Cyfroteka.pl

klikaj i czytaj online

Cyfro
Czytomierz
00163 008410 10460409 na godz. na dobę w sumie
VoIP. Praktyczny przewodnik po telefonii internetowej - książka
VoIP. Praktyczny przewodnik po telefonii internetowej - książka
Autor: Liczba stron: 448
Wydawca: Helion Język publikacji: polski
ISBN: 978-83-246-0289-6 Data wydania:
Lektor:
Kategoria: ebooki >> komputery i informatyka >> digital lifestyle >> inne
Porównaj ceny (książka, ebook, audiobook).

Technologia Voice over IP (VoIP) ma wystarczająco wiele zalet, aby zrewolucjonizować rynek telekomunikacji. Jest tańsza od tradycyjnej telefonii, umożliwia łatwą integrację z oprogramowaniem, pozwala na zarządzanie siecią telefoniczną, jest bardziej odporna na zakłócenia, a bazujące na niej sieci lepiej się skalują. Dlaczego więc tak wiele firm wciąż korzysta z szybko starzejących się rozwiązań? Przejście na VoIP to niewątpliwie wyzwanie, jednak dzięki odpowiedniej wiedzy można mu sprostać i cieszyć się korzyściami, jakie zapewnia ta technologia.

'VoIP. Praktyczny przewodnik po telefonii internetowej' to książka, w której opisano świat nowoczesnej telefonii; pozwoli Ci ona zrozumieć funkcjonowanie VoIP oraz warstw i protokołów, na jakich bazuje. Poznasz wady i zalety tej technologii, a także różnice w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami. Przeczytasz o problemach najczęściej pojawiających się przy wdrażaniu VoIP, a dzięki gotowym projektom dowiesz się, jak szybko i sprawnie zbudować we własnej firmie system bazujący na tej technologii.

Nie czekaj dłużej z zastosowaniem najnowszych technologii
telekomunikacyjnych -- czas VoIP nadszedł już dziś.

Pobierz Mp3!


Znajdź podobne książki Ostatnio czytane w tej kategorii

Darmowy fragment publikacji:

VoIP. Praktyczny przewodnik po telefonii internetowej Autor: Theodore Wallingford T‡umaczenie: Marek Marczak, Ewa Muszyæska ISBN: 978-83-246-0289-6 Tytu‡ orygina‡u: Switching to VoIP Format: B5, stron: 448 Technologia Voice over IP (VoIP) ma wystarczaj„co wiele zalet, aby zrewolucjonizowa(cid:230) rynek telekomunikacji. Jest taæsza od tradycyjnej telefonii, umo¿liwia ‡atw„ integracjŒ z oprogramowaniem, pozwala na zarz„dzanie sieci„ telefoniczn„, jest bardziej odporna na zak‡(cid:243)cenia, a bazuj„ce na niej sieci lepiej siŒ skaluj„. Dlaczego wiŒc tak wiele firm wci„¿ korzysta z szybko starzej„cych siŒ rozwi„zaæ? Przej(cid:156)cie na VoIP to niew„tpliwie wyzwanie, jednak dziŒki odpowiedniej wiedzy mo¿na mu sprosta(cid:230) i cieszy(cid:230) siŒ korzy(cid:156)ciami, jakie zapewnia ta technologia. (cid:132)VoIP. Praktyczny przewodnik po telefonii internetowej(cid:148) to ksi„¿ka, w kt(cid:243)rej opisano (cid:156)wiat nowoczesnej telefonii; pozwoli Ci ona zrozumie(cid:230) funkcjonowanie VoIP oraz warstw i protoko‡(cid:243)w, na jakich bazuje. Poznasz wady i zalety tej technologii, a tak¿e r(cid:243)¿nice w por(cid:243)wnaniu z tradycyjnymi rozwi„zaniami. Przeczytasz o problemach najczŒ(cid:156)ciej pojawiaj„cych siŒ przy wdra¿aniu VoIP, a dziŒki gotowym projektom dowiesz siŒ, jak szybko i sprawnie zbudowa(cid:230) we w‡asnej firmie system bazuj„cy na tej technologii. (cid:149) Wady i zalety technologii VoIP oraz telefonii tradycyjnej (cid:149) Warstwy i budowa system(cid:243)w VoIP (cid:149) Wprowadzenie do standard(cid:243)w i protoko‡(cid:243)w u¿ywanych w VoIP (cid:149) Tworzenie infrastruktury sieci dla VoIP (cid:149) Przegl„d aplikacji telekomunikacyjnych (cid:149) Zabezpieczanie i monitorowanie sieci (cid:149) Korzystanie z serwera Asterisk (cid:149) Wsp(cid:243)‡praca z dystrybutorami VoIP (cid:149) Przegl„d czŒsto spotykanych problem(cid:243)w wdro¿eniowych (cid:149) Gotowe projekty element(cid:243)w system(cid:243)w VoIP Nie czekaj d‡u¿ej z zastosowaniem najnowszych technologii telekomunikacyjnych (cid:151) czas VoIP nadszed‡ ju¿ dzi(cid:156) Wydawnictwo Helion ul. Ko(cid:156)ciuszki 1c 44-100 Gliwice tel. 032 230 98 63 e-mail: helion@helion.pl Spis treści Słowo wstępne ..................................................................................................................9 Wstęp ................................................................................................................................11 1. Głos i dane: dwa odrębne światy? ............................................................................... 17 18 19 21 23 24 24 25 Telefonia tradycyjna (analogowa) Key systems i PBX Ograniczenia tradycyjnej telefonii VoIP w domu VoIP dla biznesu Zmieniająca się reputacja VoIP Kluczowe zagadnienia: głos i dane — dwa odrębne światy 2. Głos na danych: wiele rozmów, jedna sieć ..................................................................27 28 40 45 VoIP czy telefonia IP? Rozproszenie kontra scentralizowanie Główne zagadnienia: głos na danych — wiele konwersacji, jedna sieć 3. Linux jako sieć PBX ........................................................................................................47 47 49 53 64 67 Darmowe programy telefonii Instalacja kart interfejsowych Kompilacja i instalacja Asteriska Monitorowanie Asteriska Kluczowe zagadnienia: Linux jako sieć PBX 4. Telefonia komutowana ................................................................................................69 69 72 78 82 Regulacje i organizacja PSTN Komponenty sieci PSTN Wyposażenie w siedzibie klienta Multipleksowanie z podziałem czasu 5 Łączenie dwupunktowe (punkt-punkt) Istniejące terminale Dial-plan i plan PBX Główne zagadnienia: telefonia komutowana 85 87 95 99 5. Aplikacje telefonii komercyjnej ...................................................................................101 101 102 104 108 109 113 114 Terminologia aplikacji Obsługa połączeń podstawowych Aplikacje administracyjne Aplikacje dostarczania wiadomości Zaawansowane aplikacje obsługi połączeń Aplikacje CTI Główne zagadnienia: aplikacje telefonii 6. Zastąpienie telefonii komutowanej przez VoIP ........................................................115 115 116 131 Nieinteligentny transport Kanały głosowe Główne zagadnienia: zastąpienie telefonii komutowanej przez VoIP 7. Zamiana sygnalizowania wywoławczego na VoIP .................................................. 133 133 136 149 157 158 159 160 162 Protokoły sygnalizacyjne VoIP H.323 SIP IAX MGCP Cisco SCCP Sygnalizowanie niejednorodne Kluczowe zagadnienia: zamiana sygnalizowania wywoławczego na VoIP 8. Gotowość VoIP ............................................................................................................165 165 166 173 179 183 Ocena gotowości VoIP Środowisko biznesowe Środowisko sieci Plan implementacji Kluczowe zagadnienia: gotowość VoIP 9. Jakość usług przesyłania danych (QoS) .....................................................................185 185 190 193 199 202 207 QoS dawniej i dziś Opóźnienia, straty pakietów i rozsynchronizowanie CoS 802.1q VLAN Jakość usług przesyłania danych (QoS) Prywatne QoS 6 | Spis treści Audio QoS pod Windowsem Najlepsze praktyki dla zapewnienia QoS Kluczowe zagadnienia: QoS 208 211 213 10. Bezpieczeństwo i monitoring .................................................................................... 215 215 217 218 222 230 237 Bezpieczeństwo w telefonii tradycyjnej Bezpieczeństwo telefonii IP Kontrola dostępu Utrzymanie i wzmacnianie oprogramowania Zapobieganie włamaniom i monitoring Główne zagadnienia: bezpieczeństwo i monitoring 11. Narzędzia usuwania błędów z programu .................................................................239 239 240 240 249 253 254 254 Narzędzia usuwania błędów w VoIP Trzy rzeczy, które będziesz wyszukiwać i zwalczać Inspekcja pakietów SIP Współoperatywność Kiedy, a nie jeśli, masz problemy… Symulacja ładunków mediów Kluczowe zagadnienia: narzędzia usuwania błędów z programu 12. Łącza zbiorcze PSTN ...................................................................................................257 258 272 277 278 Łącza dial-tone Routowanie połączeń PSTN na punktach połączeniowych Planowanie odpowiedniego czasu dla przeniesień łączy Kluczowe zagadnienia: łącza dalekosiężne PSTN 13. Infrastruktura sieci dla VoIP .......................................................................................279 Tradycyjne łącza dalekosiężne 280 281 Łącza dalekosiężne VoIP 294 Schemat WAN 299 Przeżywalność awarii Łącza Metro-Area 303 304 Zagadnienia dotyczące zapór 307 Wybór kodeków Kluczowe zagadnienia: infrastruktura sieci dla VoIP 313 14. Tradycyjne aplikacje w sieci konwergentnej ............................................................... 315 315 323 324 325 331 337 Faks i modemy Systemy przeciwpożarowe i antywłamaniowe Systemy monitoringu i wideokonferencje Poczta głosowa i IVR Numer ratunkowy 911 Kluczowe zagadnienia: tradycyjne aplikacje w sieci konwergentnej Spis treści | 7 15. Co może się nie udać? .................................................................................................339 339 349 Typowe sytuacje problemowe Kluczowe zagadnienia: co może się nie udać? 16. Dystrybutorzy VoIP i ich usługi .................................................................................. 351 351 353 354 355 358 360 Telefony programowe i programy do wymiany wiadomości tekstowych Skype Inne oprogramowanie telefoniczne Narzędzia deweloperskie i systemy SoftPBX Dostawcy usługi VoIP Producenci sprzętu telefonicznego 17. Asterisk dla użytkowników zaawansowanych ........................................................363 363 364 365 390 398 408 410 Wsparcie dla Asteriska Pliki konfiguracyjne Asteriska Schematy połączeń (ang. dial-plan) Asteriska Kanały Asteriska CLI Asteriska Łączenie Asteriska z innymi programami Kluczowe zagadnienia: odniesienia Asteriska A Metody i odpowiedzi w protokole SIP ...................................................................... 411 B Polecenia AGI ..............................................................................................................413 C Składnia API Asterisk Manager Socket ...................................................................... 417 Słowniczek ..................................................................................................................419 Skorowidz ................................................................................................................... 425 8 | Spis treści ROZDZIAŁ 2. Głos na danych: wiele rozmów, jedna sieć Podstawą komunikacji jest rozmowa — werbalna, pisemna lub wyrażona gestami. Rozmowa może być nawet jednostronna, np. wtedy, gdy trener wrzeszczy na swoją drużynę. Istnieje kilka typów rozmowy: „jeden do wielu” (nadawcą jest na przykład kandydat poli- tyczny wygłaszający przemowę) lub „wielu do jednego” (sytuacja taka ma miejsce na przykład wtedy, gdy wyborcy lobbują danego kandydata po jego powrocie do biura). Konwersacje nie są jedynie analogią sieci — dosłownie są współczesnymi sieciami. Podwaliny sieci biznesowych także są rozmową. Sieci danych IP działają na protokołach, które wykorzystują podejście konwersacyjne przy wymianie danych. Najpowszechniejsze proto- koły dla przeglądania sieci (HTTP) i e-maili (SMTP) wykorzystują w celu porozumienia dwu- stronną „konwersację danych”. Proces jest prosty: host klienta wysyła pytanie do hosta ser- wera lub równorzędnego hosta (ang. peer), a następnie serwer lub host równorzędny wysyła odpowiedź do klienta. Konwersacje pomiędzy hostami w sieci IP są podobne do tych, które zachodzą między ludź- mi. Różnica polega tylko na tym, że zamiast słów do przekazywania informacji w sieciach wy- korzystywane są jednostki zwane datagramami. Datagram jest jak list w kopercie. Gdy jest odpowiednio oznaczony (ma adres odbiorcy i adres zwrotny oraz znaczek), może być do- starczony przez pocztę. Oznaczenia datagramu nazywa się nagłówkami, ponieważ zawierają informacje o miejscu przeznaczenia, tak jak listy pocztowe. Zamiast jednak adresu pocztowego datagramy wykorzystują tak zwane adresy hostów. Różne technologie sieciowe różnie okre- ślają datagramy, na przykład jako komórki, ramki lub pakiety. Dobre zrozumienie działania sieci IP jest istotne dla pomyślnej współpracy z Voice over IP. Godną polecenia książką na ten temat jest Administracja sieci TCP/IP dla każdego wydawnictwa Helion (Gliwice 2000). Podczas transmisji głosu przy użyciu datagramów w sieci IP telefonia nabiera tych samych cech co sieć danych. Podobnie jak aplikacje współdzielenia plików czy możliwości drukowania przez sieć, można stworzyć oprogramowanie, które będzie wykonywać zadania (połączenia konfe- rencyjne i poczta głosowa), wykorzystując datagramy strumieni głosowych i sygnałów. Te za- dania są aplikacjami VoIP. VoIP, podobnie jak sieć, na której się znajduje, nie jest aplikacją, lecz metodą budowania aplikacji z wykorzystaniem tysięcy narzędzi programowych i urządzeń. Tymi elementami budującymi mogą być: wyspecjalizowany serwer VoIP lub serwery z dużymi możliwościami programowania, 27 takie jak te, które wykonują prace PBX. Wszystkie komponenty VoIP muszą uczestniczyć w po- rozumieniu protokołów, które umożliwiają słyszalne rozmowy telefoniczne. To oznacza, że wszystkie komponenty VoIP muszą porozumiewać się tym samym językiem. Ludzie mówią wieloma różnymi językami. Dialekty tego samego języka mogą okazać się bar- dzo trudne w zrozumieniu — akcent bostończyka i Teksańczyka brzmi równie obco jak Ka- nadyjczyka czy Australijczyka, chociaż wszyscy mówią po angielsku. Niestety, standardy telefoniczne stają przed podobnymi wyzwaniami. Światem VoIP rządzi wiele standardów, a wiele z nich ma problemy z międzyoperacyjnością — podobnie nie może się ze sobą porozumieć wiele osób mówiących z różnym akcentem. Jednym z tych problemów jest określenie definicji samego słowa VoIP. VoIP czy telefonia IP? Czy „VoIP” i „telefonia IP” to dwie różne technologie, czy też dotyczą tego samego? Zależy, kogo o to zapytamy. Niektórzy producenci wolą używać określenia „telefonia IP”, gdy mówią o swojej ofercie głosowej opartej na IP, utrzymując, że VoIP to określenie transmisji danych głosowych przetworzonych cyfrowo w sieci IP, a telefonia IP określa całą rodzinę technologii. Inni opisują VoIP szerszą definicją, uznając, że obejmuje ona telefonię IP, i mówią o tej ostatniej jedynie w kontekście naśladowania aplikacji tradycyjnej telefonii. Dla celów niniejszej książki przyjmiemy tę druga definicję: VoIP określa cała rodzinę tech- nologii, podczas gdy telefonia IP oznacza konkretne funkcje aplikacji, takie jak wywoływanie i poczta głosowa. Zatem gdy mówimy o połączeniach konferencyjnych, można określić je nazwą „telefonia”, a gdy mowa jest o połączeniach konferencyjnych, połączeniach oczekujących i ko- dowaniu głosu, będziemy określać je mianem VoIP. W rozmowie jednak określenia „VoIP” i „telefonia IP” mogą być używane wymiennie. Wady i zalety VoIP VoIP z całą pewnością ma pewne niedogodności w porównaniu ze „starą szkołą” telefonii. Ciężej jest zagwarantować obsługę przy dużych przeciążeniach niż w staromodnej PBX. Te same możliwości skalowania, które przekonują ludzi do VoIP, mogą być powodem niepo- wodzenia implementacji: sieć VoIP może być tak bardzo rozbudowana, że niełatwo zagwa- rantować poziom obsługi, podczas gdy tradycyjna komutowana sieć głosowa ma sztywne ograniczenia przepustowości, w granicach której zagwarantowany jest poziom usług. Niektóre aplikacje transmisji audio, jak na przykład wysyłanie informacji na pager, mogą być także trudne przy wykorzystywaniu VoIP. Jednak korzyści, jakie przynosi VoIP, w dużej mierze przekraczają tych kilka niedogodności, które mogą się pojawić. Nie istnieje coś takiego, co może zrobić PBX, a czego nie potrafi sys- tem VoIP, nawet jeśli są rzeczy, które VoIP robi gorzej. VoIP jest mniej wymagający sprzętowo. Podczas gdy PBX wymaga sieci elektrycznych (zwy- kle miedzianych), przewodów i pętli, VoIP potrzebuje jedynie sieci IP. Ponieważ sieci IP są obecnie podstawą każdego biznesu, logistyka tworzenia sieci dla głosu jest znacznie uprosz- czona, gdyż wymagane elementy już istnieją dla obsługi innych aplikacji biznesowych: bazy danych, komunikatory, dostęp do internetu i inne. VoIP korzysta z sieci w taki sam sposób. Jeśli jesteś użytkownikiem internetu (a kto dzisiaj nie jest), to wiesz, że protokół TCP/IP jest podstawowym protokołem określającym architekturę internetu. W większości organizacji, a na- 28 | Rozdział 2. Głos na danych: wiele rozmów, jedna sieć wet w większości domów, lokalna sieć TCP/IP jest istotnym, międzypersonalnym narzędziem komunikacji, służącym do wysyłania poczty elektronicznej, surfowania po sieci i korzystania z komunikatorów. Gdy VoIP zastępuje tradycyjną telefonię, lokalna sieć staje się kluczowym elementem infrastruktury telekomunikacyjnej. Gdy tylko ten element zostanie zestandaryzowany w biznesie, administratorzy VoIP będą mu- sieli opiekować się wyłącznie jedną siecią. Oznacza to obsługę pojedynczego systemu prze- wodów sieciowych, a nie oddzielnych, dla głosu i danych. Jeśli korzystasz z bezprzewodowego Ethernetu, wcale nie potrzebujesz lokalnych przewodów — VoIP mimo to będzie działać. Tymczasem administratorzy starej szkoły PBX wciąż musza utrzymywać oddzielne okablo- wanie, które będzie obsługiwało jedynie system PBX. Niestety, ten kluczowy element telekomu może się też stać główną przyczyną porażki. Gdy sieci przesyłu głosu i danych są oddzielone, tak jak w tradycyjnej telefonii, są one także rozdzie- lone fizycznie, co chroni system głosowy przed błędami sieci przesyłu danych i odwrotnie. Jednak te ścieżki integrują się z VoIP. Gdy ścieżka jest przerwana z powodu uszkodzenia sprzę- towego, przerwy w dopływie prądu czy z powodu fizycznego uszkodzenia przewodu, sieć przepływu danych pada. Gdy do sieci dostanie się wirus, wykonywanie połączeń poprzez VoIP nie będzie możliwe. Gdy zawodzi przepływ danych, zawodzi także przepływ głosu. Nawet w domu, gdzie można polegać na stałym łączu lub połączeniu DSL, połączenia VoIP nie będą możliwe, jeśli zawiedzie dostawca internetu lub nastąpi przerwa w dostawie prądu. Podstawy sieci VoIP Do niewielkich eksperymentów z VoIP wystarczy jakakolwiek ethernetowa sieć LAN, nawet bezprzewodowa czy oparta na hubie. Jednak dla dużych i znaczących implementacji VoIP wybór sieci będzie bardzo istotny. Wykorzystywanie szerokopasmowych urządzeń etherneto- wych, takich jak huby, lub korzystanie z ethernetowych switchy wcześniejszej generacji, które nie spełniają wymogów jakości obsługi, nie jest najlepszym rozwiązaniem dla starterów. Urządzenia sieci rozległych, takie jak routery, także będą musiały obsługiwać te cechy. (Za- gadnienia jakości obsługi opisane są szczegółowo w rozdziale 9.). Mówiąc wprost — im szybsze switche, routery i łącza sieciowe, tym lepiej działa sieć VoIP. Nic nie zapewnia takiego polepszenia jakości dużej sieci, jak prędkość, choć czasami wolne połączenie sieciowe jest koniecznością ekonomiczną czy geograficzną. Jak będzie można się przekonać, VoIP zależy od prędkości. Warstwy sieci VoIP Podobnie jak inne sieci, VoIP może być opisana przy wykorzystaniu modelu referencyjnego Open Systems Interconnect (OSI — RM), standardu określającego różne części procesu ko- munikacji danych. Model OSI ma siedem warstw, które reprezentują każdą część: fizyczną, łącza danych, sieci, transportu, sesji, prezentacji oraz aplikacji. Model OSI ma uprościć połą- czenia pomiędzy różnymi sieciami oraz umożliwić inżynierom projektującym aplikacje sie- ciowe założenie zestandaryzowanej platformy, na której można rozpocząć budowę. Warstwa fizyczna Fizyczna warstwa OSI jest najbardziej fundamentalną częścią procesu komunikacji danych. Ta warstwa zapewnia elektryczne, mechaniczne, emisyjne lub optyczne wywoływanie ście- żek, które są wymagane do przenoszenia danych w każdej sieci danych. W sieci IP warstwa VoIP czy telefonia IP? | 29 fizyczna może zawierać skrętki sieci LAN (ang. twisted-pair LAN cabling), wtyczki, przełącz- nice i panele krosujące, źródła zasilania, przewody V.35, jak te często wykorzystywane z łą- czami szeregowymi na routerach, i inne. Chociaż warstwa fizyczna jest z założenia stała i stabilna, elementy jej technologii (miedziane przewody czy światłowody) są podatne na zakłócenia i hałas — dwa czynniki, które przy- czyniają się do błędów w transmisji danych. Warstwa fizyczna nie może poradzić sobie z tym problemem. Dlatego istnieje tak wiele wytycznych dotyczących odległości i zakłóceń w tej warstwie. Na przykład połączenie ethernetowe typu 100BaseT na miedzianym przewodzie nie może być dłuższe niż 100 metrów. Warstwa łącza danych Ponieważ warstwa fizyczna jest nieodporna na prawa fizyki i degradacje sygnału, które powstają z ich powodu, warstwa łącza danych zapewnia środek do wychwytywania błędów w trans- misji danych. Wykrywanie błędów na poziomie warstwy łącza danych działa dzięki pojedyn- czemu fizycznemu łączu, takiemu jak segment ethernetowy lub pojedynczy obwód E1. Warstwa łącza danych „ramkuje” ciągły strumień sygnałów przepływających przez łącze. Ram- kowanie oznacza ograniczanie tego sygnału do łatwych w obsłudze kawałków, zwanych ram- kami. Aby wykryć błąd, każda ramka może być poddana testowi cyklicznej kontroli nadmiarowej (ang. Cyclic Redundancy Check — CRC). Przy niektórych rodzajach połączeń można oczekiwać korekty błędów. Warstwa łącza danych i warstwa fizyczna często są postrzegane jako to samo i w wielu pod- łożach sieciowych, takich jak Ethernet, ich funkcje zdają się nierozłączne. Innymi słowy — nie można zbudować fizycznej warstwy ethernetowej, nie tworząc jednocześnie warstwy łącza danych. Obie działają dzięki temu samemu urządzeniu, którym zwykle jest interfejs lub swi- tch ethernetowy, hub albo ethernetowe magistrale koncentryczne (ang. Ethernet coax bus). Warstwa łącza danych jest najniższą warstwą, do której mogą odnosić się aplikacje VoIP i to zwykle jedynie w sposób bezpośredni (tylko funkcje obsługi jakości współdziałają z warstwą łącza danych — więcej na ten temat w rozdziale 9.). Warstwa sieci Warstwa łącza danych zapewnia ramkowanie danych na pojedynczym fizycznym połącze- niu, takim jak segment ethernetowy. Natomiast warstwa sieci dostarcza inteligencję logi- styczną niezbędną do tego, aby pojedyncza sieć mogła zaistnieć pomiędzy innymi połącze- niami fizycznymi. Na przykład tak, jak dwa segmenty ethernetowe połączone są w sieci WLAN. Warstwa sieci jest bardziej widoczna dla aplikacji niż warstwa łącza danych czy war- stwa fizyczna. Do jej zadań należy zapewnienie: • schematu routowania danych na łączach WAN, • schematu adresowania, tak aby usługi wyższych warstw mogły odnieść się do oddziel- nych fizycznych połączeń, a te z kolei mogły odwoływać się do siebie nawzajem, • definicji zorientowanych na połączenia oraz bezpołączeniowych struktur datagramów. Warstwa sieciowa nie jest najniższą warstwą, która jest istotna dla VoIP, ale jest najniższą war- stwą, do której muszą odwołać się aplikacje VoIP, aby mogły funkcjonować. Na przykład — datagramy i adresy — implementowane w warstwie sieci — są niezbędne dla funkcjonowania aplikacji VoIP. 30 | Rozdział 2. Głos na danych: wiele rozmów, jedna sieć Schemat adresowania wykorzystywany przez VoIP jest odziedziczony po IP. Każde urzą- dzenie w sieci IP posiada adres IP, zatem każde zakończenie VoIP także. Adres IP składa się z 32 bitów, zwykle przedstawianych przez cztery ośmiobitowe cyfry oddzielone punktami: 10.1.1.2004 Każda cyfra w adresie ma 256 wartości, zatem całość adresu (32 bity) schematu adresowania IP tworzy około 4,3 miliarda adresów. Nowsza wersja IP, Version 6, zezwala na 128-bitową przestrzeń adresową, jednak wdrażanie IP Version 6 jest powolne, dlatego niniejsza książka zajmuje się wyłącznie 32-bitowym schematem IP Version 4 — protokołem, na którym działa dzisiejszy internet. W kontekście sieci internetowej i sieci IP warstwę sieciową określa się czasem jako warstwę internetową. Wykorzystując adresy IP, warstwa sieci może ułatwić wykorzystanie w sieci WAN setek, tysięcy czy milionów połączeń fizycznych (na przykład internet, który wykorzystuje IP do łączenia milionów oddzielnych sieci). Indywidualnie każda z tych sieci dąży do dzielenia grupy po- wiązanych adresów. Każda taka grupa jest nazywana przez IP podsiecią (ang. subnet). Każdy datagram wysłany w sieci IP ma port źródłowy i port docelowy, zatem urządzenia odpowiedzialne za utrzymanie warstwy sieci wiedzą, gdzie przesłać dany datagram. Jednak warstwa sieci nie jest odpowiedzialna za żadną formę kontroli błędów — to jest zadanie war- stwy wyższej. Warstwa transportu Pomimo tego, że warstwa łącza danych zapewnia wyszukiwanie błędów na indywidualnym łączu sieciowym, nie wystarcza to, aby zagwarantować potrzeby dużej sieci z wieloma apli- kacjami. Dlatego warstwa transportu gwarantuje kontrolę błędów w całej sieci — od nadawcy do odbiorcy — bez względu na liczbę fizycznych połączeń pomiędzy nimi. Kontrola błędów warstwy transportu działa niezależnie od środków warstwy łącza danych, które są przypisane do rodzaju łącza, za które są odpowiedzialne. W warstwie transportu protokoły zostały zaprojektowane dla dwóch rodzajów usługi: • dostarczenie datagramów jest niezawodne, kompleksowe i szybkie, • dostarczenie datagramów jest w mniejszym stopniu niezawodne, jest niekompleksowe i wolniejsze. Rodzaj wybranej usługi zależy od potrzeb aplikacji. Niektóre aplikacje nie potrzebują wyso- kiego stopnia niezawodności (na przykład gry wideo), podczas gdy inne wymagają bezwzględ- nej (transakcje bankowe). W warstwie transportu IP dostarcza protokoły — UDP i TCP — które zajmują się oboma rodzajami usługi. Łączyć czy nie łączyć W sieci IP host wysyłający datagram może nie dostać informacji, czy został otrzymany przez odbiorcę. Ta metoda, zwana także siecią bezpołączeniową (ang. connectionless networking), wykorzystywana jest przez User Datagram Protocol (UDP). Jeśli kiedykolwiek grałeś w Quake’a w sieci, wykorzystywałeś wówczas protokół UDP. UDP świetnie sprawdza się w sytuacjach, gdy wymogiem jest szybki przesył danych, natomiast wszystkie elementy zapewnienia niezawodności przesyłu — jak na przykład potwierdzenie, że dane zostały dostarczone — są zbędne. W grach sieciowych — takich jak Quake — w których bierze udział wielu graczy, każdy uczestnik dowodzi uzbrojoną postacią, która próbuje zabić VoIP czy telefonia IP? | 31 pozostałych w wirtualnym świecie. Istotne tu jest przesłanie informacji o lokalizacji i prze- mieszczaniu się postaci w czasie rzeczywistym. Nawet nieznaczne opóźnienie w dostarczeniu tych datagramów jest sprawą życia i śmierci dla bohatera Quake’a. Gwarancje dostarczenia pochłoną zbyt dużo czasu — Quake może wykorzystywać dziesiątki datagramów UDP na sekundę. To samo dotyczy ruchu sieciowego przenoszonego w czasie połączeń VoIP. Ten ruch to od 30 do 50 datagramów na sekundę. Potwierdzenie dostarczenia każdego z nich doprowadzi- łoby do zatoru niedopuszczalnego w aplikacjach głosowych. Dlatego prawie wszystkie dane głosowe przesyłane w sieci są uznawane za bezpołączeniowe i przenoszone przez UDP. Bardziej niezawodnym protokołem do transmisji danych w sieci IP jest Transmission Control Protocol (TCP). Tak jak UDP, TCP jest zawarty w sieci IP. TCP wyróżnia się tym, że przekaź- niki, które z niego korzystają, muszą ustalić kanał transmisji lub połączenie, zanim wyślą dane do odbiorców. Z tego powodu TCP uważa się za protokół zorientowany na połączenie. W czasie transmisji TCP ma miejsce kontrola błędów. Na koniec transmisji wysyłający i odbie- rający zgadzają się zakończyć swoją konwersację, i połączenie zostaje zamknięte. TCP gwa- rantuje także, że pakiety dotrą w odpowiedniej kolejności. Ponieważ w porównaniu z UDP, TCP jest tak ostrożny, zwykle nie wykorzystuje się go do przesyłu danych głosowych. Może być jednak użyty do przenoszenia danych wywołujących połączenie: te fragmenty informacji, które sieć VoIP wykorzystuje do ustalenia, monitorowania i zakończenia połączeń. Datagramy TCP nazywane są pakietami, chociaż często słyszy się to określenie także w odniesieniu do datagramów UDP. W warstwie transportu IP zapewnia zarówno protokół zorientowany na połączenia (TCP), jak i bezpołączeniowy (UDP), które pozwalają na zastąpienie obu funkcji PSTN: transmisji głosu i sygnalizowania połączeń. Warstwy sesji, prezentacji i aplikacji Systemy operacyjne, aplikacje użytkownika, usługi aplikacji (jak DNS) i interfejsy użytkow- ników znajdują się w najwyższych warstwach modelu OSI. Na działania z systemem kom- puterowym czy siecią największy wpływ mają systemy działające w warstwie aplikacji. Za- daniem warstwy aplikacji jest odebranie danych i pociągnięcie funkcjonalności przez pozostałe sześć warstw bez potrzeby angażowania użytkownika w przebieg tego działania. W sieci VoIP interfejs użytkownika do funkcji telefonii — często jest to po prostu słuchawka telefoniczna z 12-klawiszową klawiaturą — zapewniany jest w warstwie aplikacji. Przysto- sowany do sieci VoIP model OSI jest pokazany na rysunku 2.1. Sieć VoIP jest zbiorem aplikacji i zakończeń sieciowych (agentów pozwalających na korzy- stanie z aplikacji), podobnie jak World Wide Web jest zbiorem połączonych aplikacji i zakoń- czeń sieciowych. W tym przypadku aplikacjami są strony WWW, a zakończeniami — prze- glądarki, które wyszukują i wyświetlają strony internetowe. W przypadku sieci VoIP aplikacjami są połączenia telefoniczne, rozmowy konferencyjne, poczta głosowa, automa- tyczne sekretarki, a nawet wideokonferencje czy komunikatory, podczas gdy zakończeniami są tradycyjne telefony, telefony IP czy telefony oparte na oprogramowaniu (ang. softphones), które pracują na komputerach. 32 | Rozdział 2. Głos na danych: wiele rozmów, jedna sieć Rysunek 2.1. Warstwy referencyjnego modelu OSI W sieci WWW strony internetowe są zamieszczane przy wykorzystaniu takiego oprogramo- wania, jak Apache — serwer sieciowy. Ten program komunikuje się z zakończeniami (prze- glądarki), aby ułatwić użytkownikowi kontakt z aplikacją (strona WWW). Ten model w ten sam sposób pracuje z VoIP. W sieci VoIP wyspecjalizowane sewery, które na razie będą określane jako serwery VoIP, komunikują się z IP lub tradycyjnymi telefonami w celu ułatwienia wykonania połączenia (aplikacja). Serwery VoIP Serwery VoIP — urządzenia kierujące lub uczestniczące w konwersacjach danych w VoIP w celu umożliwienia połączeń i inne aplikacje VoIP — są zwykle połączone z siecią przy wykorzy- staniu Ethernetu. Użytkownicy korporacyjni VoIP mają powody, by podłączyć serwery VoIP do różnego rodzaju łączy danych, takich jak ATM (ang. asynchronous transfer mode — tryb przesyłania asynchro- nicznego), choć większość użyje jedynie Ethernetu. Serwery VoIP pełnią wiele funkcji telefonii: • Przełączanie połączeń i zarządzanie nimi, tak jak tradycyjny PBX. Serwer VoIP pełniący tę funkcję zwykle nazywany jest softPBX. • Nagrywanie połączenia i funkcje automatycznej sekretarki, takie jak tradycyjna poczta głosowa. • Połączenia konferencyjne, takie jak tradycyjna usługa telekonferencyjna. • Umożliwianie dostępności — po to, aby tradycyjne telefony i sieci PBX mogły uczestni- czyć w sieci VoIP dzięki konwersji mediów. • Tłumaczenie kodujących standardów audio (kodeków) w czasie rzeczywistym w celu uła- twienia połączeń pomiędzy zakończeniami, które mają różne możliwości audio lub po- między zakończeniami analogowymi, cyfrowymi i IP. VoIP czy telefonia IP? | 33 Gdy zakończenia VoIP i serwerów są połączone w tej samej sieci IP, VoIP staje się mechani- zmem przełączającym rozmowy i transmitującym głos, zastępującym tradycyjną PBX. To, co odróżnia serwery VoIP od zakończeń głosowych, to dostarczanie interfejsu użytkow- nika dla aplikacji telefonicznych. Telefony to robią, dlatego są zakończeniami. Switche, inter- fejsy ATA, urządzenia bramowe PSTN i inne wyspecjalizowane urządzenia VoIP — nie, za- tem są serwerami VoIP. Kolejnym elementem odróżniającym zakończenia i serwery jest ich ilość w sieci. Podobnie jak w przypadku stron WWW, w systemie VoIP istnieje więcej zakoń- czeń niż serwerów, czasami nawet w stosunku tysiąca do jednego. Zakończenia głosowe Zakończenia, które działają (i łączą się bezpośrednio z użyciem sieci IP zwykle nazywane są telefonami IP lub bramkami VoIP. Telefony te i bramki, mają podobne możliwości jak telefony tradycyjne, różnią się natomiast tym, że zwykle mają połączenie ethernetowe typu RJ45, a nie analogowe czy cyfrową pętlę. Telefony IP mogą być podłączone bezpośrednio przez wpięcie do huba ethernetowego, switcha wykorzystującego ethernetowy kabel krosujący lub poprzez sieć przewodów wykorzystywaną w większości biur. Zwykle telefony IP mają interfejs 10/100BaseT, podobnie jak komputerowa karta sieciowa. Aplikacje głosowe działające na telefonie IP umożliwiają połączenia podobnie jak telefonia tradycyjna, lecz mechanizmy wywoływania połączeń i transmisji głosu są zupełnie inne. Pomimo że tradycyjne telefony nie wykorzystują skrętek typu RJ45, mogą być używane do Ethernetu dzięki możliwości podłączenia ich do bramki VoIP (adapter ATA). Adaptery, bramki VoIP są urządzeniami, które przetwarzają pojedyncze analogowe połączenie typu RJ11 do czteroparowego ethernetowego interfejsu 10/100BaseT, jak przedstawiono na rysunku 2.2. Urządzenia ATA są tańsze niż telefony IP. Mają też mniej możliwości — w końcu stary tele- fon analogowy nie może obsługiwać skomplikowanych aplikacji VoIP, nawet z wykorzysta- niem ATA, ponieważ nie ma zintegrowanych obwodów czy komponentów, które można za- programować. W niektórych przypadkach ograniczone możliwości tradycyjnego telefonu analogowego są wystarczające. Rysunek 2.2. Telefony analogowe są zakończeniami i mogą być wykorzystywane w sieciach VoIP razem z urządzeniami ATA Telefony IP i ATA są hostami w sieci IP. Podobnie jak inne hosty w sieciach, muszą posiadać swój własny adres IP i współpracować z pozostałą siecią. 34 | Rozdział 2. Głos na danych: wiele rozmów, jedna sieć Telefony IP czy tradycyjne? Wybór telefonów często zależy od budżetu projektu — tradycyjne telefony najczęściej już są na miejscu, więc jest to jedynie kwestia zaadoptowania ich do systemu VoIP. To oznacza mniejszy wkład kapitału w momencie przechodzenia na VoIP. Na wybór zakończeń ma także wpływ zakres wymaganych możliwości: telefony IP mają ich znacznie więcej niż tradycyjne telefony. Kolejną zaletą telefonów IP jest ich całkowita zależność od oprogramowania, zatem mogą działać jako aplikacja TCP/IP w systemie Windows, Mac czy Linux. To brzmi zachęcająco dla użyt- kowników telefonów komórkowych, którzy chcieliby zachować spersonalizowane ustawienia. Tak długo jak użytkownik ma dostęp do internetu, „softphone” może działać dokładnie tak samo jak telefon IP. W przypadku integracji już istniejących tradycyjnych telefonów z siecią VoIP należy kontynu- ować utrzymanie okablowania niezbędnego dla tych telefonów. Często nie jest ono skompli- kowane, jak na przykład pojedyncze miedziane przewody wykorzystywane do zasilania po- jedynczego telefonu analogowego, choć nie jest to regułą. Większość tradycyjnych systemów typu PBX wykorzystuje telefony, które wymagają dwóch par przewodów miedzianych oraz magistrali cyfrowej — te nazywa się telefonami cyfrowymi. Bezprzewodowe telefony IP mogą rozwiązać problem okablowania, chociaż same wprowa- dzają inne wyzwania. Ponieważ bezprzewodowy Etherent nie oferuje jeszcze mechanizmów jakości usługi ani dużych możliwości wykorzystania symultanicznego, stopień wykorzystania bezprzewodowych telefonów IP jest dużo niższy niż telefonów stacjonarnych. Wykorzystanie tradycyjnych telefonów bezprzewodowych jest jednym ze środków na utrzymanie mobilności bez poddawania się ograniczeniom bezprzewodowego Ethernetu. Jeśli wybór padnie na przewodowe telefony IP, to ethernetowy system musi być wystarczający, aby je obsłużyć. 100BaseT Ethernet i okablowanie typu Category 5e uważane są za minimum przy połączeniach telefonów IP. Z tego powodu używanie wyłącznie IP nie zawsze jest moż- liwe. Nie wszystkie lokalizacje, gdzie trzeba użyć telefonu IP, mają okablowanie etherentowe. Stary ethernetowy segment 10Base2 nie może być podłączony do telefonu IP, ponieważ żaden z dostępnych na rynku telefonów IP nie obsługuje interfejsów warstwy fizycznej (złączy BNC) wymaganych przez 10Base2 Ethernet. Ponadto jedynie 100BaseT umożliwia odpowiednią jakość wymaganą dla obsługi dużej grupy telefonów IP. Projekt 2.1. Konfiguracja telefonu IP i sieci testowej VoIP Do przeprowadzenia tego projektu niezbędny jest zestaw telefoniczny IP. W tym przy- kładzie wykorzystamy model Grandstream Budgetone 100. Do projektu potrzebny jest: • aparat Grandstream IP, • LAN. Telefony IP są jedynie aplikacjami programowymi, które wykorzystują protokoły VoIP: SIP, SCCP, H.323 czy MGCP dla sygnalizowania połączeń; RTP dla transmisji audio i czasami LDAP dla zintegrowania połączeń. Mogą one zawierać także usługi XML lub Java, aby ich VoIP czy telefonia IP? | 35 wyświetlacze i klawisze były atrakcyjne dla użytkownika telefonu. Taki zestaw programów protokołu składa się na telefon IP, który może działać zarówno na komputerze (softphone), jak i na wyspecjalizowanej podstawie, której obudowa wygląda jak tradycyjny telefon, co na- zywamy aparatem (więcej na ten temat w poprzedniej części). Wszystkie telefony IP wymagają fizycznego połączenia z siecią. W przypadku softphone jest to zapewnione przez system operacyjny komputera i sprzęt sieciowy. W aparacie telefonicz- nym te elementy są znacznie ściślej w sobie osadzone i mniej widoczne dla użytkownika. Podobnie jak komputer z interfejsem ethernetowym, aparat IP ma gniazdko kompatybilne z RJ45, zatem pierwszym krokiem, aby podłączyć aparat online — bez względu na to, jaki model te- lefonu IP wykorzystamy — jest podłączenie kabla krosującego pomiędzy tym gniazdkiem i swi- tchem ethernetowym. Telefon IP musi następnie otrzymać konfigurację działającą w sieci, do której jest podpięty. Aby skonfigurować telefon IP dla sieci, potrzebne są: • adres IP stały lub przypisany przez DHCP, • maska podsieci przypisana przez DHCP lub administratora, • adres bramy (opcjonalnie przypisany przez DHCP), • adres serwera DNS (ang. domain name service) obsługującego tę sieć. Adres IP wykorzystywany przez telefon może być stały lub dynamicznie przypisany przez DHCP (ang. Dynamic Host Configuration Protocol), jeśli serwer DHCP działa na tym segmencie Ethernetu. DHCP nie jest konieczny w niewielkim środowisku z kilkoma telefonami IP. Staje się niezbędny wtedy, gdy administrator może omyłkowo przypisać ten sam adres do dwóch telefonów, powodując zakłócenia — podobnie jak w sieci komputerowej. W tym przykładzie wykorzystamy stałe adresy. Konfiguracja każdego telefonu IP będzie różnić się w zależności od ich funkcji i wbudowanego oprogramowania. Większość dopuszcza podstawową konfigurację sieciową, którą można wy- konać przy pomocy klawiszy z samego telefonu. Telefon Grandstream Budgetone 101 jest pod- stawowym telefonem IP opartym na protokole SIP, a jego początkową konfigurację można prze- prowadzić w ten sposób. SIP to protokół inicjowania sesji (ang. Session Initiation Protocol), standard służący do sygnalizowania połączeń i negocjowania zdolności. Zostanie omówiony szerzej w rozdziale 7. Konfiguracja telefonu IP Grandstream Budgetone 101 Telefon Budgetone 101 posiada klawisz Menu, dwa klawisze ze strzałkami oraz wyświetlacz LCD, które służą do nawigacji w opcjach konfiguracji menu: DHCP, adres IP, maska podsieci, adres routera, adres serwera DNS, adres serwera TFTP, polecenie wyboru kodeków, adres serwera SIP oraz wersje oprogramowania wbudowanego (na wyświetlaczu pojawiające się pod nazwą Code Rel). Po znalezieniu interesującej opcji należy wcisnąć klawisz Menu, aby potwierdzić wybór, a następnie z klawiatury wprowadzić dane numeryczne wymagane dla każdej opcji. Menu należy wykorzystać jedynie do ustalenia adresu IP, maski podsieci i adre- su routera (bramy wyjściowej). Następnie należy wyłączyć DHCP i przypisać adres IP, maskę podsieci oraz adres routera. 36 | Rozdział 2. Głos na danych: wiele rozmów, jedna sieć Bardziej zaawansowaną konfigurację można przeprowadzić, wykorzystując wbudowane na- rzędzie do konfiguracji sieciowej. Gdy osiągniesz przypisany do telefonu adres IP przy użyciu przeglądarki, zostaniesz poproszony o zalogowanie się do telefonu, jak na rysunku 2.3. Do- myślne hasło to admin. Rysunek 2.3. Strona logowania do konfiguracji sieciowej telefonu Budgetone Następnie pojawi się strona z wieloma opcjami konfiguracji, jak ta na rysunku 2.4. Wiele z tych opcji jest dostępnych jedynie przez ten interfejs, a nie z klawiatury telefonu. Do tego projektu potrzebne będą jedyne ustawienia wyboru kodeków. Pierwszy z nich (najwyższy priorytet) należy skonfigurować na „PCMU” (Ameryka Północna) lub „PCMA” (reszta świata). Po wprowadzeniu wszelkich zmian w konfiguracji telefon należy wyłączyć i ponownie włączyć. Rysunek 2.4. Strona główna konfiguracji Budgetone VoIP czy telefonia IP? | 37 Niektóre telefony IP oferują interfejs Telnetu, a nie ten oparty na sieci. Aby skorzystać z tych narzędzi, należy połączyć się z telefonem przez klienta Telnetu, a nie przez przeglądarkę sie- ciową. W każdym przypadku, po ustawieniu konfiguracji sieciowej telefonu upewnij się, wy- syłając polecenie ping z innego hosta z tej samej podsieci, że telefon reaguje poprawnie na wysłany pakiet. Test prostej sieci VoIP W niniejszej książce sieć TCP/IP jest wykorzystana do zilustrowania założeń VoIP w projek- tach. Struktura tej sieci, przedstawiona na rysunku 2.5, wygląda następująco: • Telefon IP posiada adres IP 10.1.1.100-150. • Telefony softphone i urządzenia ATA posiadają adres IP 10.1.1.200-250. • Telefony softphone IP i niezakończeniowe urządzenia, takie jak proxy, mają zakres adresów 10.1.1.10-29. Serwer Asterisk, z którego korzystamy, zawsze będzie mieć adres 10.1.1.10. • Adres routera to 10.1.1.1. • Maska podsieci dla wszystkich urządzeń to 255.255.255.0, co zapewnia sieci testowej maksymalną liczbę 254 wszystkich urządzeń lub 8-bitową podsieć. • DHCP nie będzie wykorzystany, z wyjątkiem niektórych projektów. • Sieć testowa zawsze będzie wykorzystywać przewodowy Ethernet, chyba że zostanie za- znaczone inaczej. • Będzie się ona składać z jednego segmentu lub jednej ethernetowej sieci LAN, chyba że zostanie zaznaczone inaczej. • Ta sieć testowa wymaga dostępu do internetu dla wielu projektów. W tym celu należy wykorzystać firewall NAT lub urządzenie umożliwiające dostęp do sieci. Rysunek 2.5. Sieć testowa VoIP po zakończeniu projektu 2.1 38 | Rozdział 2. Głos na danych: wiele rozmów, jedna sieć Wiele urządzeń VoIP wymaga dostępu do zegara. Serwer NTP (ang. network time protocol), jaki wybraliśmy, to time.nist.gov. Więcej serwerów NTP jest dostępnych na liście na http://www.nist.gov. Projekt 2.2. Połączenie telefoniczne IP-IP Do tego projektu potrzebne są dwa telefony IP. My wykorzystamy dwa telefony typu Grandstream Budgetone 100 skonfigurowane jak w projekcie 2.1. Większość telefo- nów IP umożliwia połączenia IP-IP, podobne do tego opisanego tutaj, zatem można wykorzystać do takiego połączenia telefony IP innego producenta. Do projektu potrzebne są: • Dwa telefony IP typu Grandstream, • LAN. Podłączając dwa telefony IP do tego samego switcha ethernetowego lub łącząc je bezpośrednio ze sobą przy korzystaniu z krzyżowego kabla skrośnego, należy zapisać adresy IP, które zo- stały ustalone dla obu telefonów. W tym przykładzie wykorzystamy 10.1.1.103 dla dzwoniącego i 10.1.1.104 dla odbierającego połączenie. Jeśli telefony zostały skonfigurowane do DHCP, po- zostaw statyczną konfigurację. Telefon Budgetone umożliwia bezpośrednie połączenia z jednego telefonu IP do drugiego bez konieczności użycia serwera VoIP zarządzającego połączeniami. Określa się to jako połączenia IP-IP. Ponieważ każdy telefon IP posiada przypisany adres IP — wyróżniający go w sieci — telefon może wykonać połączenie, dzwoniąc na adres IP tak, jakby to był zwykły numer tele- foniczny. Aby to zrobić, należy się przede wszystkim upewnić, że nic nie jest przypisane do nazwy użytkownika albo użytkownika SIP na stronie konfiguracyjnej telefonu. Obie funkcje powinny pozostać „puste”. Po wprowadzeniu zmian wyłącz i ponownie włącz telefon. Wszystkie adresy IP mają dwanaście dziesiętnych cyfr, nawet jeśli wprowadzające zera nie są zapisane. Kropek, które zwykle są zawarte w adresie IP, nie wybiera się przy wybieraniu połączenia. Zatem w telefonie Budgetone adres 10.1.1.103 wybiera się jako: 010 001 001 103 Aby zadzwonić, należy podnieść słuchawkę. Następnie trzeba wcisnąć klawisz Menu, wybrać adres drugiego telefonu zgodnie z konwencją opisaną wcześniej i nacisnąć klawisz Send lub Redial. Ponieważ wybieranie za każdym razem dwunastocyfrowego adresu nie jest wygodne, serwery zarządzające połączeniami — jak rejestratory SIP — zapewniają wygodniejsze metody wybierania. Dzwonienie poprzez adres IP pozwala na obejście funkcji zarządzania połącze- niem i wykonanie bezpośredniego połączenia między zakończeniami w sieci VoIP. Jeśli po odebraniu telefonu, na który skierowano połączenie, w słuchawce telefonu IP można usłyszeć głos rozmówcy, oznacza to, że właśnie udało Ci się dokonać pierwszego połączenia w sieci VoIP. Wyczyn na miarę pierwszego połączenia Bella i Watsona z 1876 roku. Jeśli telefon nie zadzwoni, należy sprawdzić, czy wybrany adres IP był prawidłowy, czy tele- fon został odpowiednio skonfigurowany i czy korzysta z domyślnego portu SIP (5060) oraz upewnić się, czy rejestracja SIP jest wyłączona. Wszystkie te opcje dostępne są na stronie konfi- guracyjnej telefonu Budgetone i będą szerzej omówione w dalszej części książki. VoIP czy telefonia IP? | 39 Dzwonienie przez adres IP nie jest łatwe, a w środowisku DHCP nie jest wcale prak- tyczne — nie wspominając nawet o domowym czy biznesowym systemie telefonicznym. Będziesz je wykorzystywać jedynie do testowania i usuwania błędów w programie. Rozproszenie kontra scentralizowanie W tradycyjnej telefonii zakończenia i sieci PBX współpracują na zasadzie podobnej jak termi- nale i duży system komputerowy. Oznacza to, że sieć PBX (lub główny system) ma wbudo- wane wszystkie możliwości aplikacji i że interfejs zakończeń (terminali) użytkownika działa tak, jak mu na to pozwala PBX. W telefonii IP zakończenia głosowe można zaprogramować, zmniejszając konieczność cen- tralizacji. Funkcje zakończeń VoIP nie zawsze są narzucane przez serwer VoIP. Zakończenia VoIP mogą współpracować z wieloma usługami na różnych serwerach. DNS, LDAP, SIP oraz RTP są powiązanymi z VoIP protokołami aplikacji, które mogą działać na oddzielnych serwe- rach lub wręcz bez serwerów (niektóre pracują bezpośrednio między zakończeniami i nie po- trzebują pośrednictwa serwera). Dobrym przykładem będzie tu połączenie IP-IP z projektu 2.2. W porównaniu z połączeniem w tradycyjnej telefonii, które zawsze musi być skierowane przez centralę telefoniczną, taką jak PBX, widać tu znaczną różnicę. Tradycyjne połączenie jest ustanowione, obsłużone i rozliczone przez to samo urządzenie — sieć PBX. Co więcej, dźwięki rozmowy są skierowane przez PBX, ponieważ jest to mechanizm komutujący, który tworzy pętlę głosową pomiędzy dzwoniącym i odbierającym. Przedstawia to rysunek 2.6. W sieci VoIP funkcje zarządzania połączeniem są oddzielone od funkcji transmisji głosu. Po- zwala to na uruchomienie każdej funkcji z różnych zasobów sieci — jak przedstawiono na rysunku 2.7. Połączenie może być zarządzane poprzez WLAN, a transmisja głosu może mieć miejsce bezpośrednio między dwoma zakończeniami LAN po to, aby oszczędzić wydajność sieci WLAN. W efekcie pojedynczy serwer zarządzający połączeniami może pracować dla wielu terminali, zwiększając wartość sieci WAN i prawdopodobnie oszczędzając pieniądze, które trzeba by było wydać na utrzymanie systemów PBX. Rozproszenie aplikacji VoIP powoduje, że dla sieci WAN jest to lepsze rozwiązanie niż tra- dycyjna telefonia. Kolejną zaletą VoIP — zwłaszcza w ograniczonej szerokością pasma WAN — jest kompresja. Rysunek 2.6. W tradycyjnej sieci PBX transmisja głosu i zarządzanie połączeniem zależne są od centrali głosowej, przez którą muszą przejść 40 | Rozdział 2. Głos na danych: wiele rozmów, jedna sieć Rysunek 2.7. W telefonii IP zarządzanie połączeniem i sygnalizowanie mogą być oddzielone od transmisji głosu Jądro i brzeg W sercu sieci znajduje się jądro lub szkielet sieci. W nowoczesnych sieciach IP jądro służy do przenoszenia dużych ilości skumulowanego ruchu pomiędzy węzłami, które nie są prawdo- podobnie zakończeniami — to znaczy nie są hostami, na których ruch został zapoczątkowany czy do których jest przeznaczony, lecz raczej takimi, których zadaniem jest przesłanie ruchu wzdłuż jądra sieci aż do punktu przeznaczenia. Jądro jest jak dziesięciopasmowa autostrada międzystanowa: wielu ludzi nią jeździ, ale nikt nie uzna za drogę rampy wjazdowej na autostradę. Miliardy hostów może wysyłać i odbierać dane, które przechodzą przez jądro internetu (szkielet), ale prawie żaden z tych hostów nie jest bez- pośrednio połączony z jądrem. Zakończenia sieci IP łączą się z różnymi sieciami, które wspólnie dzielą wysokoprzepustowe łącza do jądra. Te łącza określane są wspólną nazwą brzegu. Brzeg jest jak ulice, które otaczają autostradę. Większość ruchu, który kończy się na autostradzie, rozpoczyna się na tych ulicach. Główna różnica pomiędzy rozproszonym a scentralizowanym systemem komputerowym jest analogiczna: w środowisku dużej sieci, jak PSTN, wszystkie zakończenia posiadają bezpo- średnie połączenie z jądrem — główną magistralą. Podobnie jest w systemie PBX — wszystkie zakończenia mają bezpośrednie połączenie z centralą PBX. Zatem wszystkie drogi w tym „mieście” są w rzeczywistości rampami wjazdowymi na autostradę. VoIP umożliwia tworzenie sieciowych gadżetów, które zwykle istnieją w jądrze tradycyjnej te- lefonii, po to, aby funkcjonalność aplikacji zbliżała się coraz bardziej do brzegu sieci. Podob- nie rozproszone aplikacje komputerowe zastępowały scentralizowane aplikacje klienta (ser- wera) przez ponad ostatnich dwadzieścia lat. Rozproszenie kontra scentralizowanie | 41 W sieci VoIP sieć podstawowa wciąż istnieje i jest niezbędna, choć służy innym celom niż w PSTN. W środowisku VoIP jądro służy głównie do przesyłu danych, a programowe funk- cjonalności aplikacji głosowych istnieją w rozproszonym modelu stacji równoprawnych, serwe- rów i zakończeń VoIP. Mogą one znajdować się gdziekolwiek na brzegu, oferując nowe i zmie- niające się możliwości, bez wymogu zmian w jądrze. W tradycyjnej telefonii wygląda to inaczej. Jądro sieci PSTN jest odpowiedzialne za wszystkie usługi udostępnione klientom firmy telefonicznej lub użytkownikom korporacyjnej sieci PBX, zatem wprowadzenie nowych cech może pociągać za sobą zmiany w sieci podstawowej. VoIP w sieciach korporacyjnych VoIP może być wykorzystywany do łączenia telefonów IP z segmentu ethernetowego z ser- werem VoIP, zarządzającym połączeniami. Serwer ten z kolei może łączyć telefony z siecią PSTN, jak przedstawiono na rysunku 2.8. Rysunek 2.8. Serwer VoIP może być bramą PSTN dla telefonów IP połączonych przez Ethernet Pojedynczy serwer VoIP może pracować jako brama PSTN dla telefonów IP w segmentach ethernetowych zlokalizowanych w zewnętrznych biurach, tak długo jak długo istnieje pomię- dzy nimi połączenie WAN. Dzięki temu telefony IP mogą łączyć się między sobą, a serwer VoIP kieruje połączeniami pomiędzy biurami i PSTN. Przedstawia to rysunek 2.9. Rysunek 2.9. Serwer VoIP może być bramą PSTN dla telefonów IP w sieci WAN Jeśli firma korzysta z konwencjonalnej sieci PBX w całym kraju, to wszystkie biura można połą- czyć, wykorzystując VoIP w sieci WAN. W ten sposób każda sieć PBX może łączyć zarówno rozmowy wewnątrz swojej lokalnej sieci telefonicznej, jak i połączenia pomiędzy nią i siecią 42 | Rozdział 2. Głos na danych: wiele rozmów, jedna sieć PSTN. Połączenia ustanowione pomiędzy telefonami w przeciwnych sieciach PBX mogą być kierowane przez VoIP na WAN, jak na rysunku 2.10. Rysunek 2.10. Serwery VoIP mogą wykorzystać WAN do ustanawiania połączeń pomiędzy sieciami PBX w różnych biurach (przełączanie międzymiastowe centrala-centrala) Wszystkie rozwiązania VoIP wymagają co najmniej dwóch urządzeń VoIP (na przykład tele- fonu IP i serwera VoIP lub dwóch serwerów VoIP) oraz co najmniej jednej formy łączności. VoIP, podobnie jak sieć, jest technologią zorientowaną na komunikację. Jej protokoły to zestaw reguł, którym podporządkowują się urządzenia i programy po to, aby mogły zadziałać aplikacje VoIP. Każda grupa protokołów VoIP (dwa największe to H.323 oraz SIP) ma swoje własne re- guły, które wymuszają odpowiednią konwersację. Najważniejszą regułą jest definicja mini- malnych wymagań VoIP: co najmniej dwa hosty TCP/IP korzystające ze wspólnego proto- kołu i połączonych łączy danych. Konwergencja sieci Kompletna konwergencja sieci ma miejsce wtedy, gdy utrzymuje się jeden środek transportu dla wszystkich aplikacji sieciowych (w przypadku VoIP — sieci IP), włączając w to telekomu- nikację. Im więcej aplikacji głosowych i multimedialnych jest obsługiwanych przez sieci IP, tym większa jest konwergencja sieci. Z teoretycznego punktu widzenia konwergencja zwiększa produktywność administratora, w praktyce widać, że im większe połączenie sieci głosowych i danych, tym bardziej spadają koszta utrzymania sieci. Konwergencja nie musi być szybkim procesem. A czasem wręcz istnieją argumenty przeciwko całkowitej konwergencji: kapitał zamrożony w dobrym dotychczasowym sprzęcie albo goto- wość sieci. Podobnie jak bywało z wieloma zmianami paradygmatów w sieci, istnieją ścieżki migracji, które pozwalają na przejście od częściowej do całkowitej konwergencji. Jedną z ta- kich ścieżek jest hybrydowa centrala głosowa. „Czysty IP” czy „obsługujące IP”? Centrale głosowe typu „czysty IP” nie mogą bezpośrednio korzystać z tradycyjnych komu- towanych telefonów i przełączy dalekosiężnych. Producenci, którzy określają rozwiązania Rozproszenie kontra scentralizowanie | 43 VoIP jako pure IP (czysty IP), mają na myśli to, że i telefony, i przełącza podłączone do ich centrali są całkowicie oparte na pakietach. Połączenia do zewnętrznych systemów, na przykład do PSTN, są realizowane przez dodatkowy sprzęt, który umożliwia transmisję sygnałów do serwera przełączającego wykorzystującego IP. Dlatego producenci, których serwery obsługują jedynie zakończenia IP, wybierają określenie „czysty IP”. Dobrym przykładem „czystego IP” jest CallManager 4.0 systemu Cisco — jest to oparty wyłącznie na oprogramowaniu switch, który potrzebuje zewnętrznego sprzętu i bramy dla mediów do obsługi zakończeń innych niż IP. Na rysunku 2.11. widać, że wszystkie urządzenia komunikujące się z siecią czysty IP PBX posługują się protokołem TCP/IP w Ethernecie. Rysunek 2.11. Switch typu „czysty IP” posiada jedynie przełącza oparte na IP; wszystkie łącza zasilające ten sam switch są w TCP/IP Centrale głosowe „obsługujące IP” (IP enabled), inaczej niż systemy oparte wyłącznie na IP, zapewniają obsługę wszystkich rodzajów zakończeń, także do telefonów analogowych i przełą- czy z sieci PSTN. Wszystkie urządzenia — IP, analogowe czy cyfrowe — mogą się łączyć, jak przedstawia to rysunek 2.12. Rysunek 2.12. Centrala głosowa obsługująca protokół IP umożliwia połączenia cyfrowe oparte na IP — jak T1 — oraz połączenia analogowe Medialny interfejs niezbędny do korzystania z tradycyjnych urządzeń telefonicznych wraz z centralą obsługującą IP często jest pojedynczą cyfrową magistralą i mikroprocesorem, w dużej mierze podobnie jak konwencjonalna sieć PBX. Przykładami central obsługujących IP są Com- 44 | Rozdział 2. Głos na danych: wiele rozmów, jedna sieć munication Manager 2.0 firmy Avaya oraz Asterisk firmy Digium (rozwiązanie typu open so- urce), oba działające w systemie Linux. Czasami centrale obsługujące IP określane są nazwą hybrydowe. Główne zagadnienia: głos na danych — wiele konwersacji, jedna sieć Główne zagadnienia: głos na danych — wiele konwersacji, jedna sieć • System VoIP może zastąpić tradycyjną telefonię, lecz należy stosować środki jakości ob- sługi, aby VoIP był takiej jakości, jak urządzenia tradycyjnej telefonii. • Model OSI dzieli VoIP na warstwy. Niższe warstwy obsługują sieć, a wyższe — aplikacje. • Strumienie medialne VoIP przenoszone są przez bezpołączeniowe datagramy UDP, a nie pakiety TCP. W telefonii i innych aplikacjach w czasie rzeczywistym nie ma bowiem po- trzeby korygowania błędów. Administratorzy VoIP będą raczej dążyli do likwidacji błę- dów. Oznacza to zaprojektowanie sieci IP przenoszącej głos, a nie tylko dane. • Większość telefonów IP dopuszcza wykonywanie bezpośrednich połączeń między sobą, wybieranych poprzez adres IP, bez konieczności pośrednictwa serwera PBX. Zadaniem serwera jest między innymi stworzenie nieskomplikowanego schematu adresowania oraz udostępnienia innych możliwości, które nie są osiągalne z telefonu. • Tradycyjna sieć telefoniczna charakteryzuje się zależnościami klient (serwer) lub centrali- zacją. Sieci VoIP cechuje rozproszenie. • Większość zakończeń IP umieszczona jest na przysłowiowym „brzegu” sieci, tam gdzie znajdują się także komputery i drukarki. • Systemy głosowe typu „pure IP” nie wykorzystują dotychczasowych połączeń czy pro- tokołów — takich jak POTS czy T1. Wspomagają raczej protokoły VoIP i przenoszą kon- wersję mediów niezbędną dla takich połączeń na inne urządzenia. • Systemy „obsługujące IP” (hybrydowe systemy IP) oferują połączenia przez serwer dla dotychczasowych łączy, a jednocześnie obsługują sygnalizowanie VoIP — zwykle w ob- rębie tego samego serwera. Główne zagadnienia: głos na danych — wiele konwersacji, jedna sieć | 45
Pobierz darmowy fragment (pdf)

Gdzie kupić całą publikację:

VoIP. Praktyczny przewodnik po telefonii internetowej
Autor:

Opinie na temat publikacji:


Inne popularne pozycje z tej kategorii:


Czytaj również:


Prowadzisz stronę lub blog? Wstaw link do fragmentu tej książki i współpracuj z Cyfroteką: