VoIP короткий огляд

  VoIP — це технологія передачі медіа даних в реальному часі за допомогою сімейства протоколів TCP/IP. IP-телефонія — система
 зв'язку, при якій аналоговий звуковий сигнал від одного абонента дискретизується (кодується в цифровийвигляд), компресія і
 пересилається по цифрових каналах зв'язку до іншого абонента, де проводиться зворотня операція — декомпресія, декодування і
 відтворення аналогового сигналу.

 При VoIP телефонії використовує ряд кодеків які виконують функції аналого-цифрового і цифро-аналогового перетворення й оптимізацію
 смуги пропускання.
 VoIP обладнання найчастіше використовує протоколи H.323.

Як утворюється з'єднання із звичайною телефонною мережею?

Для того, щоб утворити з'єднання із звичайною телефонною мережею, використовуються так звані комп'ютери з'єднання, "перекладачі". Ці комп’ютери з'єднані як з комп'ютерною мережею, так і з нормальною телефонною мережею і передають запити в обидва напрямки. При цьому IP-пакети з одного боку перетворюються на цифровий потік даних. Якщо ми телефонуємо зі свого IP-телефону на стаціонарний, дані передаються в телефонну мережу і відбувається з'єднання. Ця інтеграція різних видів мереж називається зазвичай "мережевою конвергенцією". Сенс конвергенції полягає в тому, що ми маємо одну загальну мережу, яка містить всі види інформації - мова, дані, відео, текст і зображення.

Що необхідно для VoIP?

Існують 4 можливості використання VoIP в домашніх умовах:
1) через персональний комп'ютер (ПК).
2) за допомогою аналогового телефону.
3) за допомогою IP телефону.
4) за допомогою WiFi телефону.
На великих підприємствах може використовуватися інше програмне забезпечення, інші апарати, замість DSL або кабельного модему - локальна мережа з централізованим виходом в інтернет, але при цьому використовуються всі ті ж 4 вище описані принципи. Малі та середні підприємства використовують в основному техніку, призначену, насамперед, для приватного користування.

Переваги інтернет-телефонії

Voice over IP (VoIP) має мало спільного з звичайною телефонією через звичайну телефонну мережу. Використовувана техніка при цьому відрізняється дуже сильно. Єдина схожість - можна дзвонити через обидві мережі. Однак саме тому постає питання - чому приватні особи або підприємства повинні переходити на використання нової технології? VoIP має для цього аргументи. Ось деякі з них:
1) Економія витрат.
2) Нові можливості.
3) Додаткова вигода.
4) Всього лише одна інфраструктура.
5) Використання по всьому світу.

Недоліки інтернет-телефонії

Voiceover IP (VoIP) має цілий ряд позитивних сторін, але є і зворотна сторона медалі.
Серед позитивних сторін ми згадували про зниження витрат. Це загальне висловлювання відділів маркетингу . Однак ми рекомендуємо перевірку цього в кожному окремому випадку! Тобто , VoIP економно не завжди. На підприємствах це дійсно так. Чим більше підприємство - тим вища потреба в консультаціях і витрати на них. Спочатку повинно це амортизуватися . Мережі передачі даних створювалися , як правило, давно і тому не завжди придатні для VoIP. У цьому випадку необхідно проводити при впровадженні VoIP дорогі вимірювання або інвестувати в мережеву техніку.
VoIP провайдери не можуть навіть завдяки новій техніці досягти всього, що пропонує звичайна телефонна мережа. Один із прикладів - проблема з дзвінками в служби невідкладної допомоги. VoIP не має географічної прив'язки , тому неможливо визначити те місце , де використовується VoIP , щоб передати сигнал місцевим службам . В якості компромісу провайдери перенаправляють такі дзвінки в міську телефонну мережу. Але якщо я перебуваю у відрядженні і дзвоню через мій ноутбук з іншого міста , дзвінок передається в службу невідкладної допомоги за місцем проживання.
Тема безпеки під час поширення вірусів, є дуже важливою. Тут також є проблеми. Так само, як і мережа передачі даних, яка на підприємстві захищена дорогими антивірусами, VoIP потребує захисту. І якщо для передачі використовується шифрування SRTP або SIPS, то кінцеві апарати (тобто самі телефони) це часто не підтримують. Сигналізація при побудові з'єднання і його завершенні передається відкритим текстом.

Принципи пакетної передачі.

Голосове повідомлення абонента перетворюється в електричний аналоговий сигнал, який зазнає ряд перетворень (кодується). Усередині шлюзу відбувається оцифровка голосового сигналу. Після оцифровки цифровий сигнал, що займає спочатку, як і наша мова, канал в 64 кбіт / с, стискається відповідно до обраного кодеком і розбивається на пакети сигналів. Далі стислі дані відправляються в мережу. Пакети з мережі надходять в телефонний шлюз, підключений до телефонної лінії. Всі операції повторюються у зворотному порядку, тобто здійснюється декодування цифрового сигналу і перетворення його в аналогову форму.

Якість розмови.

На відміну від телефонії у звичайної телефонної мережі, де кожен склад передається безпосередньо через заздалегідь підготовлений стійкий канал, VoIP пересилає мовну інформацію в пакетах даних через, наприклад, DSL -з'єднання. Вхідні пакети збираються спочатку в проміжній пам'яті протягом 30-50 мілісекунд і потім видаються через гучномовці. Для того щоб якість розмов було досить хорошим, час між передачею і прийомом одного пакету даних не повинно перевищувати 150 мілісекунд, щоб залишатися на рівні якості звичайної телефонії. Якість розмови залежить від проміжку часу між відправленням , надходженням, збором і видачею даних.

Мовні кодеки для вузькосмугових каналів

При використанні VoIP в домашніх умовах, використовується мовний кодек G.711 зі швидкістю 64 kbit/s. Він передає мовні дані в стислому вигляді далі і пропонує найвищу якість. Якщо наявна в наявності ширина каналу менше, наприклад, в готелях або при модемному з'єднанні, то спеціальні кодеки (наприклад, G.723.1, G.726, G.728, G.729) дозволяють використовувати VoIP-телефонію без обмежень і тут. Умовою, однак, є те, щоб кінцеві апарати на обох кінцях підтримували цей кодек.
Підвох полягає в тому, що довгі мовні послідовності збираються і потім стискаються, частково використовуючи передбачуваність. Затримки, що виникають при стисненні, є несуттєвими. Перехід на зменшену кількість даних дозволяє утримувати якість розмови на рівні мобільного зв'язку.

Протокол Н.323

Рекомендації H.323 передбачають:

• управління смугою пропускання;
• можливість взаємодії мереж;
• платформену незалежність;
• підтримку багатоточечних конференцій;
• підтримку многоадресной передачі;
• стандарти для кодеків;
• підтримку групової адресації.

Управління смугою пропускання

Передача аудіо- та відеоінформації вельми інтенсивно навантажує канали зв'язку, і, якщо не стежити за ростом цього навантаження, працездатність критично важливих мережевих сервісів може бути порушена. Тому рекомендації H.323 передбачають управління смугою пропускання. Можна обмежити як число одночасних з'єднань, так і сумарну смугу пропускання для всіх додатків H.323.

Міжмережеві конференції

Рекомендації H.323 пропонують засоби з'єднання учасників відеоконференції в різнорідних мережах (наприклад, IP і ISDN, IP і PSTN).

Платформна незалежність

H.323 "не прив'язаний" до будь-яких технологічних рішеннях, пов'язаних з обладнанням або програмним забезпеченням. Взаємодіючі між собою додатки можуть створюватися на основі різних платформ, з різними операційними системами.

Підтримка багатоточкових конференцій

Рекомендації H.323 дозволяють організовувати конференцію з трьома або більше учасниками. Багатоточкові конференції можуть проводитися як з використанням центрального контролера - MCU (пристрої многоточечной конференції), так і без нього.

Підтримка многоадресной передачі

H.323 підтримує многоадресную передачу в многоточечной конференції, відеодзвінки підтримує протокол управленіягрупповой адресацією. При многоадресной передачі один пакет інформації відправляється всім необхідним адресатам без зайвого дублювання. Багатоадресна передача використовує смугу пропускання набагато більш ефективно, оскільки всім адресатам - учасникам списку розсилки відправляється рівно один потік.

Переваги

• забезпечує високоякісну наращиваемую конференц-зв'язок на базі мультимедіа
• допускає можливість взаємодії устаткування на базі H.320 і H.323 від різних виробників.
• використовує з вигодою наявні капіталовкладення в інфраструктуру корпоративної мережі.
• може застосовуватися для організації міжміських та міжнародних телефонних з'єднань для зниження їх вартості.
• пропонує і більш складні можливості управління конференц-зв'язком в мережі.
• не залежить від апаратного забезпечення та операційної системи.

Недоліки

• витрачає більше часу на установку з'єднання.
• вимагає близько 12 пакетів для установки з'єднання (тоді як для SIP потрібно близько 4 пакетів).
• вимагає і TCP, і UDP під час установки з'єднання.
• Реалізація H.323 набагато складніше реалізації SIP.

Протокол ініціювання сеансів зв'язку (SIP)

Протокол ініціювання сеансів (Session Initiation Protocol - SIP) є протоколом прикладного рівня і призначається для організації, модифікації і завершення сеансів зв'язку. Протокол SIP розроблений групою MMUSIC комітету IETF, а специфікації протоколу представлені в документі RFC 2543. В основу протоколу закладені наступні принципи:

• Персональна мобільність користувачів.

Користувачі можуть переміщатися без обмежень в межах мережі. Користувачеві привласнюється унікальний ідентифікатор, а мережа надає йому послуги зв'язку незалежно від того, де він знаходиться.

• Масштабованість мережі.

Вона характеризується, в першу чергу, можливістю збільшення кількості елементів мережі при її розширенні. Серверна структура мережі, побудована на базі протоколу SIP, відповідає цій вимозі.

• Розширюваність протоколу.

Характеризується можливістю доповнення протоколу новими функціями при введенні нових послуг та його адаптації до роботи з різними додатками. Розширення функцій протоколу SIP може бути вироблено за рахунок введення нових заголовків повідомлень, які повинні бути зареєстровані в організації IANA. При цьому якщо SIP-сервер приймає повідомлення з невідомими йому атрибутами, то він просто ігнорує їх.

• Інтеграція в стек існуючих протоколів Інтернету, розроблених IETF.

Протокол SIP є частиною глобальної архітектури мультимедіа, розробленої IETF. Ця архітектура включає в себе також і інші протоколи: резервування ресурсів (Resource Reservation Protocol - RSVP, RFC 2205), транспортний протокол реального часу (Real-Time Transport Protocol - RTP, RFC 1889), протокол передачі потокової інформації в реальному часі (Real- Time Streaming Protocol - RTSP, RFC 2326), протокол опису параметрів зв'язку (SDP, RFC 2327). Однак функції самого протоколу SIP не залежать ні від одного з цих протоколів.

• Взаємодія з іншими протоколами сигналізації.

Протокол SIP може бути використаний спільно з протоколом Н.323.

Адресація

Для організації взаємодії з існуючими додатками IP-мереж і для забезпечення мобільності користувачів протокол SIP використовує адресу, подібний адресою електронної пошти SIP-адреси бувають чотирьох типів:

• ім'я @ домен;
• ім'я @ хост;
• ім'я @ IР-адреса;
• №телефона @ шлюз.

Шум на задньому плані в VoIP

Користувачі звичайної телефонної мережі, звикли до легкого шуму на задньому плані, який чуємо під час пауз і який виникає завдяки електромеханій передачі. При VoIP теоретично відпадає потреба передавати дані під час пауз. Результатом цього була б повна тиша, яка могла взятися учасниками розмови як пропажа з'єднання. Для того, щоб показати, що з'єднання підтримується, використовувані VoIP-пристрої симулюють легкий шум, який передається іншому учаснику.

VoIP - безпека, недоліки, загрози

Дзвінки через інтернет є сьогодні поширеними. Саме економія витрат є головним аргументом IP-телефонії. Однак необхідно знати і пов'язані з цим загрози. Наприклад, розмови, що ведуться через інтернет, з технічного боку дуже легко прослуховуються. При VoIP відбувається, простіше кажучи, звичайний обмін даними, як і при звичайному користуванні інтернетом. Це означає також однаковий ризик. Користувачі VoIP повинні в майбутньому рахуватися з появою створених спеціально для інтернет-телефонії вірусів.
Також спам може стати для користувачів VoIP проблемою.Спам є свого роду новою формою автоматичного телефонного маркетингу . При цьому можливе відправляти голосові повідомлення, керовані комп'ютерними системами, кожну хвилину на тисячі адрес. Наскільки боротьба з цими спам-повідомленнями буде успішною , поки не відомо.
Найбільшим недоліком VoIP сьогодні є все ще недостатньо розвинута техніка, через що розмови передаються з більш поганою якістю, ніж при звичайній телефонії. Для фірм, яким потрібно ідеальне якість розмови, особливо при контакті зі своїми клієнтами, економія коштів не є визначальною. Використання VoIP в якості внутрішньої телефонної мережі фірми, вже використовується успішно деякими підприємствами. При цьому можна припустити, що тут недоліки якості розмови є другорядним фактором.
Поряд з недоліком розвитку техніки, знання про інтернет-телефонію поширені ще недостатньо широко і використання VoIP для багатьох клієнтів являє собою загадку. Однак це має змінитися в найближчі роки.
Навіть якщо VoIP здається технологією майбутнього, не можна зараз оцінити в якому напрямку рухається її розвиток. Це відлякує багатьох клієнтів від зміни свого методу телефонії, клієнтипокищо воліють більше спостерігати за розвитком.

ENUM

ENUM є в першу чергу службою на основі розділеної бази даних ( DNS) дозволяють злити воєдино телефонні номери з інтернетом. У суспільній телефонній мережі для адресації учасників і маршрутизації використовується тільки телефонний номер. В інтернеті використовуються замість цього IP-адреси.
ENUM дозволяє зв'язати телефонний номер (звичайною або мобільної мережі) з багатьма службами, будь то SIP-адресу, Е-мейл-адресу або інтернет-сторінка, і призначити пріоритети цих служб. При цьому телефонний номер реєструється на центральному ENUM-сервері і вноситься в DNS-сервер як власний домен.
Метою ENUM є спроба пов'язати різні адреси, номера і URL's з єдиним телефонним номером. Таким чином0, можна було б пов'язати з єдиним ENUM-номером наступну інформацію: домашній телефон, робочий телефон, номер факсу, номер мобільного телефону, робочі та особисті адреси електронної пошти, адреси для відеоконференції, власну інтернет-сторінку і всі інші можливі адреси для комунікації.
ENUM-домен знаходиться в корені DNS-дерева домену вищого рівня "arpa“і за ним слідує домен другого рівня"e164". Телефонний номер (код країни) записується потім у зворотному порядку, де кожна цифра розділяється точкою і утворює при цьому власний піддомен. Так як телефонні номери у всьому світі однозначні, то ми отримуємо для кожного номера однозначний ENUM-домен в DNS.

Приклад:
Тел номер: +49 (24 21) 29 94 17
ENUM- домен: 7.1.4.9.9.2.1.2.4.2.9.4.e164.arpa (FQDN)