voip介绍范文

2024-07-31

voip介绍范文(精选6篇)

voip介绍 第1篇

VOIP的介绍、基本原理、优势

简介:VoIP即网络电话,Voice over Internet Protocol, 中文就是“通过IP数据包发送实现的语音业务”,将模拟的声音讯号经过压缩与封包之后,以数据封包的形式在IP网络进行语音讯号的传输,通俗来说也就是互联网电话或IP电话。它使你可以通过互联网免费或是资费很低地传送语音、传真、视频和数据等业务。

基本原理就是通过语音压缩设备对我们的语音进行压缩编码处理,然后再把这些语音数据根据相关的协议进行打包,经过IP网络把数据包传送到目的地后,再把这些语音数据包串起来,经过解压解码处理后,恢复成原来的信号,从而达到由IP网络发送语音的目的。简而言之,VOIP网络电话就是通过互联网打电话,将网络电话机直接接上诸如ADSL(超级一线通)、有线宽带、LAN(单位局域网)等任何宽带接口,简单设置所申请的地址号码后,即可象打普通电话一样随意拨打想通话的号码了。优势

1.价格低廉传统的公用电话交换网(PSTN—Public Switch Telephone Network),即我们日常生活中常用的电话网,是一种以模拟技术为基础的电路交换网络。在众多的广域网互连技术中,通过PSTN进行互连所要求的通信费用最低,但其数据传输质量及传输速度也最差,同时PSTN的网络资源利用率也比较低。传统PSTN电话,一直为人所诟病就是其高高在上的价格,特别是长途电话,因为电缆的成本高昂,因此电话的计费方式是同话距离与费用正相关。VoIP的数据传送与传统的电话不同,它并不是通过专门的语音网络,而是通过现在已经广泛覆盖世界的国际互联网。由于用户的语音信息通过VoIP系统在互联网上传送采用的是包交换的方式,这些语音包在互联网上传送时并不是通过固定的链路,而是在各个节点之间动态的选择质量最好、最为畅通的链路来到达目的地,并且在没有语音信号传送时并不使用网络资源。而传统的PSTN电话网采用的是电路交换的方式,用户的语音信号使用一条固定的物理连接线路进行传送,并且电话一旦接通后无论用户是否有语音数据传送都必须一直租用该固定的物理连接直至挂断电话。这一传送方式上的巨大差异使得用户在使用VoIP时不需要租用专线,从而大大降低了通话费用。

2、融合无线,迈向统一VoIP由于采用的是通过互联网传输的方式,多样化的传输协议和更大的带宽使得其在语音业务之外更可以提供传真、视频、和数据等多样化的增值业务,如统一消息、虚拟电话、虚拟语音/传真邮箱、查号业务、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、电视会议、电子商务、传真存储转发和各种信息的存储转发等,而这也正与通信发展的目标—能够在任何时间、任何地点实现与任何人以任何方式的通信—相吻合,这无疑为广大用户带来了极大的便利,更为VoIP自身的发展创造了更加光明的前途。

3、技术领先,节省资源最突出的就是它极少的带宽占用量。在传统的PSTN网中,一路电话要占用64K的带宽,而在VoIP技术中,由于采用了与传统PSTN网不同的语音压缩技术,一路电话占用的带宽可以达到PSTN网的三分之一甚至更少,而这带来的直接结果就是在相同带宽的网络中能够进行的VoIP语音呼叫是传统PSTN网的三倍甚至更多,这在有效利用带宽的同时也有效解决了突发呼叫太多时网络的拥堵,极大地提高了服务质量。

IP电话的体系结构

1、IP电话的网络组件介绍

IP电话系统一般由以下几部分组成:终端、IP电话网关、关守、网管与监控系统、计费系统和数据库等。

IP电话的终端可以有多种类型,其中包括传统的语音电话、ISDN终端、PC,也可以是集语音、数据和图象于一体的多媒体业务终端。由于不同种类终端产生的数据在结构上是不同的,要想在同一个网络上传输,就要通过网关或适配器进行数据转换,形成统一的IP数据包。

IP电话网关负责提供IP网络和传统PSTN的接口。网关可以支持各种电话线路,包括模拟电话线、数字电话线和数字中继线,并提供语音编码压缩、呼叫控制、信令转换、动态路由计算等功能。目标搜索、连接管理、IP分组的封装与传输、支持高级信令、认证授权、接入、计费也是其功能。

关守是整个系统的服务平台,负责系统的管理配置和维护,充当整个IP电话网的“控制板”。关守的主要功能包括IP电话网关的地址变换、用户认证、带宽控制和区域管理。此外,关守还提供呼叫管理、记帐、类似目录服务等功能,这些服务对那些在IP网络上安装多个电话网关的系统来说十分关键。关守在所管辖的区域范围内,管理所有的IP电话网关,并对IP电话网关发来的查询,以适当的 IP电话网关的IP地址回答。

网管与监控系统是为网络管理人员提供的管理工具,用于实现对IP电话网络体系中各种组件的管理和监控工作。它提供良好的用户界面,使网关人员可以方便地控制所有的系统组件,包括网关、关守等。该系统的功能包括:设备的控制及配置、数据配给、拨号方案管理及负载均衡、远程监控等。

计费系统实现对呼叫计费、漫游计费、数据计费等,对从不同入口(公话网、数据网)、不同类型用户(拨号用户、专线用户)等实现集中式计费,并提供相应的单据和统计报表。

IP电话主要建立在目前公共电话网和 IP网络互联的基础亡。因而解决好不同标准的网络系统的连接,就变得非常重要。经过 IP传送的话音,可能需要经过公共电话网、因特网等不同的网络系统。

2、H.323和SIP的比较

国际电联的H.323基本上是一种兼顾传统呼叫流程和IP网特点发展而来的成熟的开放标准体制,代表了VoIP的大潮流。它的特别之处是吸取了许多电信网的组网、互联和运营经验,能够与PSTN网,以及其他数据业务和应用网互联互通。SIP协议借助于互联网技术并且在发展初期的实现条件比较简单。SIP技术基本上是基于动态Internet模式来建网的。它的网络不是一个多层次的网络,而是一个扁平的单层次网络,呼叫流程与PSTN网有所不同。但在SIP网上则靠动态数据库的方式来寻址,甚至可以没有长途和短途之分。SIP模式的优点是与Internet紧密结合,适于开发新的、与互联网结合的语音应用;其缺点是在组网、管理、运营、计费方面的考虑还有待成熟,在与传统 PSTN网的互联互通方面对一些非正常情况的处理还有待完善,在组建VoIP大网的实践方面,还有待积累经验。

H.323建议是一个较为完备的建议书,它提供了一种集中处理和管理的工作模式,这种工作模式与电信网的管理方式是适配的、这就是为什么电信网中使用的 IP电话几乎无例外地都采用了基于H.323的IP电话工作模式。它定义了在无服务质量保证的Internet或其它分组网络上多媒体通信的协议及其规程。Internet标准为局域网、广域网、Intranet和Internet上的多媒体提供技术基础保障,同时又发展成为满足Internet电话技术复杂要求的协议系列。H.323提供设备之间、高层应用之间和提供商之间的互操作性,它不依赖于网络结构,独立于操作系统和硬件平台,支持多点功能、多播和带宽管理。H.323具备相当的灵活性,支持包含不同功能的节点之间的会议和不同网络之间的会议。

H.323系统结构包括五个基本组件:终端(Terminal)、网关(Gateway)、关守(Gatekeeper)、多点控制单元(MCU)和边界单元(Border Elements)。其中终端、网关和多点控制单元又统称为H.323端点。

H.322终端是遵守H.323协议进行实时通信的端点设备,它可以是一个软件或语音信箱系统,也可以是一个单独的设备,如以太网电话或可视电话。网关用于连接H. 323网络和其它网络,如PSTN和ISDN。H.323网关由媒体网关控制器和媒体网关组成,它们可以存在一个物理实体中,也可以独立存在。媒体网关控制器主要完成呼叫信令的转换功能。煤体网关则完成媒体编码的转换。多点控制单元用于支持三个以上终端参加的多点会议,并实现多点会议。在H.323系统中,一个MCU由一个多点控制器(MC)和几个多点处理器(MP)组成。MC处理终端间的H.245控制信息,从而决定它对视频和音频的处理能力。在必要的情况下,MC还可以通过判断哪些视频流和音频流需要多点广播来控制会议资源。MC并不直接处理任何媒体信息流,而将它留给MP来处理。MP对音频、视频或数据信息进行混合、切换和处理。MC和MP可能存在于一台专用设备中或作为其它的H.323组件的—部分。关守的功能是向H.323节点提供呼叫控制服务。当系统中存在H.323关守时,它必须提供以下四种服务:地址翻译、带宽控制、许可控制与区域管理功能。带宽管理、呼叫鉴权、呼叫控制信令和呼叫管理等为关守的可选功能。虽然从逻辑上,关守和 H.323各种设备是分离的,但是生产商可以将关守的功能融入H.323终端、网关和多点控制单元等物理设备中。关守是H.323网络的管理点,一个关守管理的所有终端、网关和MCU的集合称为一个H.323管理区,而同属于一个运营机构管辖的H.323实体的集合称为一个H.323管理域,一个管理域中可合有多个关守。不同的管理区的终端通过各自所属的关守间的配合实现相互间的通信。边界单元经常与关守共存于一个物理实体中,是管理域和外界交互的控制功能部件。它的功能主要是参与不同管理域间的地址信息的交换和呼叫认证。

由于H.323是单域结构,并且其地址解析命令 LRQ用广播方式,又进一步限制了它的工作范围。因此有人认为H.323模式只适用于小网,不适宜大网。实际上在H.323的基础上,采用多缎多域 IP电话体系结构和多层非广播方式地址解析机理,列以克服这个问题。目前的理论和实践都表明H.323有能力做成任意规模的IP电话系统。还有人认为H.323建议过于复杂,从而造成基于H.323建议的 TP电话系统也过于复杂。对于任何——个通信系统来说,在它的需求明确后、从系统角度来看,它的系统复杂度已经确定,剩下的只是功能分配问题,是功能集中在中央还是功能分配到边缘,这是要根据具体环境和管理体系而定的,不可—概而论。对于从电话到电话的IP电话来说,功能不可能分配到边缘,只能用集中管理相处理方式,因而H.323模式实际上是一种很好的工作模式。

SIP(Session Initiation Protocol)协议是Internet多媒体通信和控制协议体系的一部分,该协议族包括会话描述协议(SDP)、会话发布协议(SAP)和会话启动协议。会话描述协议用于描述会话发布、会话邀请以及其他形式的多媒体会话。会话发布协议就是用于处理多播和单播会话,描述分组的协议,它定义了会话目录传送所使用的封装分组的格式。会话启动协议用于建立启动、维持和终止有一个或多个参与者的多媒体会话或呼叫。其他协议包括用于预留网络带宽资源的RSVP、用于多媒体数据传输并提供QoS反馈的 RTP/RTCP、用于多媒体流数据分发控制的RTSP。而且将来随着该体系结构的不断发展和完善,还会有其他新的协议产生,加入该协议体系。但SIP协议所规范的操作以及相应的功能独立于其他协议。这种会话可以是话音、视频、文字聊天、交互游戏,甚至虚拟现实等。SIP是一个基于文本的协议,类似于HTTP和SMTP。

SIP协议借鉴Web业务成功的经验,以现有的Internet为基础来构架IP电话业务网。SIP有着与 H.323完全不同的设计思想,它要求网络的核心设备只有很少的智能或没有智能,网络的智能推向边缘。SIP系统中核心网络服务器不保留状态,因为核心网络服务器需要处理大量的呼叫,不保留每一呼叫的状态,将大大提高系统的处理能力。边缘网络设备有状态,业务网的管理功能也由边缘网络设备来完成。这种stateless和stateful结合的模式既可以充分发挥SIP的特点(如用户定位和查找),又保留了Internet无连接数据报传送的设计思路。与H.323协议为基础的 IP电话相比,SIP协议需要相对智能的终端。终端需要包含用户代理客户机和用户代理服务器两部分,由这两部分实现呼叫请求、呼叫应答和一些用户的特定需要,正是因为SIP系统有了相对智能的终端系统,所以它才有可能实现用户个性化的需要。

对于用户终端是非智能终端的场合,也可以使用 SIP协议作为呼叫信令,但这将大大削弱 SIP协议特有的优势,如支持用户的移动性、用户对来话的选择性以及与Web相结合的一些应用。普通电话终端的使用SIP协议的 IP电话网络由普通电话、PSTN网、网关、IP网络组成。其中网关设备应兼有UAC和UAS功能,这时相当于将智能用户终端向网络中间推移,由网关实现智能终端的功能。但在这种情况下,SIP协议所支持的用户个性化特点将大大地被削弱,因为在这种情况下,网关需要为多个用户服务而不是为单个用户设计。

SIP协议一方面借鉴了Internet其它的标准和协议的设计思想,在风格上遵循Internet一贯坚持的简练、开放、兼容和可扩展等原则。另一方面,它也考虑了对传统公众电话网的各种业务,包括IN智能网业务和ISDN综合业务数字网业务的支持,它也支持“个人移动”。SIP支持多媒体通信的五种信令功能:用户定位(确定参与通信的终端);用户通信能力的协商(确定通信的媒体类型和参数);用户意愿的交互(确定被叫是否愿意参与通信);建立呼叫(包括向被叫“振铃”,确定主叫和被叫的呼叫参数);呼叫处理和控制(包括呼叫重定向、呼叫转移、咨询呼叫、中止呼叫等)。

SIP网络的基本结构由用户代理和 IP网络组成。其中IP网络包含SIP系统所必需的各种网络服务器。用户代理有用户代理客户机(UAC)和用户代理服务器(UAS),其中用户代理客户机用于发起呼叫,而用户代理服务器则用于响应呼叫。用户代理客户机和代理服务器构成了用户端必备的应用程序,由这两个应用程序完成呼叫的发起和接收。网络服务器也有两类,它们是代理服务器(proxy)和重定位服务器(redirect)。代理服务器类似于HTTP的proxy和SMTP的MTA(Message Transfer Agent),它本身并不对用户请求进行响应,只是转发用户的呼叫请求、然后将自身地址加入该消息的路径头部分,以保证将响应按原路返回并防止环路的发生。重定位服务器非常类似于DNS,它收到用户的请求后,若判定自身不是目的地址,则向用户响应下一个应访问服务器的地址,而不是转发请求报文。一次正常接续的流程是:

UAC向网络服务器(proxy或redirect)发出呼叫请求;

网络服务器(proxy或redirect)通过名字查找,用户定位,最终找到被叫UAS; 被叫UAS响应用户请求(拒绝或接受请求),该响应沿原路返回; 主叫 UAC收到响应后,接通被叫或者终止这次呼叫请求。与SIP系统可以类比的是Web系统,Web系统也是一个将智能分散到边缘的系统。在Web系统中,Web Server是没有智能或只有很低的智能,它的全部工作是,接收来自用户的URL(相当于文件系统的文件名),根据URL查出相应文件,再将文件发给用户。它不记录用户的检索过程,不保留用户状态。因而它能处理的用户数大大多于传统信息检索数据库能处理的用户数。但不保留状态,无法实现集中管理。在Web系统中、实现计费、监视等集中管理功能极为困难。与Web系统类同的SIP系统也一样,SIP系统同样无法实现对系统中设备及用户状态的监视、控制与管理。因此SIP有其适用范围,SIP协议更适用于以现有松散型Internet为基础,核心网络设备不具有智能或极少智能,智能集中干边端用户设备的场合。对于要求集中管理的电话网,SIP协议是不合适的。

SIP和H.323协议的对比

信令协议是实现IP电话的关键,信令协议需要完成的功能可归纳为以下几方面:

用户定位,当A要与B通话时,A首先应查明B在网络的位置,这样才能发起会话建立请求。在不同时间用户可能在不同位置,在同一时间也可能通过多种方式联系。对于不具有固定IP地址的用户,用户定位功能非常重要,因为几乎所有的Modem连接都是动态分配 IP地址的。会话参与者管没在通话期间,可加入新成员,旧成员也可退出会话。

会话能力协商和调整,多媒体会话可能由音频、视频、共享的应用程序等多个媒体流组成,每个媒体流可能采用不同的语音、视频压缩算法,也可能使用不同的多播或单播地址和端口。这样希望参与会话音能进行协商,决定会话参数,并要求能在会话期间动态调整参数。

呼叫处没具有呼叫转移、呼叫保持、群呼等功能。

SIP和H.323作为IP电话的信令协议,分别是通信领域与Internet领域两大阵营摧出的建议,它们的区别有以下几点:

从信令协议的出发点来看,H.323试图把IP电话当作是众所周知的传统电话,只是传输方式发生了改变,由电路交换变成了分组交谈。而SIP协议侧重于将IP电话作为Internet上的一个应用,较其他应用(如FTP、E-mail等)增加了信令和QoS的要求。它们支持的业务集基本相同,也都利用 RTP作为媒体传输的协议。

从消息的编码方法来看,H.323采用基于ASN.1和压缩编码规则的二进制方法表示其消息。ASN.1通常需要特殊的代码生成器来进行词法和语法分析。而SIP是基于文本的协议,类似于HTTP。基于文本的编码意味着头域的含义是一目了然的,如From、To、Subject等域名。这种几乎不需要复杂的文档说明的标准规范风格,其优越性已在过去的实践中得到了充分的证明。

从会话能力的协商和调整方法来看,H.323是采用H.245协议来进行能力协商的会话控制的,而SIP的能力协商采用 SDP(Session Description Protocol)进行描述,SDP中的每一项的格式为<type>=<value>,也比较简单。

从会话管理的方式来看,H.323由于由多点控制单元(MCU)集中执行会议控制功能,所有参加会议的端点都向MCU发送控制消息,MCU可能会成为瓶颈,特别是对于具有附加特性的大型会议;并且H.323不支持信令的多播功能,其单播功能限制了可扩展性,降低了可靠性。而SIP设计上就为分布式的呼叫模型,具有分布式的多播功能。其多播功能不仅便于会议控制,而且简化了用户定位、群组邀请等、并且能节约带宽。但H.323的集中控制便于计费,对带宽的管理也比较简单、有效。

在补充业务方面,H.323中定义了专门的协议用干补充业务,如H.450.1、H.450.2和H.450.3等。SIP并未定义专门的协议用于此目的,但它能很方便地支持补充业务或智能业务。只要充分利用 SIP已定义的头域,并对SIP进行简单的扩展,就可以实现这些业务。对于通过扩展头域较难实现的一些智能业务,可在体系结构中增加业务代理,提供一些补充服务或与智能网设备的接口。

另外,H.323中的呼叫建立过程涉及到三条信令信道:RAS信令信道、呼叫信令信道和H.245控制信道。通过这三条信道的协调才使得H.323的呼叫得以进行,呼叫建立时间很长。在SIP中,会话请求过程和媒体协商过程等一起进行。尽管H.323v2已对呼叫建立过程做了改进(H.245控制消息可以通过用H.225.0呼叫信道隧道来传送),但较之SIP只需要1.5个回路时延来建立呼叫,仍是无法相比的。

H.323的呼叫信令信道和H.245控制信道需要可靠的传输协议,而SIP独立于低层协议,一般使用UDP等无连接的协议,用自己应用层的可靠性机制来保证消息的可靠传输。

总之,H.323沿用的是传统的实现电话信令的模式,比较成熟,已经出现了不少H.323产品。H.323符合通信领域传统的设计思想,进行集中、层次式控制,采用H.323协议便于与传统的电话网相连。SIP协议借鉴了其他Internet的标准和协议的设计思想,在风格上遵循Internet一贾坚持的简练、开放、兼容和可扩展等原则,比较简单,但推出的时间不长,协议并不是很成熟。它的优点是同Internet结合,可以很方便地生成新的业务,如 Web呼叫点击拨号等。但是 SIP协议需要相对智能的终端。基于H.323的VoIP安全分析

3.1VoIP的安全威胁

VoIP作为一种多媒体通信服务运行在IP网上,语音分组数据包是在IP网中传输的,由于IP网络的开放性、可获得性及广域性,所有在互联网中存在的安全问题,VoIP系统同样存在。VoIP受到多方面的安全威胁,主要有:

(1)DoS攻击:DoS(拒绝服务)攻击是包括任何导致系统不能正常提供服务的攻击,最基本的DoS攻击就是利用合理的服务器请求来占用过多的服务资源,从而使合法用户无法得到服务的响应。目前,基于H.323的VoIP系统采用了很多开放端口用于呼叫建立和业务传输。在呼叫建立过程中,如果没有做好认证工作,就为DoS攻击提供了机会。

(2)服务窃取:一方面是窃取合法用户身份,假冒合法用户身份,例如通过网络窃听方式窃取使用者IP电话的登录密码就可以获得使用账号的权利。另一方面是冒充合法的网络节点进行相应的欺骗,例如通过冒充合法的关守,在终端没有进行对关守进行认证的情况下,不法分子获得用户的登录口令等个人信息。

(3)信令流的监听:由于H.323信令的开放性,任何人可以通过网络监听的方式监听VoIP通信建立过程的信令流,从而恶意用户可以进行对信令流的篡改并可造成会话劫持、中间人攻击、电话跟踪等后果。

(4)媒体流的监听:基于H.323的VoIP通信采用RTP/RTCP作为语音信息实时传输的协议。由于协议具有开放性的特点,恶意用户可以通过网络监听器监听媒体流,如果可以理解媒体流内容即可破坏媒体流的机密性。

voip介绍 第2篇

VoIP(Voice over Internet Protocol)是利用 IP 网络传送语音,为用户节省话费的一种通信设备;主要适合有分支机构的企业和集团用户,能给企业节省大量的国际、国内和郊区长途话费。

VoIP透过因特网,可以将语音数字化,经过压缩,以封包型态传输,再解压缩还原为语音,藉s此执行通话功能,如此将可大幅节省传统电路式 交换网络的扩充成本,并且能更有效的利用现有数据网络与传输骨干网络,目前最常运用VoIP技术的就是因特网电话。由于VoIP可以为企业或个人节省可观的长途电话费,尤以跨国企业受低廉电信费的吸引纷纷转用VoIP,因此,许多人都在谈论VoIP,许多的服务及设备公司也都想参与VoIP的发展。

VoIP效益:

1、节费:节省电话费用是VoIP明显而立即的效用,尤其长途或国际电话费的节省,对于跨国企业而言更是重要节省营运成本的方式之一。

2、简化:通话与数据开放性网络(Networks)的整合可以容许更多标 准作业及减少硬设备需求,家庭或企业不须备置语音与数据传输两套网络,所有的通讯将整合在单一网络。

3、先进:VoIP长期效益包括支持多媒体应用等,这是目前的传统电 话系统所无法与之一较长短的。

VoIP通讯技术:

目前VoIP 所使用的通讯技术有两大主流,分别是H.323及MGCP。H.323是由国际电信联盟(ITU-T)所制定,Microsoft NetMeeting等视频会议软件即是使用H.323来作沟通,具有容易管理的网络架构与高附加价值;MGCP(Media Gateway Control Protocol)是由IETF(Internet Engineering Task Force)所制定,它相对于H.323在软件及通讯协议的设计上较为容易。另外,新一代的网络电话通讯协议与架构有MEGACO、SIP、SIGTRAN等。

传统的电话网(PSTN——Public Switch Telephone Network)是以电话交换方式传输语音,所要求的传输宽带为64bit/s,而VOIP 是以IP数据网络为传输平台,对模拟的语音信号进行数字化,并进行压缩,打包等一系列特 殊处理使之可以采用无连接的UDP协议进行传 输。随着近几年公共互联网以及高端企业内部 网络的普及,如何利用现成的公共互联网以及 企业内部的的数据网络来达到降低企业长途和 国际电话费用以成为企业决策者的当务之急。

一、VoIP基本概念

VOIP是建立在IP技术上的分组化、数字化传输技术,其基本原理是:通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理,然后把这些语音数据按IP等相关协议进行打包,经过IP网络把数据包传输到接收地,再把这些语音数据包串起来,经过解码解压处理后,恢复成原来的语音信号,从而达到由IP网络传送语音的目的。

IP电话系统把普通电话的模拟信号转换成计算机可联入因特网传送的IP数据包,同时也将收到的IP数据包转换成声音的模拟电信号。经过IP电话系统的转换及压缩处理,每个普通电话传输速率约占用8~11kbit/s带宽,因此在与普通电信网同样使用传输速率为64kbit/s的带宽时,IP电话数是原来的5~8倍。

二、VoIP基本原理

VOIP是建立在IP技术上的分组化、数字化传输技术,其基本原理是:通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理,然后把这些语音数据按IP等相关协议进行打包,经过IP网络把数据包传输到接收地,再把这些语音数据包串起来,经过解码解压处理后,恢复成原来的语音信号,从而达到由IP网络传送语音的目的。

IP电话系统把普通电话的模拟信号转换成计算机可联入因特网传送的IP数据包,同时也将收到的IP数据包转换成声音的模拟电信号。经过IP电话系统的转换及压缩处理,每个普通电话传输速率约占用8~11kbit/s带宽,因此在与普通电信网同样使用传输速率为64kbit/s的带宽时,IP电话数是原来的5~8倍。

三、VoIP的基本传输过程

1、语音-数据转换

2、原数据到IP转换

3、传送

4、IP包-数据的转换

5、数字语音转换为模拟语音

四、VoIP的实现方式

在实现方式上,VOIP有电话机到电话机、电话机到PC、PC到电话机和PC到PC等4种方式。最初VOIP方式主要是PC到PC,利用IP地址进行呼叫,通过语音压缩、打包传送方式,实现因特网上PC机间的实时话音传送,话音压缩、编解码和打包均通过PC上的处理器、声卡、网卡等硬件资源完成,这种方式和公用电话通信有很大的差异,且限定在因特网内,所以有很大的局限性。电话到电话即普通电话经过电话交换机连到IP电话网关,用电话号码穿过IP网进行呼叫,发送端网关鉴别主叫用户,翻译电话号码/网关IP地址,发起IP电话呼叫,连接到最靠近被叫的网关,并完成话音编码和打包,接收端网关实现拆包、解码和连接被叫。对于电话到PC或是PC到电话的情况,是由网关来完成IP地址和电话号码的对应和翻译,以及话音编解码和打包。

五、VOIP的优势

低廉的通信资费

低廉的网络租赁维护费用

视频会议、数据存储转发、传真、流媒体

网络结构:要求14个分点实现VOIP通话

本文将介绍笔者参与建设的某省级国家统计局基于迈普方案的VOIP组网方案。该方案要求全省14个市的统计局与省机关实现全面VOIP通话,当然各单位内部也能实现各自的VOIP通话,我们可以看到这个VOIP语音方案对原有网络结构是不做任何改动的,网络配置也不需要做任何改动,只需要在语音语关上做是相关配置,若原电话布线系统不健全,可能需要进行桌面电话集中到网络中心的电话布线。在这个方案中,VOIP电话系统利用现在的统计局专线网络与各市局相连,然后各市局机关VOIP电话系统连接到现有办公局域网就可以了。网络结构非常简单。

组网设备:语音网守和语音网关

迈普VOIP语音组网方案需要两种关键的语音设备,分别是:语音网守和语音网关。

(一)语音网守

IP电话网守是H.323 VoIP系统方案的关键设备,负责实现地址解析、接入认证和带宽管理等核心控制功能。网守最重要的功能是地址解析,它在它的路由表中查找目的网关的IP地址,如果目的网关不在本区域中,向上级网守或邻近网守请求在别的区域(一个网守就是一个“区域”)中查找。找到目的网关后返回对应网关的IP地址,这样就可以跨语音网关通话。迈普MyPower VGK2X系列IP电话网守由VGK2X和VGK2X-B两个型号构成,基于专用嵌入式结构设计,采用迈普带宽控制、聪明路由等专有技术,具有安全可靠、功能强大、组网灵活等特点,适用于组建各类规模的H.323 VoIP网络,或者多协议的VoIP协作通信网络。

本方案采用的是一台VGK2X(图2)网守部署在省局,各市局语音网关在其上注册,最终实现各市局跨语音网关远程通话。

(二)语音网关

迈普语音网关MyPower VG系列包括:VG M6000、VG2000、VG800和VG A600四个型号,与迈普VGK2X系列网守配合使用,可为用户构建以VoIP为基础的网络语音通信平台。

MyPower VG系列语音网关同时支持成熟的H.323协议和先进的SIP协议,采用迈普专有通话质量提升技术,包括静音压缩及舒适噪声、回波抵消功能、动态JitterBuff调整和丢包补偿等机制,提供可与传统PSTN相媲美的高品质通话。并采用迈普特有的“聪明路由”,能够动态地为当前呼叫选择最佳路径,即使在IP网络阻塞和单点设备故障等异常情况下,也能够为用户提供高品质的通话。“1:1绑定”技术,可以实现VOIP电话与原有PSTN电话一对一绑定,能够完全不改变用户的原有电话号码和拨打习惯,并且在单点设备掉电等异常情况下,也能够为用户提供PSTN通话,保证电话永远不会出现断路。这样,使用电话的用户完全不会感觉得到他或她在打的电话是经过VOIP还是普通市话。但本方案中,采用的是“纯”的IP电话,语音网关没有接入PSTN线路,因此没有做“1:1绑定”。MyPower VG系列语音网关还支持PSTN附加业务和特色增值业务,极大提升VoIP系统价值,包括:电话会议,群组振铃,呼叫代答,来电显示,呼叫转接,呼叫等待,热线拨号,IVR录音等增值功能。

在本方案中,在省局机关采用两台MyPower VG M6000来实现大容量的电话接入,分别是64门和94门;在各市局采用MyPower VG 2000来实现16~32门的电话接入。

MyPower VG M6000是核心级语音网关,采用全模块化设计,支持接入端口类型、端口数量和处理能力的按需配置,支持板卡热插拔、双电源冗余、“1:1绑定组网”和“掉电逃生”,也就是语音网关掉电时,一样可以打电话。最大可以提供4路E1中继(用来接入外线电话)和96线模拟接入(用来接到桌面普通电话机)。

MyPower VG2000是地市级语音网关,采用全模块化设计,支持业务端口类别、端口数量和处理能力的按需配置,最大提供1路E1中继和32线模拟接入或提供48线模拟接入。

如何进行号码规划方案

有两种号码规划方法:一种是纯的VOIP电话方案,自定义本单位内部的VOIP电话号码;另一种是使用原有的电信市话号码做为VOIP电话的电话号码,并做“1:1绑定”。

方案1:自定义VOIP电话号码方案

这种方案一般使用三位或四位数字来规划,号码随意制订。上面已经提到过本方案是“纯”的VOIP电话组网,也就是没有接入市话线路,因此不需跟市话号码做“1:1绑定”。若做“1:1绑定”,我们一般采用市话的号码来规划VOIP号码,这样方便记忆和操作。在这里不需绑定市话号码,所以采用自定义三位(数字)小号,在前面加各市区号来组合成VOIP电话号码,本地(指语音网关内部)通话直拨小号,跨市局通话,前面加拨区号,由网守来路由。

这种方案只使用模拟接入板卡模块(FXS卡),用来接入普通桌面电话机。

方案2:使用原有电信市话号码来作为对应的VOIP电话号码

这种方案使用桌面电话的原有电信市话号码作为内部VOIP电话的号码,这样最终使用电话的用户还是按照原来拨号方式打电话,他(她)并不知在打的电话是经过IP网络还是经过电信公司的市话线路。在VOIP网络通畅时,电话是优先经过VOIP链路通话的,只有在VOIP出现故障或打外线电话时,才会通过电信公司市话线路通话。

这种方案除了使用模拟接入板卡模块(FXS卡),用来接入普通桌面电话机,还要使用VOS卡或E1中继模块来接入电信市话,这样在打外线、VOIP线路不通或者语音网关掉电的情况下,均可以用市话正常通话。

设备链接配置

迈普的这套VOIP语音方案只适合在已经部署了完善的内网专线上运行,语音网关和语音网守的安装都非常简单。只要保证专线内网的路由是通的,没有做限制VOIP所使用的IP地址和端口的访问控制列表,中间经过的防火墙没有对VOIP所使用的IP地址、端口、协议等参数做了限制就可以了。在本工程中,笔者遇到的拦路虎很多都是各种不同品牌的防火墙对VOIP系统的限制,有时是无法理解的,明明似乎是对VOIP全放开了,网络能PING得通,但VOIP电话就是不通。这需要网络工程师和网管人员用心来研究防火墙的设置问题。实际工程中,经常是绕过防火墙就没有问题,一经过防火墙就可能出现注册不上网守或通话不正常的情况。

物理连接:

(1)网络部分,只需将语音网关和网守的以太网口接入局域网交换机的交换口就行了。

(2)桌面电话过来的电话线应打在标准的RJ45配线架或者110配线架上,然后使用相应接口的电话跳线接到语音网关的模拟卡上对应号码的RJ11接口上。语音网关若需接入市话线路的,就将来自电信公司的电话线接在VOS卡的RJ11接口上即可。

总结:迈普VOIP方案的安装部署非常简单,几乎不用做原有专线内网的任何改造。配置命令也不复杂,关键位置也只有少数几句而已。迈普语音方案具有极高的性价比优势,组网以后,本系统单位内部的电话将全面实现免费通话。本语音方案非常适合具有专线内网的单位实施。

根据语音网关的型号不同,语音网关的连接方法一般有以下几种: 一种是最简单功能的语音网关,没有路由器,只有LAN口,FXS电话接口和电源接口。这种语音网关首先需要通过路由器上网,一般不能直接接猫(cable modem),因为这样的语音网关没有分配IP地址的解析功能。也就是说,语音网关的LAN口用网线连接路由器的宽带出口,FXS口接普通电话,电源线当然就不用说了。

第二种是带路由器功能的语音网关,这中语音网关一般都有一个WAN口(也有的叫INTERNET口)和一个以上的LAN(有的叫ETHERNET),这样的语音网关也有两种接法,一是直接接在猫(modem)上,如果是用中国电信电话线的ADSL上网,就要对这种语音网关的路由器进行设置,设置方法基本和普通路由器的设置一样。它的LAN口可以接电脑上网。另外一种就是接在其它路由器上(其实其它路由器也可以接路由器),这样一般就不用对其路由功能进行重新设置。而其FXS或FXO的电话接口就直接接电话就可以了。

第三种,有的语音网关带有FXO口,也就是通常说的逃生口,逃生口的功能是,当设备因为断电断网等原因不能通过网络打电话的时候可以通过逃生口连接pstn(公共电话接入网)也就是普通的电话线接口以便切换到传统电话拨打方式上。传统电话运营商(如中国电信)的电话线接入逃生口后,不影响外部电话拨打原来运营商提供的电话号码,也就是说可以接听原来的电话,而打出电话时是自动采用网络电话方式拨出的,如果网络有故障,网络电话不清楚或者无法打通,这时候先拨打一个转切号(一般是“9”),就可以转用到传统电话了。这种带FXO口德好处就是可以接听打入的电话和防止网络故障时保证通话。

VoIP流量识别 第3篇

关键词:VoIP,SIP,流量识别

0 引言

随着网络应用业务增长,用户对于信息的交流需求多样化,音频和视频与时间相关的多媒体业务成为了网络运营商新的经济增长点。多媒体业务的服务质量对网络性能要求较高,例如低延迟,高吞吐率和低差错率等要求,为了做到及时了解网络的运行状况以及网络的性能,需要使用流量测量技术和工具,帮助网络运营商方便地实现网络资源分析和网络管理,实现网络的优化以及网络故障的分析,应对激烈市场竞争[1]。

目前IP网上的多媒体应用主要有:VoIP、IPTV、远程医疗和远程教育等,在上述多媒体应用中VoIP目前的业务较多,发展较快,也是网络运营商较为看好的经济增长点。基于P2P的网络电视近几年也迅猛的发展起来,成为研究热点[2]。

目前国内可以支持VoIP业务开展的主要实现形式有三种,即基于H.323[3]协议的IP电话网络、基于会话启动协议(SIP协议)的IP电话网络和基于软交换的网络。

1 流量识别相关技术

流量识别的基础是连接跟踪TCP/IP数据包,在IP数据包首部含有8位TOS、16位总长度、8位TTL、32位源IP地址、32位目的IP地址等信息,在TCP数据包包含16位源端口号、16位目的端口号、32位序列号、32位确认号、以及标志位(ACK、PUSH、RST、SYN、FIN)等信息。

1.1 静态流量识别

静态流识别[4]是根据流的五元组特征进行流量识别的方法,即根据协议类型、源目的端口和源目的地址进行识别。静态流识别能够实现对以太网接入的用户进行区分,将来自某些IP地址的用户提供高优先级控制,某些用户提供低优先级控制。同时,对关键应用的协议类型提供高优先级,对普通业务提供低优先级。业务类型可根据协议类型,也可以按照固定端口来实现。例如FTP端口号为21,TELNET端口号为23,SMTP端口号为25,WWW端口号为80,SIP端口号为5060等。

静态流识别技术优点在于高效、简洁,实现技术简单;缺点在于灵活性差,无法应对网络变化。对于以太网用户进行IP盗用,或者采用代理技术绕开常见端口,或者进行端口欺骗,即在高优先级端口上传送低优先级业务,这些情况下静态流识别技术都很难灵活应对,难以实施。静态流识别能够完成绝大多数的应用的优先级控制。凡是具有固定协议类型、地址、端口的业务均能够被适配到相应的容器中,接受优先级调度。

1.2 动态流量识别

动态流识别[5]是通过静荷特征匹配、协议分析等进行流量识别的方法。动态流识别技术能够对绝大多数网络应用进行详细的分析,能够识别出网络中存在的安全隐患,能够在应用层进行差分服务,能够根据统计特征将未知的可能危害网络SLA协议的业务进行主动控制,灵活应对各种网络变化。

动态流识别技术分成两个大的分支,一种是采用模式匹配的方法对已知的应用进行识别,根据识别结果确定优先级;另一种是采用协议解析的方法对途经的流进行协议分析,获取应用类型,确定优先级。

模式匹配针对单个报文,不需要进行流重装,耗费资源较少,实现技术简单。

协议解析需要缓冲大量数据流,才能获取上下文信息,对绝大多数应用业务来说都需要结合上下文才能确定其具体的应用。但是协议解析具有精度高,控制粒度细、优先级控制较为完美等优点。

2 基于SIP的VoIP流量识别

2.1 SIP概述

会话初始化协议[6](Session Initiation Protocol,简称SIP)是一个应用层的信令控制协议。用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。这些会话类似Internet多媒体会议、IP电话或多媒体分发。会话的参与者可以通过组播(Multicast)、单播(Unicast)或两种的混合体进行通信。

2.2 SIP协议分析

SIP通话主要包括3个过程:终端注册过程、呼叫简历过程和呼叫释放过程。

1.SIP终端注册流程

用户在发起呼叫请求时首先要在服务器上注册,告知服务器该用户能够被访问的SIP地址。注册请求中不包含消息体,因为注册会话是一个特殊的会话类型。如果注册成功,注册服务器向用户返回的成功信息为200OK。

2.呼叫建立过程

呼叫建立过程如图1所示:

当用户A呼叫用户B时,用户A向代理服务器1发出一个INVITE请求,代理服务器1收到请求后,向代理服务器2发出INVITE请求,代理服务器2收到请求后,将用户A的地址向前转发,同时向用户B回复一个100Trying,当用户B收到服务器的消息后,会返回一个200OK消息给服务器,服务器将200OK转发给服务器A,当服务器A收到200OK的消息之后,会向服务器发送ACK信息,服务器在向用户B转发该消息,表示连接建立正确,之后用户A可以和用户B通话了。

3.呼叫释放

释放过程比较简单,请求终止可以由会话的任何一方提出,终止会话时,用户需要向对方提出一个BYE请求,在BYE请求得到确认后,由接受方向发送方发送一个确认信号200OK,整个会话过程便结束,呼叫释放完成。

2.3 SIP流量识别

在此,我们采用新的方法,静态流量识别和动态流量识别相结合的方法。

1.端口特征法:若检测到SIP协议端口为5060时,判断此报文为SIP报文,否则,转向2。

2.净荷检测法:由于SIP业务的通信遵循一定的准则,每一次的SIP通信的数据包都存在一定的净荷特征。因此,通过对SIP通信流量的净荷特征匹配,可以准确地识别出SIP业务。否则,转向3。

3.特征字符串法:不同协议的字符串不用,针对不同的协议分析其特征字符串。SIP协议的特征字符串为:INVITE,200OK,180RINGRING,100TRING,ACK。

3 实验及结果分析

实验环境为Windows环境,由两台主机组成,主机A呼叫主机B。使用Lipcap进行数据包的捕获。根据2.3中提出的流量识别方法,得到的数据包如下。

经过实验表明,采用动静态结合的识别法,可以识别出大部分SIP流量。

4 结论

作为一种资费低廉的通信方式,VoIP得到越来越多的应用。本文通过对VoIP过程中的SIP协议的分析,可以更好地了解SIP协议。通过对其通信机制及流量识别的研究,能够较准确识别出基于SIP的多媒体应用流量,但在动态识别方法上有待进一步研究,实现更准确的识别。

参考文献

[1]刘文慧,刘芳.VoIP流量分析[OL].[2007-3-1].http://www.paper.edu.cn/paper.php?serial_number=200703-18

[2]王恩林,单明楠.基于下一代电力通信系统VoIP中的SIP协议分析[N].华东电力,2011,39(2).

[3]ITU-T Recommendation H.323Draft v5.Packet-based Multimedia Communication Systems[S].2007.

[4]辛峰,於建华.互联网流量识别技术的研究及实现[J].广东通信技术,2008,28(3):62-66.

[5]陈敏,张光兴,毕经平.基于SIP的VoIP流量识别方法研究[J].计算机技应用研究,2007,24(4):301-303.

微软将升级VoIP软件 第4篇

VOIP学习总结 第5篇

在这个学期的VOIP课程当中,我学到了之前在课堂上没有学到过的知识。我了解到了什么是VOIP,在这个学期的学习中,我主要学到了调试程序的方法,通过自己搜集资料了解了一些Socket技术,C和C++的区别,以及多线程。

VOIP(Voice over Internet Protocol)简而言之就是将模拟声音讯号(Voice)数字化,以数据封包(Data Packet)的形式在 IP 数据网络(IP Network)上做实时传递。VOIP最大的优势是能广泛地采用Internet和全球IP互连的环境,提供比传统业务更多、更好的服务。VoIP可以在IP网络上便宜的传送语音、传真、视频、和数据等业务,如统一消息、虚拟电话、虚拟语音/传真邮箱、查号业务、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、电视会议、电子商务、传真存储转发和各种信息的存储转发等。在后面的学习中我们还会学到更多VOIP的知识。

大一学习C语言的时候,当编写的程序报错时,我们会根据VC的提示在整个程序查找错误加以修正,这样的方法也行,因为这些程序都比较短。但是,如果是一个很大的程序呢,显然,这种方法是不可行的,因此要学会很重要的一步,就是设置固定断点或临时断点。所谓断点,是指定程序中的某一行,让程序运行至该行后暂停运行,使得程序员可以观察分析程序的运行过程中的情况。还有就是单步执行程序,即让程序被一步一步(行)地执行,观察分析执行过程是否符合预要求等等。

Socket接口是TCP/IP网络的API,Socket接口定义了许多函数或例程,程序员可以用它们来开发TCP/IP网络上的应用程序。要学Internet上的TCP/IP网络编程,必须理解Socket接口。两个网络程序之间的一个网络连接包括五种信息:通信协议、本地协议地址、本地主机端口、远端主机地址和远端协议端口。Socket数据结构中包含这五种信息。

学习C语言,就不得不提到C++。C语言是一种结构化编程语言。它层次清晰,便于按模块化方式组织程序,易于调试和维护。C语言的表现能力和处理能力极强。它不仅具有丰富的运算符和数据类型,便于实现各类复杂的数据结 构。它还可以直接访问内存的物理地址,进行位(bit)一级的操作。由于C语言实现了对硬件的编程操作,因此C语言集高级语言和低级语言的功能于一体。既 可用于系统软件的开发,也适合于应用软件的开发。此外,C语言还具有效率高,可移植性强等特点。因此广泛地移植到了各类各型计算机上,从而形成了多种版本 的C语言。C++ 是在C的基础上改进后的一种编程语言,主要是增添了许多新的功能,难度也比C大,和C一样侧重于计算机底层操作,也就是系统软件的开发。VC++是一种编程软件,就相当于一个作业本,你学习了C++语言以后,就需要把这种编程语言写在一 个作业本上,也就是写在VC这种编程软件上,来实现你需要的效果。C++是C语言的升级版 C是C++的子集,C是面向过程的,C++是面向对象的。C和C++还有很多区别,不过它们很多地方还是想通的,我们不应该只掌握一种编程语言。

之前使用VC编写程序C语言程序的时候,我还不知道它对编写界面、对话框之类的东西,而在课堂上了解了以后,我知道我学到的只是其实很少,我还有很多不懂得东西,我还应该继续学习继续努力。

几种VoIP网络协议 第6篇

VoIP网络协议

VoIP网络协议目前常用的协议,如H.323、SIP、MEGACO和MGCP。

H.323是一种ITU-T标准,最初用于局域网(LAN)上的多媒体会议,后来扩展至覆盖VoIP。

该标准既包括了点对点通信也包括了多点会议。

H.323定义了四种逻辑组成部分:终端、网关、关守及多点控制单元(MCU)。

终端、网关和MCU均被视为终端点。会话发起协议(SIP)是建立VOIP连接的IETF标准。

SIP是一种应用层控制协议,用于和一个或多个参与者创建、修改和终止会话。

SIP的结构与HTTP(客户-服务器协议)相似。

VoIP网络协议中,客户机发出请求,并发送给服务器,服务器处理这些请求后给客户机发送一个响应,

该请求与响应形成一次事务。媒体网关控制协议(MGCP)是由思科和Telcordia提议的VoIP协议,它定义了呼叫控制单元(呼叫代理或媒体网关)与电话网关之间的通信服务。

MGCP属于控制协议,允许中心控制台监测IP电话和网关事件,并通知它们发送内容至指定地址。

在MGCP结构中,智能呼叫控制置于网关外部并由呼叫控制单元(呼叫代理)来处理。

同时呼叫控制单元互相保持同步,发送一致的命令给网关。

媒体网关控制协议(Megaco)是IETF和ITU-T(ITU-TH.248建议)共同努力的结果。

Megaco/H.248是一种用于控制物理上分开的多媒体网关的协议单元的协议,从而可以从媒体转化中分离呼叫控制。

Megaco/H.248说明了用于转换电路交换语音到基于包的通信流量的媒体网关(MG)和用于规定这种流量的服务逻辑的媒介网关控制器之间的联系。

Megaco/H.248通知媒体网关将来自于数据包或单元数据网络之外的数据流连接到数据包或单元数据流上,如实时传输协议(RTP)。

从VoIP网络协议结构和网关控制的关系来看,Megaco/H.248与MGCP在本质上相当相似,但是Megaco/H.248支持更广泛的网络,如ATM。

VOIP促就统一通信市场VoIP在VoWLAN中的作用voip网络技术存在的发展忧患保障voip网络技术发展的措施VoIP技术服务不只有电话业务

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