5
Оглавление
Введение ....................................................................................................................... 7
Глава 1 Анализ теоретических основ проектирования телефонной IP сети ......... 9
1.1 Основные понятия и виды сетей ...................................................................... 9
1.2 Основные преимущества телефонных сетей на базе IP .............................. 12
1.3 Анализ мировой практики использования IP телефонии ........................... 14
1.3.1 Чехия .............................................................................................................. 15
1.3.2 Финляндия .................................................................................................... 19
1.3.3 Хорватия ........................................................................................................ 21
1.3.4 Словакия ........................................................................................................ 25
1.3.5 Португалия .................................................................................................... 27
Выводы ................................................................................................................... 30
Глава 2 Анализ аппаратной составляющей телефонной IP сети ......................... 32
2.1 Анализ существующей инфраструктуры предприятия ............................... 33
2.2 Анализ существующей телефонной IP сети предприятия .......................... 37
2.3 Выбор аппаратной составляющей телефонной IP сети .............................. 39
Выводы ................................................................................................................... 48
Глава 3 Разработка проекта телефонной IP сети для ООО «ПРАВСИЗ» ......... 50
3.1 Предложения по построению телефонной IP сети ...................................... 50
3.2 Реализация автоматизированной информационной системы с помощью
внедрения ПО «Asterisk» ...................................................................................... 54
3.3 Перспективы дальнейшего развития телефонной IP сети в ООО
«ПРАВСИЗ» ........................................................................................................... 68
3.4 Экономическое обоснование проекта ........................................................... 69
6
3.4.1 Определение трудозатрат на внедрение IP - телефонии .......................... 69
3.4.2 Определение численности и состава исполнителей ................................. 70
3.4.3 Расчет себестоимости разработки программно – аппаратного комплекса
IP телефонии .......................................................................................................... 71
3.4.4 Оценка эффективности внедрения ............................................................. 75
Выводы ................................................................................................................... 78
Заключение ................................................................................................................ 79
Список используемых сокращений ......................................................................... 81
Список используемых источников .......................................................................... 84
Приложение А. Листинг ПО «Asterisk» .................................................................. 86
7
Введение
Актуальность темы «Модернизация телефонной сети (на примере ООО
«ПРАВСИЗ»)» обуславливается тем, что появилась потребность в более
дешевых решениях в связи с потребностью в передаче больших объемов
информации между людьми как в быту, так и в бизнесе.
Целью ВКР является закрепление практических и теоретических знаний
по телефонным IP-сетям, необходимым для внедрения в ООО «ПРАВСИЗ».
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие
задачи:
− познакомиться с предприятием ООО «ПРАВСИЗ», его
инфраструктурой, локально-вычислительной сетью;
− произвести выбор необходимого оборудования и программного
обеспечения для реализации данного проекта;
− рассчитать экономическую выгоду от внедрения IP-сети на базе
ПО Asterisk
− провести анализ теоретических основ построения IP-сети, входе
которого выделить плюсы и минусы IP-сетей, изучить мировую практику
использования IP-сетей
Глобальная сеть Интернет становится все более и более доступным
средством общения для людей и корпораций во многих странах. Так имея доступ
к интернету, можно развернуть телефонную сеть через интернет-
инфраструктуру. Такой подход известен как Voice over Internet Protocol (VoIP),
также известный как интернет-телефония.
В простом определении VoIP или интернет-телефония – это телефонная
сеть через интернет (TCP / IP). Таким образом, использовать VoIP можно в
любом месте, где есть подключение к интернету.
Существует две основные технологии IP - телефонии: Н.323 и протокол
инициирования сеанса SIP, которые используются наиболее широко. [1] Первый
стандарт является более старым стандартом, разработанным Международным
8
союзом электросвязи (МСЭ), ведущим учреждением Организации
Объединенных Наций по вопросам информационно-коммуникационных
технологий. SIP же представляет собой более передовую технологию,
разработанную целевой группой по проектированию Интернета (IETF), крупным
международным сообществом, занимающимся архитектурой интернета и ее
развитием. Данные два протокола являются основным двигателем VoIP-связи.
Данная работа будет сосредоточена на технологии SIP, поскольку в настоящее
время она является основой для многих передовых развертываний VoIP в
Интернете.
Бизнес VoIP растет во всем мире. Хотя технология имеет бесчисленные
преимущества, она также имеет свои недостатки. Преимущества включают
огромную потенциальную экономию и большую масштабируемость систем.
Недостатком является то, что для этого требуется надежное подключение к
глобальной сети Интернет с высокой пропускной способностью.
Современная технология VoIP достаточно развита. По уровню развития
она аналогична, если не более продвинута, существующей телефонной
технологии, также распознающая формат + <код страны> <код города> <номер
телефона>. Программное обеспечение интернет - телефонии широко
представлено как в виде коммерческих проектов, так и в виде множества
технологий с открытым исходным кодом, которые легко доступны в сети
Интернет.
Для обеспечения функций телефонной связи используется softswitch –
гибкий программный коммутатор, управляющий работой сети NGN и
непосредственно коммуникацией абонентов сети.
Таким образом, хорошим вариантом внедрения телекоммуникационной
инфраструктуры является решение в области технологии VoIP. Функционально
данная технология выглядит как реализация возможностей электросвязи и
телефонной связи через региональный интернет, что и позволяет получить
недорогой доступ к телекоммуникации.
9
Глава 1 Анализ теоретических основ проектирования телефонной
IP сети
1.1 Основные понятия и виды сетей
Упрощенная схема работы сети VoIP показана на рисунке 1. Сердцем сети
VoIP является softswitch, в котором хранится вся информация об абонентах. В
простом представлении программный коммутатор VoIP имеет таблицу,
отображающую номер телефона абонента и IP-адрес абонентского устройства,
используемого для совершения звонков. Абонентским устройством может быть
компьютер или смартфон с установленным специализированным ПО VoIP связи,
или IP – телефон (Рисунок 1).
Рисунок 1 - Схема работы сети VoIP
Каждый раз, когда один абонент звонит другому абоненту, клиентское
оборудование запрашивает у softswitch адрес назначения другого абонента.
Softswitch посредством таблицы номеров сопоставляет номер телефона абонента
и его IP-адрес.
Наиболее удобным способом является реализация VoIP на базе IP-
телефонов вместо компьютеров в качестве абонентского оборудования. IP-
телефон похож на обычный телефон, при этом он намного меньше, чем
10
компьютер. В случае использования IP - телефонов клиентское оборудование
может работать, не потребляя слишком много электроэнергии.
Для более продвинутых пользователей, мы можем вставить аналоговый
телефонный адаптер (ATA) в сеть. ATA – это еще один тип клиентского
оборудования, которое выступает в качестве шлюза между сетью VoIP и
обычной телефонной сетью. Таким образом любой пользователь сети VoIP
может совершать звонки на номера обычной телефонной сети.
Качество связи VoIP зависит от типа кодека, используемого для передачи
голосовых сообщений. Кодек – это процесс преобразования аналогового сигнала
в цифровой сигнал и позволяющий передавать аудио и видео информацию по
компьютерной сети. В данном процессе кодек минимизирует использование
полосы пропускания для передачи данных сигнала, гарантируя, что принятый
голос остается чистым. Кодеки основаны на специальных математических
алгоритмах преобразования информации, позволяющих уменьшить размер
файла (кодирование) и распаковать его при необходимости (декодирование).
Существует несколько типов кодеков, каждый из которых использует
различные технологии:
─ G.722 для аудиозвонков в формате HD и с открытым исходным
кодом. Обычно включается в каждый IP-телефон и большинство программных
телефонов.
─ G.711-u является североамериканским стандартом и является
наиболее широко используемым кодеком, стандартным для любого IP-
устройства.
─ G.711-a является европейским эквивалентом G.711-u и является
стандартным кодеком в Европе. Также доступен в любом IP-устройстве.
─ G.729 – кодек, использующий около 1/3 полосы пропускания
стандартного кодека G.711. Полезен в мобильном приложении или при
подключении на большое географическое расстояние, чтобы уменьшить
проблемы со звуком из-за задержки. С 2017 года имеет открытый исходный код.
11
Для целей VoIP существует множество стандартов и критериев, которые
широко используются и детально описаны. Стандарт MOS измеряет качество
звука после сжатия, передачи и распаковки. Оценка присваивается с
использованием стандартов МСЭ-Т P.800 и P.830. Значения MOS варьируются
от 1 до 5, где 1 - плохое качество, а 5 - превосходно. Несмотря на то, что
непосредственно VoIP связь может быть предоставлена бесплатно, для ее
организации требуется создать инфраструктуру, которая должна
соответствовать некоторым основным требованиям. Она включает в себя
необходимое оборудование и программное обеспечение. Как минимум, для
организации VoIP нужна IP - сеть с использованием TCP/IP и компьютер со
звуковой картой, наушниками, микрофоном и подключением компьютера к
локальной сети или глобальной сети Интернет. Программное обеспечение,
необходимое для VoIP связи, можно использовать бесплатное.
Если есть возможность потратить больше денег, можно купить готовое
VoIP - оборудование, которое может работать без необходимости настройки или
с очень минимальным конфигурированием. Кроме того, вы можете избежать
неудобств в использовании компьютера каждый раз, когда требуется общаться
через VoIP. Для этого потребуется аппаратный IP-телефон, имеющий
возможность подключения к локальной вычислительной сети предприятия.
Отдельные модели этих IP-телефонов могут быть подключены к беспроводным
сетям на базе Wi-Fi, что позволяет подключать телефон через точки доступа. Но
питание телефона придется все равно осуществлять через внешний адаптер,
поэтому полностью от проводов отказаться не получится. Существует
множество устройств, обеспечивающих VoIP-связь, некоторые из которых могут
нуждаться или не нуждаться в конфигурации.
Если речь идет о построении гораздо более сложной IP - сети, можно
реализовать IP-АТС или шлюз интернет - телефонии, также известный как
адаптер аналоговой телефонии - средство между сетью интернет - телефонии и
обычной телефонной сетью.
12
1.2 Основные преимущества телефонных сетей на базе IP
Системы IP-телефонии используют технологию передачи голоса по
интернет - протоколу при совершении телефонных звонков. Благодаря IP -
технологиям компании могут объединить свои телефонные и компьютерные
сети для преодоления ограничений, ранее установленных традиционными
телефонными системами. Другими словами, сегодня у организаций есть
возможность не связываться с ограничениями телефонных сетей. То, что
поставщики услуг могли предлагать в прошлом, теперь может быть достигнуто
силами организации или компании с помощью интернет - технологий.
Ниже приведены некоторые преимущества выбора системы IP-
телефонии:
─ Значительная экономия затрат на телефонные звонки.
Организации могут обойти расходы, взимаемые телефонными компаниями,
поскольку аналоговые телефонные линии больше не нужны. Это приводит к
снижению эксплуатационных расходов с течением времени.
─ Повышение мобильности и возможности подключения.
Поскольку системы IP-телефонии передают данные через Интернет,
организации могут обмениваться данными практически в любой точке планеты,
если у них есть подключение к Интернету. IP-телефонам не нужно менять
номера, а также нет необходимости оплачивать междугородние звонки.
─ Многофункциональные системы. В прошлом такие телефонные
системы, как ЧАТС (частная АТС), произвели революцию в способах общения
предприятий. Впервые компании смогли совершать телефонные звонки внутри
и за пределами своих организаций, используя только одну или несколько
основных телефонных линий. В настоящее время многофункциональные
телефонные системы VoIP раздвигают границы еще дальше. IP-телефоны могут
сделать гораздо больше, чем совершать телефонные звонки. Программируемые
кнопки, возможность телеконференций, единая система обмена сообщениями,
транскрипция голосовой почты в электронную почту, функция автосекретаря,
13
идентификация звонящего и ожидание вызова — это лишь некоторые из
особенностей современных систем IP-телефонов.
─ Простота установки и настройки системы IP-телефонии. Она
намного проще в установке и настройке, чем традиционные телефонные
системы. Запатентованное программное обеспечение, графические
пользовательские интерфейсы и другие эксклюзивные технологии,
используемые телефонными компаниями, могут вводить в заблуждение и быть
слишком сложными для большинства людей. С другой стороны, системы IP-
телефонов, как правило, легче понять любому, кто знаком с сетями.
─ Масштабируемость - системы IP-телефонов не ограничены
определенным количеством физических телефонных соединений. Организации,
которые нуждаются в новых телефонных соединениях, могут просто
подключить новый IP-телефон к маршрутизатору. Количество телефонов на
линии определяется ее пропускной способностью.
Технология IP открыла перед организациями множество возможностей,
когда речь идет о связи. Предлагая унифицированную инфраструктуру, которая
позволяет пользователям и сотрудникам пользоваться различными функциями,
накладные расходы сводятся к минимуму, а процессы бизнес - коммуникации
оптимизируются.
Благодаря объединению многих подразделений в коммерческой фирме,
например объединению мобильных работников в единую конвергентную сеть,
IP-телефония предоставляет как инновационные, так и индивидуальные решения
для коммуникационных целей. С IP - телефонией связано множество
инновационных функций: высокая степень масштабируемости и живучести,
многоточечное соединение через сеть передачи данных, развитые функции
вызова, интеграция веб - конференций, интеграция порталов, сайтов и др.
Технология IP-телефонии снижает количество затрат, поскольку не
требует поддержки отдельной сети для передачи голоса. По IP - сетям
передаются все виды данных: аудио, видео, текст, анимация и пр. Одним из
ключевых преимуществ IP-телефонии является повышение производительности.
14
Поскольку IP-телефония поддерживает множество приложений и
устройств, то она позволяет сотрудникам выполнять свои задачи более
эффективно и результативно.
Например, IP SoftPhone – приложение на основе программного
обеспечения позволяющие пользователям телефонов интегрировать функции
телефона в настольный или переносной компьютер. Аналогичным образом, IP-
видеоконференции – отличный способ для сотрудников на разных площадках
эффективно общаться, тем самым сокращая расходы на командировки, а также
необходимость проведения личных бизнес - конференций.
Еще одним ключевым преимуществом IP-телефонии является повышение
устойчивости бизнеса. Поскольку решения для IP-телефонии структурированы
таким образом, чтобы выявлять и устранять отдельные точки отказа, их можно
рассеивать для обеспечения защиты от локальных неполадок в обслуживании и
автоматического перенаправления трафика данных, голоса и видео при сбоях.
Возможно, наиболее значительным из преимуществ этой системы связи
является экономия средств, поскольку IP-телефония имеет возможность
объединять сети голосовой связи и сети передачи данных в единую сеть, а общая
система управления оптимизируется из единого местоположения, что, в свою
очередь, обеспечивает сокращение затраты на перемещения, добавления и
изменения.
Повышение скорости отклика клиентов также является ключевым
преимуществом IP-телефонии. Успех любой организации бизнеса зависит от
того, насколько быстро выявляются и удовлетворяются потребности клиентов.
Хорошая связь также жизненно важна для поддержания надежности связи с
клиентами. Поскольку IP-телефония дает возможность коммерческим фирмам
эффективно общаться со своими клиентами, она позволяет не только улучшить
связь, но и повышает репутацию бизнеса.
1.3 Анализ мировой практики использования IP телефонии