Внедрение IP-телефонии на базе продуктовой линейки D-Link

11.4. Соединение офисов с помощью сети Интернет

Гибридные сетевые устройства. Как правило, используют маршрутизаторы, которые содержат как порты для передачи данных (Ethernet), так и голосовые порты (FXS или FXO) - фактически они являются гибридом маршрутизатора и адаптера или шлюза. Гибридное сетевое устройство может применяться для создания корпоративной IP-телефонной сети, соединяя офисные УПАТС через сеть Интернет ( рис. 11.6).

увеличить изображение
Рис. 11.6. Соединение офисов с помощью сети Интернет

При такой схеме компании придется нести расходы на приобретение шлюзов, а также на создание служб эксплуатации. При этом обычный провайдер услуг сети Интернет не сможет гарантировать предоставление требуемой полосы пропускания, так как по каналу передаются и данные, и речь.

Во избежание подобных проблем целесообразнее воспользоваться услугами ITSP-провайдера. Провайдеры IP-телефонии гарантируют не только доступ к шлюзовому оборудованию, но и необходимую полосу пропускания.

ITSP предоставляют возможности для вызовов следующих типов сценариев:

• "От телефона к телефону" ( рис. 11.7). Вызов идет с обычного телефонного аппарата к комплекту оборудования ITSP и через сеть Интернет доходит до другого ITSP, который осуществляет обратные преобразования.
  

  
  увеличить изображение
  Рис. 11.7. Взаимодействие "от телефона к телефону"
• "От телефона к компьютеру" ( рис. 11.8). Для компании предпочтительнее установить на каждое автоматизированное рабочее место локальной сети программное обеспечение IP-телефонии и микрофон (большинство современных ПК уже имеют звуковые адаптеры и акустические системы) и подключить локальную сеть к ITSP.
  

  
  увеличить изображение
  Рис. 11.8. Взаимодействие "от телефона к компьютеру" и "от телефона к веб-браузеру"
• "От компьютера к телефону". Шлюз в IP-системе выполняет значительную функциональную нагрузку. Шлюз предназначен для преобразования аналоговых речевых и служебных сигналов в цифровую последовательность, организации из этой последовательности пакетов глобальной сети Интернет и передачи её в сеть, приема пакетов и восстановления кодовой последовательности цифровых, речевых и служебных сигналов и их преобразования в аналоговую форму, а также решения других задач, связанных с организацией интерфейсов, генерированием и детектированием сигналов абонентской сигнализации, управлением режимами телефонных переговоров и некоторых других.

Шлюзы могут устанавливаться на серверах интернет-провайдеров, городских телефонных станциях, учрежденческих АТС, серверах локальных вычислительных сетей, веб-серверах компаний, нуждающихся в организации голосовых горячих линий, служб технической поддержки, диалоговых справочных служб и т. д. Также шлюзы могут входить в состав маршрутизаторов.

В зависимости от схемы организации связи архитектура шлюза может меняться, могут добавляться и интегрироваться некоторые функции, выполняемые шлюзом, добавляться или меняться интерфейсы. Однако главные задачи шлюза - обеспечение качественного дуплексного телефонного общения абонентов в режиме пакетной передачи и коммутации цифровых сигналов - сохраняются вне зависимости от варианта.

Следует заметить, что рассмотренные выше базовые схемы могут комбинироваться. Возможны разнообразные способы организации IP-телефонной связи с использованием шлюзов, размещенных в функционально различных точках сети. Однако в любом случае шлюз в каждом из вариантов соединения будет являться ключевым элементом.

увеличить изображение
Рис. 11.9. Структурная схема сети телефонной связи через сеть Интернет с использованием шлюзов на примере D-Link DVA-G3340S

Помимо терминалов пользователей, которые подключаются к сетям аналоговой телефонии, существуют также и серверы управления. К серверам управления относятся:

1. SIP-сервер (он же SIP-Proxy). Ведет список подключенных к нему и зарегистрированных клиентов с тем, чтобы участвовать в поиске абонента для соединения и управления сеансом соединения.
2. Прокси для исходящих соединений (outbound proxy). Нужен для обхода клиентом ограничений, накладываемых использованием трансляции адресов (NAT).
3. STUN-сервер. Специальный сервер, который позволяет клиенту определить используемый тип трансляции адресов с тем, чтобы попытаться обойти его ограничения без использования прокси для исходящих соединений.
4. DNS (Domain Name Service). Известный протокол, который в SIP применяется для нахождения SIP-сервера для заданного домена путем публикации специальных DNS-записей в зоне этого домена.

Отдельным типом сервера является SIP-агент. Это программа, которая непосредственно занимается приемом и совершением звонков. Она содержит в себе кодеки и взаимодействует с конечным пользователем. SIP-агент встроен в каждый SIP-терминал - будь то программный телефон, шлюз или аппаратный VoIP-телефон. SIP-агенты взаимодействуют между собой напрямую (в случае использования технологии SIP Peer to Peer) либо через SIP-серверы и прокси для исходящих соединений.

Заметим, что сам протокол SIP голос не передает. Но он используется для установки сеанса связи и управления им. Сами голосовые данные передает протокол RTP. Причем работают они параллельно, но по разным портам: SIP координирует сессию, а RTP передает голос.

Без использования RTP SIP не может "передавать" голос, а без SIP - RTP не сможет установить сеанс связи.

Информационное представление речевого сигнала

Рассмотрим процесс речевого диалога в системе Интернет с информационной точки зрения. Этот процесс имеет следующие три независимых фазы:

• соединение абонентов;
• обмен информацией;
• разъединение абонентов.

Во время исполнения первой и третьей фаз передаются только управляющие команды, при этом происходит установление или разъединение соединения. На протяжении второй фазы абоненты обмениваются как управляющими командами, так и информационными сообщениями (непосредственно общение абонентов).