2. Архитектура на ipt мрежите



Pdf просмотр
страница1/2
Дата03.01.2022
Размер1.39 Mb.
#111898
ТипДиплом
  1   2
DiplomnaRabotaKBuykliev



1
Съдържание
1. Увод ................................................................................................................ 4 1.1. Въведение в областта ..................................................................................................... 4 1.2. Цели на дипломната работа ........................................................................................... 6 1.3. Структура на дипломната работа .................................................................................. 7 2. Архитектура на IPT мрежите ....................................................................... 9 2.1. VoIP или IPT ....................................................................................................................... 9 2.2. Традиционни телефонни мрежи .................................................................................... 9 2.3. Основни компоненти на VoIP мрежите ....................................................................... 13 2.3.1. Медиа шлюзове ....................................................................................................... 14 2.3.2. Медиа шлюз контролери ........................................................................................ 15 2.3.3. IP мрежа ..................................................................................................................... 16 2.4. Безжични IP телефонни мрежи .................................................................................... 17 2.5. Електрическо захранване на IP телефони ................................................................. 18 3. Основни предимства на VoIP ................................................................... 20 3.1. Бизнес стимули за имплементиране на VoIP ............................................................ 20 3.1.1. Понижаване на общите разходи ........................................................................... 20 3.1.1.1. Намаляване на фиксираните телефонни такси .............................................. 21 3.1.1.2. Отпадане на таксите за допълнителни услуги ............................................... 21 3.1.1.3. Съкращаване на таксите за междуселищни разговори ................................. 22 3.1.1.4. Понижаване цената на мрежовата инфраструктура .................................... 23 3.1.2. Повишаване производителността на крайните потребители ........................ 23 3.1.3. Повишаване ефективността на ИТ отделите и намаляване на разходите за персонал ............................................................................................................................. 26 3.1.4. Повишаване конкурентноспособността ............................................................. 27 3.2. Приложенията - истинският потенциал на VoIP ....................................................... 27 3.3. Възвръщане на инвестициите ..................................................................................... 30 4. Използвани технологии ............................................................................ 33 4.1. Протоколи ........................................................................................................................ 33 4.1.1. Протоколи за управление и сигнализация ......................................................... 33 4.1.1.1. H.323 ............................................................................................................................... 33 4.1.1.2. Session Initiation Protocol ............................................................................................ 35 4.1.1.3. Media Gateway Control Protocol ................................................................................ 38 4.1.1.4. Skinny Client Control Protocol ..................................................................................... 39 4.1.1.5. Megaco/H.248 ................................................................................................................ 40 4.1.2. Протоколи за пренос на гласови данни .............................................................. 40 4.1.2.1. Real-time Transport Protocol ....................................................................................... 40 4.1.2.2. Real Time Control Protocol .......................................................................................... 41 4.1.2.3. Compressed RTP .......................................................................................................... 41 4.2. Кодеци ............................................................................................................................... 42 4.2.1. Кодек G.711 ............................................................................................................... 43 4.2.2. Кодек G.729 ............................................................................................................... 43 4.2.3. Кодек G.723 ............................................................................................................... 43



2 4.2.4. Кодек G.722 ............................................................................................................... 43 4.3. Методи за оценяване качеството на гласовия сигнал ............................................ 44 4.3.1. MOS ............................................................................................................................ 45 4.3.2. E Model ....................................................................................................................... 46 4.3.3. RTCP XR ..................................................................................................................... 46 5. Възможни проблеми и фактори, влияещи на качеството на предаване на гласови данни през IP мрежа .............................................. 47 5.1. Качество на услугите ..................................................................................................... 47 5.1.1. Надеждност............................................................................................................... 47 5.1.1.1. Надеждност на хардуерните компоненти .......................................................... 49 5.1.1.2. Надеждност на софтуера........................................................................................ 52 5.1.1.3. Надеждност на електрическото захранване .................................................... 53 5.1.1.4. Надеждност на мрежовото проектиране ........................................................... 54 5.1.2. Ширина на честотната лента ................................................................................. 58 5.1.3. Закъснение ............................................................................................................... 61 5.1.4. Джитер ....................................................................................................................... 63 5.1.5. Загуба на пакети ...................................................................................................... 64 5.1.6. Сигурност и решения свързани с нея ................................................................. 65 5.1.6.1. Заплахи за сигурността .......................................................................................... 65 5.1.6.2. Виртуални LAN мрежи .............................................................................................. 67 5.1.6.3. Криптиране .................................................................................................................. 68 5.1.6.4. Защитни стени ........................................................................................................... 68 5.1.6.5. Ограничаване на трафика ....................................................................................... 70 5.2. Методи за осигуряване качество на услугите........................................................... 70 5.2.1. Качество на услугите чрез 802.1p/Q ..................................................................... 72 5.2.2. Качество на услугите чрез диференцирани услуги DiffServ .......................... 73 5.2.3. Управление на разрешението за връзка (CAC) ................................................. 74 5.2.4. Приоритет на IP адреси .......................................................................................... 75 6. Имплементиране на VoIP решение .......................................................... 76 6.1. Оценка на съществуваща IP мрежа за данни ............................................................ 76 6.1.1. Оценка на капацитета на мрежата ........................................................................ 77 6.1.2. Оценка на съществуващият хардуер .................................................................. 79 6.1.3. Оценка на безжичната инфраструктура .............................................................. 79 6.1.4. Оценка на възможностите за захранване на IP телефоните .......................... 80 6.2. Стратегии при имплементирането .............................................................................. 80 6.2.1. Миграция на отдалечен офис ............................................................................... 82 6.2.2. Миграция на централен офис ............................................................................... 83 6.3. Избор на хардуерна платформа .................................................................................. 84 6.3.1. Финансова мощ ....................................................................................................... 85 6.3.2. Услуги и функционалност ..................................................................................... 85 6.3.3. Надеждност на локалните партньори на компанията-производител ........... 86 6.3.4. Критерии за избор на локален партньор на компанията-производител ..... 86 6.3.4.1. Финансова мощ ............................................................................................................ 86 6.3.4.2. Доверие .......................................................................................................................... 86 6.3.4.3. Опит ............................................................................................................................... 87 7. Конфигуриране на мрежовите устройства за VoIP .............................. 88 7.1. Конфигуриране на предаване на гласови данни през Frame Relay мрежа ......... 90 7.1.2. Конфигуриране на моделирането на Frame Relay трафика ............................ 95



3 7.1.3. Фрагментиране на данните ................................................................................... 96 7.1.4. Минимизиране на използваната честотна лента .............................................. 97 7.2. Конфигуриране на комутатор за достъп със свързани към него IP телефони 100 7.2.2. Конфигуриране на електрическото захранване за крайните устройства .. 102 7.2.3. Конфигуриране на методите за осигуряване качество на услугите ........... 104 7.2.4. Конфигуриране чрез макроси ............................................................................. 105 7.3. Конфигуриране на предаване на гласови данни през наета линия ................... 107 7.3.1. Конфигуриране на номерационен план ............................................................ 108 7.3.2. Конфигуриране на методите за осигуряване качество на услугите ........... 110 7.4. Конфигуриране на връзка между IP телефонна мрежа и аналогова УТЦ ......... 113 8. Заключение ............................................................................................... 119
Използвана литература ............................................................................... 122
Речник на използваните съкращения ....................................................... 125



1. Увод
4 1. Увод

1.1. Въведение в областта
Съвременният бизнес не може да съществува без телефонни комуникации, това е факт. От огромно значение са не само връзките в реално време с клиенти, но и тези с бизнес партньори, производители, както и между служителите на всяка компания. Традиционните телефонни комуникации, както стационарни, така и мобилни, са считани за даденост от повечето техни потребители. Въпреки непрестанното им развитие, многобройните им технологични промени остават незабелязани, тъй като телефоните запазват своите основни функции – да инициират и приемат обаждания.
В ранните етапи на развитие на компютърните комуникации и Интернет за транспортна среда при обмен на данни е била използвана предимно традиционната телефонна мрежа. За връзка към Интернет са използвани модеми, даващи възможност за получаване и предаване на данни през съществуващи телефонни линии. Увеличаването на броя на Интернет потребителите и разработването на множество мрежови приложения водят до многократно нарастване на обема на предаваните данни, които заемат основната част от честотната лента.
Необходимостта от все по-голяма честотна лента налага създаването на технологии за високоскоростно предаване на данни. Изграждат се две физически отделни мрежи за предаване на глас и данни.
В средата на деветдесетте години на миналия век телефонните комуникации навлизат в изцяло нов етап от своето развитие. Настъпващите промени не се отразяват на начините за извършване на обаждания, те засягат начините на организиране и структуриране на бизнес комуникациите. Телефонните мрежи, до скоро използвани за предаване на компютърни данни, биват заменяни от мрежите за данни, предаващи гласови сигнали в цифров вид. VoIP е поредното технологично нововъведение, навлизащо с бързи темпове и оказващо голямо влияние върху съвременните бизнес комуникации. Терминът VoIP, накратко от


1. Увод
5
Voice over Internet Protocol, е метод за предаване на гласови данни в цифров вид, енкапсулирани в IP пакети. VoIP мрежите не само улесняват телефонните комуникации, но и предоставят редица нови функции, променящи изцяло концепцията за телефонно обаждане. Основна предпоставка за успеха на VoIP е широкото разпространение на IP базираните мрежи, каквито са почти всички корпоративни, частни, обществени, кабелни и безжични компютърни мрежи.
За първи път моделът за VoIP комуникации е представен през 1995 година от компанията Vocaltec Inc. с разработения от нея софтуерен продукт „Internet
Phone”. Необходимият за неговото използване хардуер включвал персонален компютър с процесор 486 работещ на 33 MHz, звукова карта, високоговорител и модем за връзка към IP мрежата [21]. Задачата, изпълнявана от приложението, се свежда основно до компресиране на гласовия сигнал в IP пакети и предаването им до търсен потребител. Изискване за осъществяване на обаждане е било използването на един и същи софтуер и от двамата участници в разговора. Друго ограничение на този продукт е възможността за осъществяване на връзки единствено между персонални компютри, но не и с абонати на традиционни телефонни компании.
Днес терминът Voice over Internet Protocol е приет като нарицателно за различни комуникационни модели и обхваща голям набор от технологии. Като цяло, VoIP превръща в цифров вид и компресира гласовия трафик, който след това бива енкапсулиран в IP пакети и транспортиран през обществени или частни IP мрежи. Използвайки този метод, гласовият трафик може да бъде пренесен между всеки две точки на IP мрежа, имащи валидни IP адреси. Важно при предаване на гласови данни в реално време е използването на механизми, осигуряващи качество на услугите.
Най-общо VoIP технологията може да бъде разделена на два основни вида
[16]. Първият от тях използва мрежи за данни за пренос на VoIP пакети, единствено с цел намаляване на разходите за провеждане на телефонни обаждания. Това е най- лесният начин за имплементиране на VoIP, осигуряващ и най-бърза възвращаемост на инвестициите. Този метод е често прилаган от публични телефонни компании, предлагащи атрактивни цени на разговори на далечни разстояния, вследствие на


1. Увод
6 занижените си разходи. Вторият вид VoIP използва IP телефони, които са директно свързвани към Етернет мрежа, вместо към отделна физическа телефонна мрежа.
При използването на IP телефони гласовият трафик бива предаван в цифров вид по цялата верига, което позволява да бъде използван пълният потенциал на IP телефонията и приложенията, свързани с нея.
Честа заблуда е, че VoIP комуникациите все още се използват единствено за връзка между персонални компютри. Към настоящия момент потребителите на
VoIP услуги могат да се свържат с всеки телефонен номер, достъпен за абонатите на обществените телефонни компании. VoIP обединява служителите във всички корпоративни офиси, както и мобилните служители, свързвайки ги с единна комуникационна среда за обмен на глас и данни.
VoIP е бързоразвиваща се технология, показателен за което е фактът, че през
2005 година са били произведени и доставени на пазара по-голям брой IP телефонни апарати, отколкото традиционни телефонни апарати. Все повече традиционни телефонни компании преминават към VoIP технологиите за пренос на гласови данни с цел намаляване на разходите си. Многобройните нови възможности и гъвкавостта при изграждане на бизнес комуникациите след имплементиране на VoIP са предпоставки за по-добро обслужване на клиенти, по- ефективна работа на служителите, както и за намаляване на разходите.
1.2. Цели на дипломната работа
Целта на настоящата дипломна работа е задълбочен анализ на VoIP технологиите, сферите на тяхната употреба, надеждност, преимуществата им пред традиционните телефонни мрежи и методите за тяхното прилагане. Изготвен е цялостен проект за преминаване към единна IP среда за пренос на глас и данни, заменяща традиционните телефонни централи и премахваща необходимостта от обслужването на две отделни мрежи. Поставената цел е не само разглеждане на конкретен пример за имплементиране на VoIP, а обстоен анализ на процеса на миграция към IP телефония. Началният етап при осъществяване на така дефинираната цел изисква представяне на критериите и последователността при


1. Увод
7 оценяване на съществуващата IP мрежа за пренос на данни, както и на потребителските изисквания. Тъй като дипломната работа не е конкретно решение на дадено задание, а дава общ поглед върху проблемната област, то нейната цел включва разглеждане на схеми за избор на хардуерни решения и стратегии за тяхното имплементиране. Последна, но не по-малко съществена цел, придаваща завършеност на проекта, е разработването на конкретни конфигурации за мрежовите устройства, осигуряващи необходимата сигурност и функционалност в съответствие със зададена политика Цел при тяхното съставяне е обхващане на едни от най-често използваните технологии за предаване на данни, изграждане на връзка към традиционна телефонна централа, както и прилагане на разгледаните в дипломната работа методи за осигуряване качество на услугите.
1.3. Структура на дипломната работа
Настоящата дипломна работа e организирана в осем основни глави.
Приложени са също списък с използваната литература, както и речник на термините и съкращенията.
Глава 1 съдържа кратко въведение в разглежданата област и дефинира основните цели на дипломната работа.
Глава 2 представя принципите в работата на IP телефонните системи, тяхната архитектура и основните им компоненти. Разгледани са също и традиционните телефонни мрежи, които са основоположни на IP телефонните комуникации.
Глава 3 разглежда предимства на VoIP телефонните мрежи, като вниманието е насочено към икономическите стимули за преминаване към единна мрежа за глас и данни, възможностите за създаване на приложения, влияещи положително на работния процес и предпоставките, допринасящи за намаляване на периода за възвръщане на инвестициите.


Сподели с приятели:
  1   2




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница