Báo cáo thực tập: Hệ thống VoIP và tổng đài Asterisk
Phần I: Tổng quan về công nghệ VoIP
Công nghệ VoIP (Voice Over IP) là công nghệ cho phép truyền thông tin thoại từ nơi này sang nơi khác thông qua các mạng sử dụng giao thức IP (Internet Protocol). Nó được phát triển lần đầu vào năm 1995, ban đầu gặp nhiều vấn đề về trễ và chất lượng. Tuy nhiên, kể từ đó, công nghệ VoIP đã phát triển nhanh chóng và mang lại nhiều lợi ích.
I. Khái niệm
VoIP là công nghệ truyền thoại qua mạng IP, còn được biết đến với các tên gọi như điện thoại Internet, điện thoại IP, điện thoại dải rộng. Khác với điện thoại thông thường, tín hiệu thoại qua VoIP được nén, đóng gói và truyền qua mạng IP.
II. Ưu nhược điểm
- Ưu điểm: Gọi điện thoại giá rẻ, tính thống nhất cao (tích hợp thoại, số liệu, báo hiệu trên cùng mạng IP), khả năng mở rộng dịch vụ.
- Nhược điểm: Chất lượng dịch vụ có thể bị ảnh hưởng bởi độ trễ và mất gói tin trên mạng số liệu; vấn đề bảo mật do tính chất hỗn hợp và rộng khắp của mạng Internet.
III. Các thành phần trong mạng VoIP
Một mạng VoIP bao gồm các thành phần chính như:
- Thiết bị đầu cuối (Terminal): Phần mềm (softphone) hoặc phần cứng (hardphone) để kết nối mạng IP.
- Mạng truy nhập IP: Các mạng dữ liệu sử dụng giao thức TCP/IP, phổ biến là Internet.
- Gateway: Thiết bị kết nối mạng IP với mạng điện thoại công cộng (PSTN), có ba loại: truyền tải kênh thoại, điều khiển truyền tải kênh thoại và báo hiệu.
- Gatekeeper: Bộ não của hệ thống, quản lý tập trung, cung cấp các dịch vụ như nhận dạng đầu cuối, quản lý băng thông, chuyển đổi địa chỉ, đăng ký, tính cước.
IV. Các giao thức trong mạng VoIP
1. Giao thức H.323:
Tiêu chuẩn quốc tế cho thoại IP, được ITU-T phát triển cho phép truyền thông đa phương tiện qua mạng chuyển mạch gói. H.323 bao gồm cấu trúc với các thành phần như Thiết bị đầu cuối, Gatekeeper, Gateway, và Khối điều khiển đa điểm (MCU).
2. Giao thức SIP (Session Initiation Protocol):
Giao thức báo hiệu lớp ứng dụng để thiết lập, duy trì, kết thúc phiên truyền thông đa phương tiện. SIP dựa trên ý tưởng của HTTP và có các thành phần như User Agent, Proxy Server, Location Server, Registrar Server.
3. Real-time Transport Protocol (RTP):
Giao thức truyền dữ liệu thời gian thực (audio, video) từ đầu cuối đến đầu cuối, quản lý thời gian và nhận dạng dữ liệu. RTP không đảm bảo chất lượng dịch vụ, chức năng này được thực hiện bởi RTCP và RSVP.
4. Real-time Transport Control Protocol (RTCP):
Hỗ trợ RTP, cung cấp thông tin về chất lượng truyền và các thành phần đích, giúp ứng dụng điều chỉnh và thích nghi. RTCP có 4 loại thông báo chính: Sender Report (SR), Receiver Report (RR), Source Description (SDES), Application (APP).
5. Resource Reservation Protocol (RSVP):
Giao thức báo hiệu hỗ trợ RTP, cung cấp cơ chế đảm bảo băng thông và chất lượng dịch vụ (QoS) cho các hoạt động của ứng dụng.
6. Giao thức SGCP (Simple Gateway Control Protocol):
Cho phép điều khiển kết nối giữa trung kế, thiết bị đầu cuối và gateway. SGCP sử dụng 5 lệnh điều khiển chính để thiết lập, duy trì và giải phóng cuộc gọi.
7. Giao thức MGCP (Media Gateway Control Protocol):
Cho phép điều khiển gateway từ bên ngoài mạng, tương tự SGCP nhưng bổ sung các chức năng như cấu hình Endpoint, kiểm tra trạng thái kết nối, và thông báo trạng thái khởi động lại của gateway.