72
Многие на сегодняшний день стандарты связи не имеют возможности
реализоваться в успешные решения и иметь коммерческую
привлекательность, чего не скажешь о протоколе SIP.
Данный протокол уже широко используется на рынке услуг связи, существуют
большое количество оборудования, аппаратного и программного обеспечения
поддерживающие данный протокол.
На основании вышесказанного, очевидно, что протокол SIP с
имеющимися функциями, удовлетворяет всем необходимым потребностям в
обеспечении большого спектра услуг современной связи. Однако, количество
функций возможно постоянно наращивать, путем интеграции новых
заголовков информационных сообщений с соответствующей процедурой их
регистрации. Так же возможно и создание совершенно новых типов
сообщений, что позволит увеличить число ресурсов SIP протокола.
В случае же приёма сообщений, в которых SIP сервер не смог распознать
неизвестные ему поля и заголовки, то таким сообщениям присваивается более
низкий приоритет и считывание информации происходит лишь с тех полей, с
которых SIP сервер смог распознать. В противном случае сообщению
присваивается статус ошибочного.
Нельзя не сказать об универсальности SIP протокола, так как он
способен взаимодействовать с другими протоколами такими как Н.323, DSS1
и ОКС7. Сигнальные сообщения SIP протокола имеют возможность
переносить телефонный номер разного формата, в частности формата Е.164 в
равной степени, как и особые SIP адреса. Это существенно упрощает
процедуру взаимодействия его с другими протоколами.
Наряду с протоколами H.323 и SUP/IP, протокол SIP при взаимодействии с
протоколом MGCP, так же имеет возможность обеспечивать одновременную
работу устройств и участвовать в управлении шлюзов.
73
Основная особенность SIP протокола, заключается в предоставлении
возможности использования практически всех сервисов современных
интеллектуальных сетей пользователям IP телефонии. Исходя из этого,
большинство экспертов в области телекоммуникаций пророчат данному
протоколу закрепить за собой право называться фундаментальной базой в
развитии сетей современной цифровой связи. [11].
Независимость от технологий транспорта, таких как Х.25, Frame Relay,
AAL5/ATM, PX, является еще один неоспоримым преимуществом SIP
протокола, при этом в качестве приоритета используется технология пакетной
маршрутизации и UDP протокол. Но дополнительные технологические
решения для корректной доставки сигнальной информации исключая ошибки,
потери при передаче требуют поиска и проработки.
Также необходимо обозначить тот факт, что сигнальные сообщения
способны перемещаться не только посредством протокола транспортного
уровня UDP, но и с использованием протокола TCP. В отличие от протокола
UDP, который хоть и быстро доставляет сигнальную информацию и позволяет
производить параллельный поиск геолокации пользователей, а также передает
приглашения к участию в сеансе связи в режиме многоадресной рассылки,
протокол TCP направлен на облегчение работы с межсетевыми экранами
(firewall) и обеспечивает надежную пересылку и получение информации.
Кроме того, при использовании протокола TCP различные сообщения,
которые касаются одного и того же вызова, могут быть пересланы как по
одному TCP-соединению, так и по нескольким в том случае, когда для каждого
нового запроса и ответа на этот запрос открывается частное TCP-соединение.
В таблице 6 показано место, занимаемое протоколом SIP в стеке протоколов
TCP/IP.
По сети с маршрутизацией пактов типа IР могут пересылаться
пользовательские данные практически любого вида, будь то речь, видео или
иные данные, а также любая из возможная комбинация, которая носит
74
название мультимедийной информации. В случае оформления соединения
между терминалами пользователей требуется оповестить вторую сторону о
том, какая именно информация может быть принята либо передана, а также
последовательность ее шифрования и адрес, на который необходимо передать
информацию.
Итак, одно из непременных условий организации связи посредством
использования протокола SIP служит обмен между сторонами информацией
об их функциональных возможностях. С целью реализации вышеназванного
условия, как правило, применяется протокол описания сеансов связи, а именно
SDP (Session Description Protocol).
Таблица 6 – Стек протоколов TCP/IP
Протокол SIP
Прикладной уровень
Протоколы LOP/TCP
Транспортный уровень
Протоколы IPv4/IPv6
Сетевой уровень
ATM/PPP/Ethernet
Уровень звена данных
UTP5/SDH/DDH/V.34 и пр.
Физический уровень
Для обеспечения трансляции голосовых сообщений, протокол SIP
допускает возможность использования других протоколов, исключая
протокол RTR. Так, например, организовать конференцию возможно тремя
разными способами [11]:
Конференцсвязь по типу multicasting, то есть по принципу
многоадресной рассылки;
Конференцсвязь под управлением MCU, в рамках которой сеанс
происходит в режиме точка-точа;
75
Конференцсвязь, в рамках которой каждый участник сеанса
устанавливает соединение друг с другом в режиме точка-точка.
Протокол SIP предоставляет возможности добавления новых
участников к уже имеющемуся сеансу связи, а значит двусторонний сеанс
может перейти в режим конференции.
В своей наиболее элементарной форме виртуальные частные сети
объединяют достаточно большое множество удаленных пользователей или
даже может совмещать удаленные офисы с сетью предприятия. Стоит
отметить, что само себе схема соединения для связи с отсутствующими
служащими или с представительствами компании в других городах и странах
крайне проста. Удаленный пользователь отсылает свои данные в точку
присутствия местного сервис–провайдера (ISP), после чего вызов шифруется,
проходит через сеть Интернет и интегрируется с сервером предприятия
абонента (рисунок 18).
Рисунок 18 - Схема организации VPN
76
Таким образом, работа VPN базируется на образовании туннеля между
двумя точками сети Интернет. Как правило, в самых широко
распространенных случаях, компьютер клиента определяет с провайдером
стандартный тип соединения РРР, а затем подключается через сеть Интернет
к центральному узлу. Одновременно с этим образуется канал VPN, который
представляет собой туннель, посредством которого можно осуществлять
обмен данными между двумя конечными узлами. Стоит отметить, что
рассматриваемый туннель непрозрачен для всех остальных пользователей
этого провайдера, включая самого провайдера. Главным достоинством VPN
среди выделенных каналов, является безопасность передаваемой по сети
информации.
3.2. Предлагаемая структурная схема IP сети
для «СОЮЗ МТПП»
В офисе компании «СОЮЗ МТПП», ранее уже развернута довольно таки
качественная ИТ инфраструктура, используются коммутаторы Cisco линейки
Catalyst 2950. Что безусловно упростит процесс внедрения IP телефонии в
существующую сетевую инфраструктуру.
Для дальнейшей организации связи, на основании составленных
требований к удовлетворению потребностей компании «СОЮЗ МТПП», был
составлен перечень необходимого оборудования, который включает в себя:
Маршрутизатор фирмы Cisco 3845;
Модуль автосекретаря и голосовой почты Cisco Unity Express (CUE);
Модуль организации канала по потоку E1 - VWIC-2MFT-E1;
Телефонные аппараты фирмы Cisco для работы в сетях IP телефонии;
Цифровая АТС ТОС-120.
Цифровая АТС, имеющая прямое телефонное подключение к городской
телефонной станции (ГТС) с одной стороны, посредством интерфейса E1
77
подключается к маршрутизатору Cisco 3845, который в свою очередь
подключается к локальной сети (ЛВС). Далее происходит настройка связи
между шлюзом оператора и маршрутизатором Cisco 3845 (рисунок 19) [2].
Рисунок 19 - Структура организации VoIP на базе ЛВС «СОЮЗ МТПП»
В данном случае, маршрутизатор Cisco 3845 выполняет возложенные на
него три основные функции:
1. Координирует организацию связи между городской телефонной
сетью и внутренней телефонии на базе IP, то есть выполняет роль шлюза.
В дополнении, при помощи DSP кодеков входящие звонки с городской
телефонной станции конвертируются в пакетные данные (IP пакеты) для
дальнейшей передачи их по локальной сети. Равно как и в обратном порядке
звонки из сети предприятия на ГТС модифицируются в обычные голосовые
данные.
2. Выполняет роль коммуникационного сервера Cisco CallManager
Express, посредством которого происходит регистрация IP телефонов в сети,
78
присваивается необходимая конфигурация для самих телефонных аппаратов,
производит установление сеанса связи между IP телефонами в корпоративной
сети и абонентами городской телефонной сети. Совершить вызов или ответить
на звонок, возможно только после регистрации телефонного аппарата или
заменяющего его программное приложении на коммуникационном сервере.
Для данной конфигурации коммуникационного сервера Cisco CallManager
Express, максимальное количество телефонных аппаратов может достигать до
240 штук.
3. Реализует функцию автосекретаря и сервера голосовой почты,
посредством установки модуля Cisco Unity Express с имеющимся на борту
накопителем в виде жесткого диска, обеспечивающий хранение голосовых
сообщений, автоматизированного меню (IVR) или записи приветственных
сообщений после установки соединения. Так же может выполнять функцию
автоответчика. Количество пользователей голосовой почты, зависит от
лицензии. Опционально для данного случая в спецификацию включена
лицензия на 100 абонентов.
Для телефонизации сотрудников компании, предусмотрена установка IP
телефонов фирмы Cisco 7960G/7970G. Опционально для аппаратов серии
7960G, имеющие назначение к использованию руководителями, диспетчерами
и секретарями, предусмотрен модуль Cisco 7914 с дополнительными
функциональными клавишами разного предназначения.
Данные телефонные аппараты имеют два порта Fast Ethernet, один из которых
подключается к корпоративной локальной сети, а второй используется для
подключения рабочего компьютера. Те есть IP телефон в данном случае
является связующим звеном между корпоративной локальной сетью и
рабочим персональным компьютером. Данная схема реализации IP телефонии,
позволяет всем сотрудникам иметь доступ к корпоративной локальной сети,
79
сети Интернет и качественную телефонную связь не только внутри компании,
но и за её пределами.
Ниже, на рисунке 20, представлена структурная схема, организации сети
передачи голосовых данных по IP протоколу с использованием услуг
оператора связи по предоставлению VoIP телефонии [5].
Рисунок 20 - Структурная схема телефонной сети офиса
с использованием услуги оператора IP телефонии
Данная схема включает в себя следующее оборудование:
Цифровая АТС ТОС-120;
Оптический мультиплексор;
Телефонные аппараты.
Реализация такой схемы телефонии, включает в себя внесение
абонентских номеров компании в специализированный перечень, для которых
открывается доступ к междугородней и международной телефонной связи по
IP протоколу. Дополнительно, является необходимым заключение договора
80
с оператором связи на предоставление услуг IP телефонии. Логика работы
телефонии по такой схеме заключается в том, что доступ к междугородней и
международной связи имеют только те телефоны, которые подключены к
офисной цифровой АТС, а использование офисной IP сети для данного
направления связи не представляется возможным.
Для организации связи по IP протоколу, используя услуги оператора
SIPNET, будет задействовано следящие оборудование:
Маршрутизатор фирмы Cisco 3845;
Модуль организации канала по потоку E1 - VWIC-2MFT-E1;
Телефонные аппараты фирмы Cisco для работы в сетях IP телефонии;
Цифровая АТС ТОС-120.
Данная схема, несет в себе включение маршрутизатора Cisco 3845 в
корпоративную локальную сеть посредством сетевого интерфейса Fast
Ethernet и вторым интерфейсом E1 подключается к цифровой АТС ТОС-120.
Далее происходит настройка связи между шлюзом оператора и
маршрутизатором Cisco 3845 (рисунок 21) [17].
Такая схема подключения, обеспечивает доступ как находящихся
компьютеров и IP телефонных аппаратов, находящихся внутри корпоративной
локальной сети к междугородней и международной связи по IP протоколу, так
и абонентских номеров цифровой АТС ТОС-120.
Принимая во внимание, тот факт, что стоимость телефонных разговоров и
тарифов разного направления междугородней и международной связи при
использовании IP телефонии, позволяет существенно ощутить экономическую
выгоду при общих расходах на связь. Таким образом, за один и тот же
промежуток времени и одинаковой интенсивности разговоров, итоговая сумма
расходов на связь в два-три раза меньше, по сравнению с традиционной
телефонной связью.
81
Рисунок 21 - Сеть передачи голоса по IP протоколу на базе локальной
вычислительной сети «СОЮЗ МТПП»
Cisco CallManager, представляет собой программное обеспечение –
программный компонент IP телефонии, обеспечивающий большое количество
функций [17]:
Конфигурация и управление системой IP телефонии при помощи
графического интерфейса. Предусмотрен автоматизированный сбор и
аналитика системной информации, тестирование и отображение текущего
состояние системы. Так же существует возможность выполнять данные
процедуры удаленно.
Создания общих сеансов связи, аудиоконференций,
взаимодействующей с базой данных учетных записей пользователей в
корпоративной сети, используя протокол LDAP.
Взаимодействие с программными приложениями для пользователей
корпоративной IP телефонии в части унифицированной обработки сообщений
(Unified Messaging) голосовых почты.