Giải pháp triển khai VoIP mạng Internet Việt Nam MÔN HỌC :CHUYÊN ĐỀ Đề Tài:Giải pháp triển khai VoIP mạng Internet Việt Nam Giáo viên hướng dẫn : TS Đặng Thế Ngọc Sinh viên thực : Nguyễn Xuân Khôi D12VT7 Giải pháp triển khai VoIP mạng Internet Việt Nam Mục Lục I Tổng quan VoIP(Voice over Internet Protocol)……………………………….………3 Giới thiệu dịch vụ VoIP…………………………………………….……………………………….3 1.1 1.2 Kỹ thuật chuyển mạch kênh (CS-Circuit Switching)………………………………… Kỹ thuật chuyển mạch gói (Packet Switching)…………………………….……….… Đặc điểm VoIP…………………………………………………………………………………… 2.1 Ưu điểm………………………………………………….…………………………………………… 2.2 Nhược điểm………………………………………………………………………………………… Các thành phần mạng VoIP:…………………………………………………………….6 3.1 Gateway: ……………………………………………………………………………………………… 3.2 VoIP server:……………………………………………………………………………………….… 3.3 Thiết bị đầu cuối (End user equipments ): ………………………………………… Các mô hình VoIP………………………………………………………………………………………7 4.1 Mô hình PC to PC………………………………………………………………………………….…7 4.2 Mô hình PC to Phone…………………………………………………………………………… 4.3 Mô hình Phone to Phone…………………………………………………………………….….8 II.Thực trạng mạng Internet Việt Nam………………………………………………….……9 III.Giải pháp triển khai VoIP mạng Internet Việt Nam…………… … 1.Nâng cấp hệ thống……….………………………………………………………………… …….10 2.Thiết lập cấu hình……………………………………………………………………………… …… 10 IV Tổng kết…………………………………………………………………………………… ……… 11 Giải pháp triển khai VoIP mạng Internet Việt Nam I.Tổng quan VoIP (Voice over Internet Protocol) 1.Giới thiệu dịch vụ VoIP Dịch vụ VoIP dịch vụ truyền tín hiệu thoại qua mạng IP Nó sử dụng gói liệu IP (trên mạng LAN, WAN, Internet) với thông tin truyền tải mã hoá âm thanh.Khác với dịch vụ thoại truyền thống,VoIP sử dụng kĩ thuật chuyển mạch gói thay chuyển mạch kênh.Chúng ta so sánh hai kĩ thuật chuyển mạch 1.1Kỹ thuật chuyển mạch kênh (CS-Circuit Switching) Chuyển mạch kênh phương pháp truyền thông kênh truyền dẫn dành riêng thiết lập hai thiết bị đầu cuối thông qua hay nhiều nút chuyển mạch trung gian.Dòng thông tin truyền kênh dòng bit truyền liên tục theo thời gian.Băng thông kênh dành riêng đảm bảo cố định trình liên lạc (64Kbps mạng PSTN) độ trễ thông tin nhỏ,chỉ cỡ thời gian truyền thông tin kênh H 1.1:Truyền thông tin mạng chuyển mạch kênh 1.2 Kỹ thuật chuyển mạch gói (Packet Switching) Khác với mạng chuyển mạch kênh,mạng chuyển mạch gói sử dụng hệ thống lưu trữ truyền (store-and-forward system) nút mạng.Thông tin chia thành phần nhỏ (gọi gói),mỗi gói them thông tin Giải pháp triển khai VoIP mạng Internet Việt Nam điều khiển cần thiết cho trình truyền như: điạ nơi gửi,địa nơi nhận ….Các gói thông tin đến nút mạng xử lý lưu trữ thời gian định truyền đến nút cho việc sử dụng kênh có hiệu nhất.Trong mạng chuyển mạch gói kênh dành riêng thiết lập,băng thông kênh logic hai thiết bị đầu cuối thường không cố định độ trễ thông tin lớn mạng chuyển mạch kênh H 1.2:Truyền thông tin mạng chuyển mạch gói 2.Đặc điểm VoIP 2.1 Ưu điểm VoIP có nhiều ưu điểm so với cách gọi truyền thống PSTN.Dưới ta xét đến số ưu điểm nó:  Giảm chi phí gọi:Ưu điểm bật VoIP so với mạng PSTN khả cung cấp gọi đường dài giá rẻ với chất lượng chấp nhận được.Nếu dịch vụ VoIP triển khai,chi phí cho gọi đường dài tương đương chi phí truy cập Internet.Nguyên nhân dẫ đến chi phí thấp tín hiệu thoại truyền tải mạng IP có khả sử dụng kênh hiệu cao.Đồng thời tốc độ nén thoại tiên tiến giảm tốc độ bít từ 64Kbps xuống thấp tới 8Kbps (theo tiêu chuẩn nén thoại G.729A ITU-T) kết hợp với tốc độ xử lý nhanh vi xử lý ngày cho phép việc truyền tiếng nói theo thời gian cjlaf thực với lượng tài nguyên bang thông thấp nhiều so với kỹ thuật cũ Giải pháp triển khai VoIP mạng Internet Việt Nam  Tiết kiệm chi phí đầu tư triển khai mạng IP sẵn có thay phải xây dựng mạng riêng rẽ  Khả mở rộng,nâng cấp phát triển:Nếu hệ thoongstoongr đài thường hệ thống kín,rất khó để them vào tính thiết bị mạng Internet thường có khả thêm vào tính mới.Chính tính mềm dẻ mang lại cho dịch vụ VoIP khả mở rộng,nâng cấp phát triển dễ dàng so với thoại truyền thống  Không cần thông tin điều khiển để thiết lập kênh truyền vật lý:Gói thông tin mạng IP truyền đến đích mà không cần thiết lập kênh nào.Gói tin cần mang địa nơi nhận cuối thông tin đến đích.Do việc điều khiển gọi mạng IP cần tập trung vào chức gọi mà không cần tập trung vào chức thiết lập kênh  Quản lý bang thông:Trong mạng thoại cũ,tài nguyên bang thông cung cấp cho liên lạc cố định (một kênh 64Kbps) VoIP việc phân chia tài nguyên cho thoại linh hoạt nhiều.Khi liên lạc diễn ra,nếu chất lượng mạng thấp,bang thông dành riêng cho liên lạc cho chất lượng tốt có thể,nhưng chất lượng mạng tốt mà lại có nhiều gọi thực mạng hạn chế bang thông gọi mức trì chất lượng thoại chấp nhận để điều tiết bang thông cho nhiều người dung khác  Khả đa phương tiện:Trong gọi,người sử dụng vừa nói chuyện,vừa sử dụng dịch vụ khác truyền file,chia sẻ liệu hay xem hình ảnh người nói chuyện bên 2.2 Nhược điểm Ngoài ưu điểm vượt trội so với thoại truyền thống,VoIP có mặt hạn chế định:  Kỹ thuật phức tạp:Truyền tín hiệu thời gian thực mạng chuyển mạch gói khó thực thất lạc gói tin mạng tránh độ trễ không cố định gói thông tin truyền mạng.Để có dịch vụ thoại chấp nhận được,cần thiết phải có kỹ thuật nén tín hiệu đạt yêu cầu khắt khe: tỉ số nén lớn (để giảm tốc độ bit),có khả suy đoán tạo lại thông tin gói tin thất lạc…Tốc độ xử lý Codec (Coder Decoder) phải đủ nhanh để không làm đàm thoại bị gián đoạn.Đồng thời sở hạ tầng mạng cần nâng cấp lên công nghệ Frame Relay,ATM… để có tốc độ cao phải có chế thực chức QoS.Tất điều làm cho kỹ thuật thực Giải pháp triển khai VoIP mạng Internet Việt Nam VoIP trở lên phức tạp thực năm trước  Vấn đề bảo mật: VoIP tồn vấn đề bảo mật vốn có mạng Internet sử dụng chung thiết bị môi trường truyền liệu; kể giao thức dành riêng cho VoIP chưa thể giải vấn đề bảo mật, chẳng hạn nguy nghe gọi VoIP cao gói liệu phải chuyển tiếp qua nhiều trạm trung gian trước đến người nghe vấn đề truy cập trái phép (unauthorized access attack), hacker lợi dụng lỗ hổng bảo mật để xâm nhập vào hệ thống mạng Các thành phần mạng VoIP: Các thành phần cốt lõi mạng VoIP bao gồm: Gateway, VoIP Server, IP network, End User Equipments 3.1 Gateway: Là thành phần giúp chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu số (và ngược lại) a VoIP gateway: gateway có chức làm cầu nối mạng điện thoại thường (PSTN) mạng VoIP b VoIP GSM Gateway: Là gateway có chức làm cầu nối cho mạng IP, GSM mạng analog 3.2 VoIP server: Là máy chủ trung tâm có chức định tuyến bảo mật cho gọi VoIP a Trong mạng H.323 chúng gọi gatekeeper b Trong mạng SIP server gọi SIP server 3.3 Thiết bị đầu cuối (End user equipments ): a Softphone máy tính cá nhân (PC): Bao gồm headphone, phần mềm kết nối Internet Các phần mềm miễn phí phổ biến Skype, Ekiga, GnomeMeeting, Microsoft Netmeeting, SIPSet, b Điện thoại truyền thông với IP adapter: Để sử dụng dịch vụ VoIP máy điện thoại thông dụng phải gắn với IP adapter để kết nối với VoIP server Adapter thiết bị có cổng RJ11 (để gắn với điện thoại) , RJ45 (để gắn với đường truyền Internet hay PSTN) cổng cắm nguồn c IP phone: Là điện thoại dùng riêng cho mạng VoIP.Các IP phone không cần VoIP Adapter chúng tích hợp sẵn bên để kết nối trực tiếp với VoIP server 4.Các mô hình truyền thoại qua VoIP Trong điện thoại thông thường,tín hiệu thoại có tần số nằm khoảng từ đến 4khz lấy mẫu với tần số 8khz Sau mẫu lượng tử hóa với bit/mẫu truyền với tuốc độ 64kbps đến mạng chuyển mạch rrồi Giải pháp triển khai VoIP mạng Internet Việt Nam truyền đến nơi nhận.Ở bên nhận dòng 64kbps giải mã để đạt tín hiệu thoại tương tự Thực chất thoại qua mạng IP không hoàn toàn khác biệt so với thoại thông thường.Đầu tiên tín hiệu thoại số hóa sau thay truyền mạng PSTN qua đường chuyển mạch,chúng nén xuống tốc độ thấp,đóng gói chuyển qua mạng IP.Sự khác thoại thông thường thoại IP mạng truyền dẫn khuôn dạng thông tin truyền dẫn 4.1 Mô hình PC to PC TRong mô hình này,mỗi máy tính trang bị sound card,một microphone,một speaker kết nối trực tiếp đến mạng Internet.Mỗi máy tính cung cấp địa IP trao đổi cac stins hiệu thoại với thông qua mạng Internet.Tất thao tác lấy mẫu tín hiệu âm thanh,mã hóa giải mã,nén giải nén tín hiệu máy tính thực hiện.Trong mô hình có máy tính nối với mạng có khả trao đổi thông tin với Mô hình PC to PC 4.2 Mô hình PC to Phone Mô hình PC to Phone mô hình cải tiến so với PC to PC.Mô hình cho phép người sử dụng máy tính gọi đến mạng PSTN thông thường ngược lại.Trong mô hình mạng Internet mạng PSTN giao tiếp với nhờ thiết bị đặc biệt cổng phương tiện (MG) mô hình sở để dẫn tới việc kết hợp mạng PSTN mạng GSM hay dịch vụ khác Mô hình PC to Phone 4.3 Mô hình Phone to Phone Giải pháp triển khai VoIP mạng Internet Việt Nam Là mô hình mở rộng mô hình PC to Phone sử dụng Internet làm phương tiện liên lạc mạng PSTN.Tất cacsr mạng PSTN kết nối với mạng Internet thông qua Gatewway.Khi tiến hành gọi mạng PSTN kết nối đến Gateway gần nhất.Tại Gateway địa chuyển đổi từ địa mạng PSTN sang địa mạng IP Để địch tuyến gói tin đến mạng đích.Đồng thời Gateway nguồn có nhiệm vụchuyển đổi tín hiệu thoại tương tự thành tín hiệu số sau mã hóa,nén ,đóng gói gửi qua mạng.Mạng đích kết nối với Gateway Gateway đích, địa lại chuyển đổi trở thành địa PSTN tín hiệu giải nén,giải mã hóa chuyển đổi ngược lại thành tín hiệu tương tự gửi vào mạng PSTN đến đích Mô hình Phone to Phone II.Thực trạng mạng Internet Việt Nam Mạng đường trục (backbone) internet Việt Nam công ty điện toán truyền số liệu VDC (Vietnam Datacommunication Company) chịu trách nhiệm điều hành quản lí có cấu sau:  Mạng có cấu hình vòng (ring) với trung tâm Hà Nội,Đà Nẵng,TP.HCM  Nối trung tâm đường liên kết tạo thành từ hai luồng @Mbps thuê công ty viễn thông liên tỉnh (VTN) Các luồng chạy mạng cáp quang công ty Viễn thông liên tỉnh quản lý  Tại hai trung tâm Hà Nội TP.HCM có gateway kết nối Internet quốc tế: • Gateway Hà Nội có ba đường: o Một đường Nhật, dung lượng 2Mbps o Một đường Hongkong, dung lượng 2Mbps o Một đường Australia, dung lượng 64Kbps • Gateway TP.HCM có hai đường:Một đường Mỹ đường Singapore Các đường có dung lượng 2Mb • Giải pháp triển khai VoIP mạng Internet Việt Nam  Đường backhome nước nối qua router đặt trung tâm.Các router Cisco Router 7513 với phần mềm Cisco IOS version 11.3(ở Hà Nội) version 12.0 (ở TP.HCM)  Các thuê bao trực tiếp thuê đường leased line nối đến router để truy nhập vào internet.Các thuê bao trực tiếp tỉnh,các tổ chức,các trường đại học hay công ty lớn  Các thuê bao quay số sử dụng modem truy nhập vào Access Server qua mạng LAN nội trung tâm nối tới Cisco Router Trên đường trục backbone mạng Internet Việt Nam sử dụng thiết bị Cisco Router 7531 hang Cisco sản xuất.Nó hoạt động với hai xử lý chuyển mạch định tuyến RSP2 RSP4 (Router Swich Processor) 11 card xử lý giao diện.Hệ thống bus bên thiết bị có tốc độ cao cho phép truyền thông tin với tốc độ 2.134 Gbps III.Giải pháp triển khai VoIP mạng Internet Việt Nam 1.Nâng cấp hệ thống Các thiết bị Cisco router 7513 sử dụng router có khả cung cấp bang thông mạng tùy theo chất lượng dịch vụ.Vì triển khai Voip đường backbone tại.Để thực điều cần tiến hành bước nâng cấp hệ thống  Sử dụng router VoIP nối đến hai Router 7513 hai trung tâm Hà Nội TP.HCM  Nâng cấp phần mềm Cisco IOS router 7513 lên version 12.x để hỗ trợ đầy đủ tính QoS Các router VoIP hệ thống hoạt động media gateway đảm nhận việc cung cấp giao diện với mạng PSTN mạng IP.Các router VoIP sử dụng model 1750 chạy hệ điều hành IOS Release 12.0T.Các router phải thiết lập cấu hình phù hợp cho dịch vụ thoại IP Các router 7513 đảm nhận việc điều khiển chất lượng dịch vụ cho toàn mạng,thực dành sẵn dải thông cho dịch vụ thoại thời gian thực,định tuyến gói thoại tính cước.Nó đảm nhận vai trò trung tâm điều khiển gọi (Call Control Center) 2.Thiết lập cấu hình Giải pháp triển 10 khai VoIP mạng Internet Việt Nam Các bước cần thiết để thiết lập cấu hình hệ thống cho dịch vụ VoIP 2.1Thiết lập cấu hình mạng hỗ trợ dịch vụ VoIP Giai đoạn thiết lập cấu hình mạng để hỗ trợ cho dịch vụ thoại thời gian thực cần thiết ứng dụng nhạy cảm với độ trễ,nhất thiết phải thực mạng quản lý tốt chất lượng dịch vụ.Việc đặt cấu hình mạng cho dịch vụ thoại IP liên quan đến việc lựa chọn sử dụng công cụ điều khiển QoS cho router backbone router rìa (edge router) dịch vụ 2.2 Cài đặt card giao diện thoại (Voice Interface Card-VIC) router VoIP Các card VIC Cisco cung cấp loại cổng thoại tương tự: 2.3 Đặt cấu hình VoIP router cho giai đoạn thiết lập gọi (call leg) Việc đặt cấu hình VoIP router cho giai đoạn thiết lập gọi thiết để xác định nguồn đích gọi để thuộc tính cần thiết cho giai đoạn kết nối IV Tổng kết VoIP (Voice over Internet Protocol) phương thức truyền thông sử dụng giao thức TCP/IP dựa sở hạ tầng sẵn có mạng Internet Công nghệ dựa kỹ thuật chuyển mạch gói, thay công nghệ truyền thoại cũ dùng chuyển mạch kênh Tương tự cách thức gửi/nhận email, phần mềm hay liệu, VoIP chia nhỏ tín hiệu thoại thành gói liệu để gửi ráp lại trước đến người nghe Ngoài ra, VoIP ghép nhiều kênh thoại đường tín hiệu truyền qua mạng Internet, giúp tiết giảm chi phí đáng kể so với cách gọi điện thoại thông thường VoIP có ưu điểm vượt trội so với công nghệ điện thoại cũ như:Giá thành thấp,triển khai dễ dàng sử dụng chung hạ tầng mạng Internet,tính linh động cao,có thể mở rộng,nâng cấp phát triển.Tuy nhiên có số hạn chế định tính bảo mật,yêu cầu khắt khe trễ,đảm bảo tránh thất lạc gói tin Để triển khai VoIP mạng Internet Việt Nam ta cần nâng cấp hệ thống thiết lập cấu hình hệ thống 10 Giải pháp triển 11 khai VoIP mạng Internet Việt Nam Tài liệu tham khảo -Khóa luận tốt nghiệp: Giải pháp triển khai VoIP cho mạng Internet Việt Nam -Luận Văn Thạc Sĩ: Ngiên cứu giải pháp triển khai IP Call Center mạng Viễn thông Việt Nam 11 [...].. .Giải pháp triển 11 khai VoIP trên nền mạng Internet ở Việt Nam Tài liệu tham khảo -Khóa luận tốt nghiệp: Giải pháp triển khai VoIP cho mạng Internet ở Việt Nam -Luận Văn Thạc Sĩ: Ngiên cứu giải pháp triển khai IP Call Center trên mạng Viễn thông ở Việt Nam 11