc cách mạng trong cách giao dịch với khách hàng của các doanh nghiệp Với tất cả các tiềm năng của web, điện thoại vẫn là một phương tiện kinh doanh quan trọng trong nhiều nước Điện thoại web hay "bấm số" (click to dial) cho phép các nhà doanh nghiệp có thể đưa thêm các phím bấm lên trang web để kết nối tới hệ thống điện thoại của họ

Dịch vụ bấm số là cách dễ nhất và an toàn nhất để đưa thêm các kênh trực tiếp từ trang web của bạn vào hệ thống điện thoại

1.4.5 Dịch vụ Fax qua IP

Nếu gửi nhiều fax từ PC, đặc biệt là gửi ra nước ngoài thì việc sử dụng dịch vụ Internet faxing sẽ giúp tiết kiệm được tiền và cả kênh thoại Dịch vụ này sẽ chuyển trực tiếp từ PC qua kết nối Internet

Khi sử dụng dịch vụ thoại và fax qua Internet, có hai vấn đề cơ bản:

- Những người sử dụng dịch vụ thoại qua Internet cần có chương trình phần mềm chẳng hạn Quicknet's Internet PhoneJACK Cấu hình này cung cấp cho người sử dụng khả năng sử dụng thoại qua Internet thay cho sử dụng điện thoại để bàn truyền thống

- Kết nối một gateway thoại qua Internet với hệ thống điện thoại hiện hành Cấu hình này cung cấp dịch vụ thoại qua Internet giống như việc mở rộng hệ thống điện thoại hiện hành

1.4.6 Dịch vụ ADC

Gateway call center với công nghệ thoại qua Internet cho phép các nhà kiểm duyệt trang Web với các PC trang bị multimedia kết nối được với bộ phân phối các cuộc

gọi tự động (ACD) Một ưu điểm của thoại IP là khả năng kết hợp cả thoại và dữ liệu trên cùng một kênh.

1.5 Vấn đề chất lượng trong VoIP

Đòi hỏi cơ bản nhất của hệ thống VoIP là phải có chất lượng thoại gần tương đương với chất lượng thoại trong mạng PSTN Chất lượng thoại được chia thành các cấp

độ khác nhau

Hình 1-7: Các mức độ đánh giá chất lượng thoại

Việc đánh giá chất lượng thoại còn mang tính chủ quan nhưng cũng có một số tham số được dùng để đ ánh giá chất lượng thoại Ba tham số chính quyết định chất lượng thoại là:

1.5.1 Trễ

Trễ là một nhân tố ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thoại Thời gian trễ lớn làm giảm chất lượng thoại rất nhiều Mỗi hệ thống truyền thông chỉ cho phép một giới hạn trễ nhất định Khi thời gian trễ trong hệ thống vượt quá 400ms thì chất lượng cuộc liên

lạc là không chấp nhận được Thời gian trễ có thể chấp nhận được nằm trong khoảng từ 200ms đến 400ms Muốn đạt được chất lượng cuộc gọi tốt thì thời gian trễ yêu cầu không quá 200ms Thời gian trễ được phân chia thành hai loại là thời gian trễ cố định (như thời gian trễ truyền dẫn) và trễ biến đổi (như thời gian trễ do xếp hàng đợi ở router) Yêu cầu giảm trễ là rất cần thiết trong hệ thống VoIP để có thể nâng cao chất lượng dịch vụ.

1.5.2 Trượt

Trượt là sự chênh lệch về thời gian đến của các gói trong mạng gây ra do sự chênh lệch thời gian truyền dẫn của các gói thoại theo các đường khác nhau từ nguồn đến đích Để có thể tái tạo tiếng nói một cách chính xác trung thực thì bên thu cần phải loại bỏ trượt Phương pháp được sử dụng để loại bỏ trượt hiện đang được sử dụng là dùng bộ đệm (buffer) Các gói sau khi nhận sẽ được lưu trong bộ đệm và sẽ được xử lý lần lượt Dùng bộ đệm sẽ tránh được những thời gian trễ lớn của các gói tin Nhưng bù lại thì bộ đệm làm tăng thêm thời gian trễ trong hệ thống Thời gian trượt càng lớn thì dung lượng của bộ đệm cũng càng phải lớn Nhưng bộ đệm càng lớn thì thời gian trễ gây

ra càng lớn Do vậy việc tính toán dung lượng của bộ đệm thích hợp đối với từng hệ thống là rất cần thiết sao cho tránh được trượt mà thời gian trễ không làm giảm chất lượng của hệ thống

1.5.3 Mất gói tin

Mạng Internet không thể đảm bảo rằng tất cả các gói tin đều được chuyển giao hoặc chuyển giao đúng thứ tự Các gói tin có thể bị mất trong trường hợp mạng bị quá tải, nghẽn mạng hoặc do đường kết nối không đảm bảo yêu cầu tỉ lệ mất gói là nhỏ hơn 10% Do hạn chế của thời gian trễ nên các giao thức truyền bảo đảm không thích hợp để giải quyết vấn đề này Để duy trì chất lượng thoại ở mức chấp nhận được mặc dù không thể tránh khỏi các nguyên nhân bất thường trong mạng, một số kỹ thuật đã được đưa ra

Đó là kỹ thuật thay thế các gói tin mất bằng những khoảng im lặng Người ta cũng giảm

số lượng các gói truyền qua mạng bằng kỹ thuật nén tín hiệu Sử dụng bộ phận phát hiện tích cực thoại, khi hai bên không tích cực thoại thì không trao đổi thông tin và phát tạp

âm dễ chịu (theo các nghiên cứu thì thời gian tích cực thoại chỉ chiếm từ 30% đến 40% thời gian tiến hành cuộc gọi) và sử dụng phương pháp này làm tăng hiệu quả sử dụng kênh truyền Ngoài ra cần nâng cao độ tin cậy của đường truyền như tăng tốc độ kênh truyền tăng dung lượng hệ thống thiết bị truyền dẫn

1.6 Điều khiển dữ liệu trong VoIP

VoIP truyền tín hiệu giọng nói thông qua môi trường mạng dữ liệu (IP based network) Do vậy, trước hết giọng nói sẽ phải được chuyển đổi từ tín hiệu tương tự (Analog) thành các dãy bit kĩ thuật số và được đóng gói thành các Packet để sau đó được truyền tải qua mạng IP network và cuối cùng sẽ được chuyển lại thành tín hiệu âm thanh đến người nghe

Tiến trình hoạt động của VoIP thông qua 2 bước:

• Call Setup : trong quá trình này, người gọi sẽ phải xác định vị trí ( thông qua địa

chỉ của người nhận) và yêu cầu một kết nối để liên lạc với người nhận Khi địa chỉ người nhận được xác định là tồn tại trên các proxy server thì các proxy server giữa 2 người sẽ thiết lập một cuộc kết nối cho quá trình trao đổi dữ liệu thoại

• Voice data processing : Tín hiệu giọng nói sẽ được chuyển đổi sang tín hiệu số

rồi được nén lại nhằm tiết kiệm đường truyền sau đó sẽ được mã hóa (tính năng bổ sung nhằm tránh các bộ phân tích mạng - Sniffer ) Các mẫu thoại đã được mã hóa đó

sẽ được chèn vào các gói dữ liệu để được vận chuyển trên mạng Giao thức dùng cho các gói thoại này là RTP Một gói tin RTP có mào đầu chứa dữ liệu cần thiết cho việc biên dịch lại các gói tin sang tín hiệu thoại ở thiết bị người nghe Các gói tin thoại được truyền đi bởi giao thức UDP Ở thiết bị cuối bên nhân, tiến trình được thực hiện ngược lại Quá trình này cứ diễn ra liên tục trong quá trình của một cuộc hội thoại VoIP

UDP Packet RTP

Giải nén dữ liệu thoại

Chuyển đổi Digital - Analog

UDP Packet RTP

Nén dữ liệu thoại

Chuyển đổi Analog - Digital

INTERNET

Hình 1-8: Qúa trình xử lý dữ liệu thoại trong hệ thống VoIP

CHƯƠNG 2 – KIẾN TRÚC MẠNG VOIP

2.2 Tổng quan về thiết bị

Cấu hình chuẩn của mạng điện thoại IP có thể bao gồm các phần tử sau:

- Thiết bị đầu cuối kết nối với mạng IP

- Thiết bị đầu cuối kết nối với mạng chuyển mạch kênh

Hình 2-1: Cấu hình mạng điện thoại IP 2.2 Chức năng các thiết bị mạng VoIP

Hiện nay tồn tại hai chuẩn của hệ thống VoIP đó là H.323 và SIP tương ứng với

hệ thống mạng của chúng

2.2.1 Các thành phần trong mạng H.323

Hình 2-2: Mô hình mạng H.323 2.2.1.1 Thiết bị đầu cuối

Thiết bị đầu cuối được nối với mạng sử dụng một giao diện truy nhập Một thiết

bị đầu cuối cho phép một thuê bao trong mạng IP thực hiện cuộc gọi tới thuê bao khác trong mạng SCN Các cuộc gọi đó sẽ nằm trong sự giám sát của GK mà thuê bao đã đăng ký Một thiết bị đầu cuối có thể bao gồm các chức năng sau:

- Chức năng đầu cuối H.225: thu và nhận các bản tin H.225

- Chức năng đầu cuối H.245: thu và nhận các bản tin H.245.

- Bảo mật kênh truyền tải: bảo đảm tính bảo mật của thông tin của kênh truyền tải với thiết bị đầu cuối

- Bảo mật kênh báo hiệu: bảo đảm tính bảo mật của kênh báo hiệu kết nối với thiết bị đầu cuối

- Chức năng xác nhận: thiết lập đặc điểm nhận dạng khách hàng, thiết bị và phần tử mạng

- Chức năng quản lí: giao tiếp với hệ thống quản lí mạng

- Chức năng ghi các bản tin sử dụng: xác định và ghi lại các thông tin về sự kiện và tài nguyên

- Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: báo cáo các bản tin sử dụng được ghi ra thiết

bị ngoại vi

2.2.1.2 Gatekeeper

Một miền H.323 trên cơ sở mạng IP là tập hợp tất cả các đầu cuối được gán với một địa chỉ Mỗi miền được quản trị bởi một Gatekeeper duy nhất, giám sát mọi hoạt động trong miền đó Đây là thành phần tuỳ chọn trong hệ thống VoIP theo chuẩn H.323 Tuy nhiên nếu có mặt Gatekeeper trong mạng thì các đầu cuối và các Gateway phải hoạt động theo các dịch vụ của Gatekeeper đó H.323 định nghĩa cả những tính chất bắt buộc phải có cho Gatekeeper và những đặc tính tuỳ chọn:

- Các chức năng tối thiểu của Gatekeeper gồm có: phiên dịch địa chỉ, điều khiển cho phép truy nhập, điều khiển dải thông, quản lí miền dịch vụ

• Chức năng phiên dịch địa chỉ: Gatekeeper sẽ thực hiện chuyển đổi địa chỉ URI (Dạng tên gọi hay địa chỉ hộp thư) của một đầu cuối hay Gateway sang địa chỉ

truyền dẫn (Địa chỉ IP) Việc chuyển đổi được thực hiện bằng cách sử dụng bản đối chiếu địa chỉ được truy nhập thường xuyên bởi các bản tin đăng ký.

• Chức năng điều khiển cho phép truy nhập: Gatekeeper cho phép một truy nhập mạng LAN bằng cách sử dụng các bản tin H.225 là ARQ/ACF/ARJ Việc điều khiển này dựa trên sự cho phép cuộc gọi, băng thông hoặc một vài thông số khác

do nhà sản xuất quy định Nó có thể là chức năng rỗng, có nghĩa là chấp nhận mọi yêu cầu truy nhập của đầu cuối

• Chức năng điều khiển dải thông: Gatekeeper hỗ trợ các bản tin BRQ/BRJ/BCF cho việc quản lí băng thông Nó có thể là chức năng rỗng, có nghĩa là chấp nhận mọi sự thay đổi băng thông Gatekeeper có thể hạn chế một số các đầu cuối H.323 cùng một lúc sử dụng mạng Thông qua việc sử dụng kênh báo hiệu H.225, Gatekeeper có thể loại bỏ các cuộc gọi từ một đầu cuối do sự hạn chế băng thông

• Chức năng quản lí miền dịch vụ: miền dịch vụ ở đây là tập hợp tất cả các phần tử H.323 gồm thiết bị đầu cuối, gateway, MCU có đăng ký hoạt động với Gatekeeper để thực hiện liên lạc giữa các phần tử trong miền dịch vụ hay từ dịch

• Quản lí cuộc gọi: Gatekeeper có thể lập danh sách tất cả các cuộc gọi H.323 hướng đi đang thực hiện để chỉ thị rằng một đầu cuối bị gọi đang bận và cung cấp thông tin cho chức năng quản lí băng thông.

Gatekeeper hoạt động ở hai chế độ:

- Chế độ trực tiếp: Gatekeeper chỉ có nhiệm vụ cung cấp địa chỉ đích mà không tham gia vào các việc định tuyến các bản tin báo hiệu Đây là hình thức báo hiệu trực tiếp giữa các thiết bị đầu cuối mà không thông qua Gatekeeper

Gatekeeper

1 2 3

Hình 2-3: Báo hiệu trực tiếp giữa các thiết bị đầu cuối

- Chế độ định tuyến qua Gatekeeper: Gatekeeper là thành phần trung gian, định tuyến mọi bản tin báo hiệu trong mạng H.323

Hình 2-4: Báo Hiệu định tuyến thông qua Gatekeeper

2.2.1.3 Khối điều khiển đa điểm

Khối điều khiển đa điểm (MCU) được sử dụng khi một cuộc gọi hội nghị hay hội nghị cần giữ nhiều kết nối hoạt động Do có một số hữu hạn các kết nối đồng thời nên các MCU giám sát sự thoả thuận giữa các đầu cuối và sự kiểm tra mọi đầu cuối về tính năng mà chúng có thể cung cấp cho cuộc gọi hội nghị Các MCU gồm hai phần: bộ điều khiển đa điểm và bộ xử lí đa điểm

Bộ điều khiển đa điểm có trách nhiệm trong việc thoả thuận và quyết định khả năng của các đầu cuối Trong khi đó, bộ xử lí đa điểm được sử dụng để xữ lý đa phương tiện, các luồng trong suốt quá trình của một hội nghị hoặc một cuộc gọi đa điểm

2.2.1.4 Gateway

Gateway là phần tử không nhất thiết phải có trong một giao tiếp của các phần tử H.323, nó đóng vai trò làm phần tử cầu nối và chỉ tham gia vào cuộc gọi khi có sự chuyển tiếp từ mạng H.323 (LAN hoặc Internet) sang mạng phi H.323 (như PSTN) Gateway tực hiện một số chức năng như:

- Chuyển đổi giữa các dạng khung truyền dẫn

- Chuyển đổi giữa các thủ tục giao tiếp

- Chuyển đổi giữa các dạng mã hoá khác nhau của các luồng tín hiệu hình ảnh cũng như âm thanh

- Thực hiện việc thiết lập và xoá cuộc gọi ở cả phía mạng LAN cũng như mạng chuyển mạch kênh

Các thiết bị đầu cuối được gọi là SIP User Agent (UA) UA là một ứng dụng để khởi tạo, nhận và kết thúc cuộc gọi Trong phần lớn các trường hợp UA là con người

nhưng cũng có thể là một giao thức, như trong trường hợp UA là một Gateway Một UA phải có khả năng thiết lập phiên truyền thông với một UA khác.

Một UA phải duy trì trạng thái trong các cuộc gọi mà nó khởi tạo hoặc cuộc gọi

mà nó đang tham gia Tập hợp trạng thái cuộc gọi bao gồm các trường mào đầu như là nhãn cục bộ và nhãn từ xa, Call-ID, số thứ tự cục bộ và từ xa, thông tin định tuyến và bất

kì thông tin cần thiết nào cho truyền thông Thông tin này được sử dụng để lưu trữ thông tin hội thoại và đảm bảo độ tin cậy bằng việc phát lại thông điệp

Một UA bao gồm cả một ứng dụng Client và ứng dụng Server Hai phần đó là UAC và UAS UAC khởi tao yêu cầu trong khi đó UAS phát ra các đáp ứng cho các yêu câu Trong một phiên làm việc UA luôn luôn thực hiện cả hai chức năng trên

UA phải được hỗ trợ giao thức SDP cho việc mô tả truyền thông Một User Agent phải hiểu được bất kì mở rộng nào được thêm vào trong trường mào đầu của thông điệp yêu cầu

Một UA phải được quảng bá khả năng và đặc trưng trong bất kì yêu cầu nào được gửi đi Điều này cho phép UA khác có thể học được thông tin của nó mà không cần phải gửi thông tin hỏi Ví dụ các phương pháp thêm thông tin quảng bá vào thông điệp yêu cầu là mở rộng trường mào đầu ALLOW và SUPPORTED và thông tin chính được ghi

ở trường ACCEPT

2.2.2.2 SIP Server

SIP servers là các ứng dụng mà nó chấp nhận các SIP yêu cầu và đáp ứng đến chúng Không nên quy SIP server với một User Agent server hoặc client-server Một SIP server là một kiểu khác biệt của thực thể Bởi vì SIP server cung cấp các dịch vụ và chức năng với UA, chúng sẽ hỗ trợ cả TCP,TLS và UDP để truyền tải

a Proxy Server

Một SIP proxy server nhận một yêu cầu SIP từ một User agent hoặc một proxy khác và hành động trên nhân danh của User agent trong chuyển tiếp hoặc đáp ứng cho yêu cầu Một proxy không phải là B2BUA vì nó chỉ cho phép chỉnh sửa các yêu cầu và chấp nhận các đáp ứng để thiết lập các qui tắc Các qui tắc này thì duy trì theo khoảng cách end-to-end của tín hiệu SIP trong khi đó vẫn còn cho phép các Proxy server thực hiện các dịch vụ và chức năng với User agent.

Hình 2-6: Kết nối Proxy Server, Registration Server và User Agent

Một Proxy server phải có truy xuất đến các cơ sở dữ liệu hoặc vị trí các dịch vụ

để giúp đỡ nó trong quá trình xử lý các yêu cầu Giao thức SIP thì không xác định giao diện giữa proxy và vị trí dịch vụ Proxy có thể sử dụng nhiều kiểu cơ sở dữ liệu trong quá trình xử lý các yêu cầu Cơ sở dữ liệu có thể chứa đăng kí cho SIP, các thông tin hiện hữu, và nhiểu kiểu khác của thông tin về nơi mà user được chỉ định

Một Proxy server khác biệt với một user agent hoặc gateway ở ba điểm sau:

- Một Proxy server không đưa ra các request, nó chỉ đáp ứng các request từ một user agent (CANCEL request là một ngoại lệ trong qui tắc này).

- Một proxy server không có khả năng về media

- Một proxy server thì không phân tích các thông điệp, mà chỉ dựa vào các header field

Một Proxy server có hai trạng thái là Stateless hoặc Stateful Một Stateless Proxy server xử lý mỗi SIP request hoặc response căn cứ vào nội dung thông điệp Một thông điệp được phân tích, xử lý và chuyển tiếp hoặc đáp ứng, mà không có thông tin được lưu trữ hoặc không có thông tin đối thoại được lưu trữ Một Stateless không bao giờ truyền lại một bản tin và không sử dụng bất kì một SIP timer nào

Một Stateful Proxy server giữ lại một phần của yêu cầu và đáp ứng đã nhận được trong quá khứ và sử dụng thông tin đó để xử lý cho các yêu cầu và đáp ứng trong tương lai

Một Stateful Proxy server bắt đầu tính giờ khi phát một yêu cầu Nếu trong thời gian quy định mà không nhận được đáp ứng thì Stateful proxy sẽ thực hiện truyền lại và

từ đó vẫn đảm bảo giao dịch của các User agent Trong thực tế Stateful Proxy server được sử dụng phổ biến trong các mạng SIP

b Redirect Server

Redirect Server là một loại SIP Server chỉ dùng để response mà không chuyển tiếp cac thông điệp Một Redirect server giống như là một Proxy server nó có thể các thông tin của người sử dụng trong một cơ sở dữ liệu như là thông tin về vị trí của một User

c Registration Server

Registration Server là server nhận bản tin SIP REGISTER yêu cầu và cập nhật thông tin

từ bản tin request vào “location database” nằm trong Location Server

Một Registration server được biết như là một Registrar, chấp nhận các yêu cầu của SIP REGISTER, tất cả các yêu cầu nhận một đáp ứng : 501 Not Implemented Thông tin liên quan từ yêu cầu làm cho các SIP server có sẵn bên trong giống Administrator Domain, chẳng hạn như các proxy và Redirect server Trong một yêu cầu resistration, trường TO chứa tên của tài nguyên bắt đầu registed, và trường Contact chứa địa chỉ khác hoặc tên hiệu Registration server tạo ra một liên kết tạm giữa Address Of Record (AOR) URI trong TO và thiết bị URI trong Contact Courier.

Registration server thường yêu cầu các User agent đăng ký để xác thực, vì vậy các cuộc gọi đi vào không bị chiếm đoạt bởi các user không được xác thực Phụ thuộc vào sự hiện diện của các trường, REGISTER request có thể được sử dụng bởi một user agent để lấy lại một danh sách của các registration hiện thời, làm sạch tất cả registrations, hoặc thêm vào một registration URI

Để bảo vệ registration, TLS phải được sử dụng như HTTP Digest không cung cấp nhu cầu bảo vệ toàn vẹn

ở đây nó hoạt động với tư cách là một giao thức Một Gateway kết thúc đường báo hiệu

và có thể kết thúc đường truyền thông Ví dụ từ mạng SIP qua mạng H.323, Gateway kết thúc đường báo hiệu SIP và chuyển sang đường báo hiệu cho H323, nhưng SIP user agent

và thiết bị đầu cuối của H.323 có thể trao đổi RTP trực tiếp với nhau mà không cần tơi Gateway

Trường hợp từ mạng SIP sang mạng PSTN gateway kết thúc cả hai đường báo hiệu và truyền thông SIP có thể được chuyển đổi vào trong hoặc ảnh hưởng lẫn nhau, các giao thức PSTN phổ biến như là ISDN, ISDN User Part (ISUP) và giao thức báo hiệu trong kênh khác (CAS) Một gateway PSTN chuyển đổi cả luồng truyền thông RTP trong mạng IP thành một chuẩn điện thoại trung kế Việc chuyển đổi tín hiệu báo hiêu và truyền thông cho phép gọi đến và đi từ mạng PSTN sử dụng SIP.

PSTN

SIP/PSTN Gateway

SIP/H.323 Gateway

H.323 Network

Black phones

Black phones

SIP Phone

H.323 phone

ISDN phone Black phones

Hình 2-7: Mạng SIP sử dụng Gateway

Trong một vài trường hợp Gateway truyền thông MG và Gateway điều khiển MGC tách rời nhau Một gateway điều khiển MGC trong vài trường hợp được gọi là Agent bởi bì nó quản lý giao thức điều khiển cuộc gọi trong khi MG quản lý kết nối truyền thông Trong trường hợp tách rời này thì trong suốt đới với SIP và các giao thức được sử dụng để tách rời một gateway không được tìm hiểu trong luận văn này