72
проксимальный сервер интернет - телефонии, который, в свою очередь,
переориентирует его через сеть Интернет по маршруту комплементарно с
набранным номером.
В случае с обыкновенным городским или мобильным абонентом,
передаваемый голосовой пакет посредством сети Интернет доставляется на
близлежащий к конкретному абоненту сервер интернет - телефонии и
посредством использования специально предназначенного сервер-шлюза
(или так называемого приземляющего узла) реорганизуется в ординарный
голос и ориентируется через городскую либо сотовую сеть к вызываемому
абоненту. В отличие от обыкновенного соединения, в рамках которого
соединение между двумя абонентами происходит по дорогостоящей
телефонной линии дальней связи, занятой на все время разговора, интернет-
телефония использует исключительно незначительный отрезок линии от
сервера-шлюза до вызываемого абонента. Именно по этой причине цена за
такие соединения существенно меньше, нежели за обычные.
В рамках реализации прямых наборов среди абонентов оператора
SIPNET не используются ни городские, ни дальние линии связи, потому что
разговор между абонентами транслируется исключительно посредством
использования сети Интернет, а значит и плата за соединения внутри сети
SIPNET не взимается, при этом качество самой голосовой связи
поддерживается на уровне наилучшего.
При соединении обыкновенных абонентов с абонентами оператора
SIPNET по линии SIP D вызов проходит из городской сети на локальный
сервер интернет - телефонии, конвертируется и затем передается по сети
Интернет напрямую на компьютер или SIP-устройство абонента оператора
SIPNET.
В рамках сети оператора SIPNET технология предполагает
возможность обслуживания любого проходящего вызова не одним, а сразу
несколькими, иногда даже несколькими десятками операторов, или, так
называемых, узлов передачи голосовой связи, предоставляющих минуты
73
разговора на выбранное направление по различной цене и с различным
качеством [11].
Практически любой вызов абонента — это единовременное
приобретение трафика по наиболее дешевым тарифам на биржевой площадке
обмена VoIP трафика. Обслуживание связи осуществляется в
автоматическом режиме по типизированным меркам «цена/качество».
Регулировка маршрутизации — это установка личных критериев
«цена/качество» в соответствии с избранным направлением. К примеру, с
целью разговора с определенным городом по наиболее низкой цене с
достаточно высоким качеством, пользователю нужно зайти в «Личный
кабинет» и установить преимущество обслуживающих вызовы узлов либо
устранить те из узлов, стоимость которых либо качество передачи голоса по
которым не устраивают абонента. При этом допустимо сделать, например,
категорическое преимущество узлов с наивысшим качеством либо узлов с
наименьшими тарифными ставками.
С целью индивидуальной настройки применяются несколько простых
понятий:
приземляющий узел — это сервер, который обрабатывает ваш
вызов и направляет его в обычную телефонную сеть;
номера узлов, работающих по направлениям ваших соединений,
и их характеристики можно узнать в Личном кабинете в разделе «Настройка
тарифов».
Параметры узла:
цена — тариф на терминацию («приземление») данного
направления у данного узла (у.е. за минуту). Эта цена используется при
расчёте стоимости соединения;
ASR — (Average Setup Rate) — отношение количества удачных
соединений (Calls) к числу попыток позвонить (Atmp) в процентах;
ACD — (Average Call Duration) — средняя продолжительность
соединения данного узла на соответствующее направление;
74
% — процент состоявшихся соединений с продолжительностью
менее 30 секунд;
Qi — обобщённый параметр качества соединений через данный
узел.
К примеру, низкая средняя длительность разговора ACD неявно
свидетельствует о недовольстве абонентами качеством трансляции голоса
конкретным узлом по выбранному направлению, то есть наиболее вероятно,
что пользователи быстро заканчивали соединение вследствие недостаточного
качества; низкий процент успешных соединений ASR — о
неудовлетворительной продуктивности узла.
Телефонные сети и сети передачи данных реализовывались в течение
нескольких последних десятилетий и формировались безотносительно друг к
друга. При этом как телефонные сети, так и сети передачи данных
реализовывали собственный независимый перечень предоставляемых услуг.
IP-телефония соединяет телефонные сети и сети передачи данных в общую
коммуникационную сеть, которая представляет собой мощное и экономичное
средство связи. Осуществимость передачи речевого трафика с закрепленным
качеством по пакетным сетям передачи данных обусловила дальнейший
вектор развития в сфере телефонии (в частности сети, работающей по
протоколу IP), стало доступным осуществлять транзит речевого трафика
между узлами ТфОП/ISDN, а так же устанавливать сеансы связи по
сценарию «Компьютер-телефон» и «Телефон-компьютер».
В настоящее время имеются несколько приемов реализации сетей IP-
телефонии. Все они упорядочивают управление мультимедия-вызовами и
передачу медиа-трафика в IP-сетях, однако при этом осуществляют
разнообразные способы организации систем телефонной сигнализации.
Как уже упоминалось ранее, исторически первым и наиболее широко
используемым в современном мире является внедренный Международным
союзом электросвязи (МСЭ) перечень рекомендаций Н.323, который по сути
представляет собой попытку «перебросить» телефонную сигнализацию SDN
75
Q.931 на IP-соединения, то есть своеобразным способом «наложить»
обычную телефонию на сети передачи данных [8].
Однако в итоге набор рекомендаций Н.323 не способен гарантировать
улучшения, например, в качестве связи, для конечных пользователей. Этот
стандарт не стал базой ни для создания нового поколения конечных точек, ни
для содействия вспомогательных видов обслуживания, похожих на те,
которые предоставляют обыкновенные учрежденческие АТС. С целью
осуществления реальных инноваций на уровне конечных узлов, вся
имеющаяся на сегодняшний день индустрия телефонии должна облегчить
процесс реализации новых приложений, рекомендуя для этих целей
стандартные программные интерфейсы и высокоуровневый инструментарий.
Однако развитие средств компьютерно-телефонного объединения
показывает, что всего этого недостаточно. Нужно реализовать описываемую
модель предоставления телефонных услуг таким образом, чтобы она
базировалась и развивалась на основе служб сетей передачи данных. Именно
в этом случае рассматриваемая модель даст возможность моментально
разрабатывать рациональный и совместимые решения для сетей NGN.
Ввести расширенную поддержку голосовых коммуникаций в среду
передачи данных возможно посредством использования протоколов,
направленных в первую очередь на реализацию услуг для конечны
пользователей. Сформированные на их основе программные продукты
обязаны быть просто внедряемы в уже существующие сети, запрашивая при
этом только наименьшую трансформацию сетевых инфраструктур, а сами по
себе протоколы должны также легко расширяться таким образом, чтобы
включение в их состав новых функций не срывало работу систем,
базирующихся на предшествующих версиях, и не запрашивало
соответствующего подтверждения и одобрения, как правило, жестко
конкурирующими между собой организациями по стандартизации. Всем
перечисленным критериям соответствует протокол SIP (Session nitiation
Protocol), который, как упоминалось в первой главе настоящего
76
исследования, был предложен одной из рабочих групп комитета ETF.
Данный протокол устанавливает и упорядочивает порядок установаления,
модификации и окончания мультимедийных, в том числе и речевых,
соединений. Протокол SIP значительную часть своих принципов
позаимствовал у также описанных ранее крайне популярных и уже давно
доказавших собственную обоснованность протоколов, а именно НТТР и
SMTP.
Большинство стандартов связи не реализуются в виде более или менее
успешных коммерческих продуктов никогда, однако с протоколом SIP все
обстоит несколько иначе. На современном рынке IP-технологий уже
присутствуют поддерживающие данный протокол шлюзы, серверы-
посредники и терминалы. Введению данного протокола сопутствует работа
по последующему развитию и распространению протокола SIP. Одним из
допустимых новых способов использования протокола SIP является
применение его как протокола определения и налаживания соединения в
мобильных сетях третьего поколения (3G).
В связи со всем выше сказанным можно с уверенностью утверждать,
что протокол SIP служит многообещающим современным протоколом,
применяемым с целью предоставления широкого перечня
телекоммуникационных услуг.
Увеличение числа функций протокола SIP можно осуществить
посредством внедрения новых заголовков сообщений, которые необходимо
зарегистрировать в организации ANA. Однако в том случае, если SIP-сервер
получает сообщение с неизвестными для него полями, что он просто
пренебрегает их и пропускает в обработку исключительно те поля, которые
он может распознать. Кроме того, для увеличения числа ресурсов протокола
SIP можно добавлять и новые типы сообщений.
Стоит также отметить, что протокол SIP вполне может использоваться
совместно с описанным ранее протоколом Н.323, а также с таким
протоколами телефонной сети, как DSS1 и ОКС7. С целью облегчения
77
подобного взаимодействия между протоколами сигнальные сообщения
протокола SIP способны переносить не только особый SIP-адрес, но и
телефонный номер формата Е.164 либо иного формата. Помимо всего
прочего, рассматриваемый протокол, также как и протоколы H.323 и SUP/IP,
может быть использован с целью синхронизации функционирования
устройств управления шлюзами, однако в подобном случае он обязан
взаимодействовать с протоколом MGCP. Еще одной принципиальной
особенностью рассматриваемого протокола SIP можно считать тот факт, что
он применяется с целью организации доступа пользователей сети P
телефонии к сервисам интеллектуальных сетей. Многие исследователи уже
сейчас высказывают мнение о том, что именно протокол SIP будет главным
при оформлении связи среди указанных сетей [11].
Одна из основных характерных черт протокола SIP заключается в том,
что он абсолютно независим от транспортных технологий, в качестве
которых, как правило, используются протоколы Х.25, Frame Relay,
AAL5/ATM, PX и др. структура сообщений SIP не определяется выбранными
транспортными технологиями, однако при этом приоритет принадлежит
технологии маршрутизации пакетов IP и протоколу UDP. Стоит отметить,
что при этом требуется разработать акцессорные механизмы для
основательной и исправной доставки сигнальной информации, в качестве
примера которых можно назвать повторную передачу информации при их
потере, подтверждение приема и т.д.
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
78
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 по для каждого нового запроса и ответа на этот запрос
открывается частное TCP-соединение. В таблице 3 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
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 3 - Место протокола SIP в стеке протоколов TCP/IP
Протокол инициирования сеансов связи (SIP) Прикладной уровень
Протоколы TCPи LOP Транспортный уровень
Протоколы Pv4 и Pv6 Сетевой уровень
PPP, ATM, Ethernet Уровень звена данных
UTP5, SDH, DDH, V.34 и др Физический уровень
79
С целью трансляции голосовых данных комитет ETF подразумевает
применение протокола RTP, однако сам протокол SIP не отрицает шанс
использования иных протоколов в подобных целях.
Сам по себе протокол SIP подразумевает проведение конференций трех
различных типов, а именно [11]:
конференция в режиме многоадресной рассылки (multicasting),
при которой данные передаются на один multicast-адрес, а затем доставляется
сетью конечным адресатам;
посредством использования устройства управления конференции
(MCU), к которому участники конференции передают информацию в режиме
точка-точка, а оно, в свою очередь, обрабатывает ее (т.е. смешивает или
коммутирует) и рассылает участникам конференции;
путем соединения каждого пользователя с каждым 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 19).
80
Рисунок 19 - Схема организации VPN
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 принято считать сохранение денег компании.
81
3.2. Предлагаемая структурная схема IP-сети для ООО «Эдгар»
В офисных помещениях ООО «Эдгар» уже имеются организованные на
достаточно качественном уровне IP-сети, сформированные с использованием
коммутаторов серии Catalyst 2950 фирмы Cisco. Необходимо представить
организацию сети передачи голоса с использованием IP-протокола, применяя
Самарский оператор предоставления услуг IP-телефонии. Далее описано все
необходимое для этого оборудование.
Выбранные для реализации IP-сети устройства:
маршрутизатор Cisco 3845;
модуль голосовой почты Cisco Unity Express;
модуль VWIC-2MFT-E1;
IP-телефоны Cisco;
цифровая АТС АГУ.
Маршрутизатор Cisco 3845 подсоединяется к локальной сети
интерфейсами Fast Ethernet и к телефонной сети интерфейсами Е1 через
цифровую АТС АГУ. Настраивается связь между маршрутизатором Cisco
3845 и шлюзом оператора связи (рисунок 20) [2].
Рисунок 20 - Сеть передачи голоса по IP протоколу на базе локальной
вычислительной сети ООО «Эдгар»