Перечень лабораторных работ. Лабораторная работа 1 общие сведения об ip
 Скачать 2.35 Mb.
|
|
1 Методические рекомендации по проведению лабораторных работ 2 Содержание ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ .......................................................................................... 4 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ IP- ТЕЛЕФОНИИ. IP-АТС ........................................................................................ 7 1.1 К РАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ................................................................. 7 1.2.П РАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ . ..................................................................................... 15 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2. НАСТРОЙКА IP-ТЕЛЕФОНА ............ 17 2.1 К РАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ............................................................... 17 2.2 П РАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ...................................................................................... 20 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3. НАСТРОЙКА ПРОГРАММНОГО IP- ТЕЛЕФОНА ......................................................................................................... 23 3.1. К РАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ .............................................................. 23 3.2 П РАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ...................................................................................... 30 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4. НАСТРОЙКА WI-FI IP-ТЕЛЕФОНА 33 4.1 К РАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ............................................................... 33 4.2 П РАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ...................................................................................... 42 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5. НАСТРОЙКА ГОЛОСОВОГО ШЛЮЗА ................................................................................................................................. 46 5.1 К РАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ............................................................... 46 5.2. П РАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ..................................................................................... 49 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6. НАСТРОЙКА USB ГОЛОСОВОГО ШЛЮЗА ................................................................................................................ 53 6.1 К РАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ............................................................... 53 6.2 П РАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ...................................................................................... 59 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7. ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СЕРВЕРА IP-ТЕЛЕФОНИИ 3CX .................................................................... 63 7.1. К РАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ .............................................................. 63 7.2 П РАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ...................................................................................... 70 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8. УСТАНОВКА И НАСТРОЙКА СЕРВЕРА IP-ТЕЛЕФОНИИ 3CX PHONE SYSTEM ....................................................... 73 8.1.К РАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ............................................................... 73 8.2 П РАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ...................................................................................... 81 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9. ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СЕРВЕРА IP-ТЕЛЕФОНИИ ASTERISK ........................................................ 83 9.1 К РАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ............................................................... 83 9.2. П РАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ..................................................................................... 85 3 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10. УСТАНОВКА И НАСТРОЙКА СЕРВЕРА IP-ТЕЛЕФОНИИ ASTERISK ........................................................................... 87 10.1К РАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ .............................................................. 87 10.2 П РАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ .................................................................................... 94 4 Общее описание Лабораторная установка представляет собой одно рабочее учебное место с установленным на нем оборудованием: - рабочий стол; - сервер IP-телефонии, с установленными операционными системами: - Microsoft Windows 7 и IP-АТС 3CX Phone System, - Linux CentOs и IP-АТС Asterisk; - ПЭВМ пользователя с операционной системой Microsoft Windows 7 - Wi-Fi маршрутизатор DIR-615 - голосовой шлюз D-Link DVG-5402SР; - USB адаптер; - коммутатор типа DGS-1008; - голосовой шлюз Cisco SPA112 ; - IP телефонный аппарат D-Link DPH-150S; - Wi-Fi IP телефонный аппарат Tecom DMP330; - DECT телефонный аппарат Panasonic; - телефонный аппарат Panasonic - переключатель KVM; - коммутационная патч-панель; - коммутационные розетки. Назначение гнезд коммутационной панели представлены ниже. Гнездо Интерфейс устройства Сокр. 1 Голосовой шлюз Cisco SPA112 VR_C 2 Голосовой шлюз D-Link DVG-5402SР Wan VR_DW 3 Голосовой шлюз D-Link DVG-5402SР Lan1 VR_DL1 4 Голосовой шлюз D-Link DVG-5402SР Lan2 VR_DL2 5 Голосовой шлюз D-Link DVG-5402SР Lan3 VR_DL3 6 Голосовой шлюз D-Link DVG-5402SР Lan4 VR_DL4 7 Сетевая карта ПЭВМ РМ пользователя WS 8 Сетевая карта сервера IP-телефонии SRV 9 Маршрутизатор D-Link DIR-615 Wan R_W 10 Маршрутизатор D-Link DIR-615 Lan1 R_L1 11 Маршрутизатор D-Link DIR-615 Lan1 R_L2 12 Маршрутизатор D-Link DIR-615 Lan1 R_L3 13 Маршрутизатор D-Link DIR-615 Lan1 R_L4 14 Коммутатор DGS-1008 Lan1 SW_1 15 Коммутатор DGS-1008 Lan2 SW_2 16 Коммутатор DGS-1008 Lan3 SW_3 17 Коммутатор DGS-1008 Lan4 SW_4 18 Коммутатор DGS-1008 Lan5 SW_5 5 19 Коммутатор DGS-1008 Lan6 SW_6 20 Коммутатор DGS-1008 Lan7 SW_7 21 Коммутатор DGS-1008 Lan8 SW_8 22-24 Не используются (резерв) Коммутационная розетка RJ-11 №1 Гнездо Устройство Сокр. 1 Голосовой шлюз Cisco SPA112 Tlf1 Cis_Tel1 2 Голосовой шлюз Cisco SPA 112 Tlf2 Cis_Tel2 Коммутационная розетка RJ-11 №2 Гнездо Устройство Сокр. 1 Голосовой шлюз D-Link DVG-5402SP Tlf1 DLink_Tel1 2 Голосовой шлюз D-Link DVG-5402SP Tl2 DLink_Tel2 Коммутационная розетка RJ-11 №3 Гнездо Устройство Сокр. 1 Голосовой шлюз D-Link DVG-5402SP Line DLink_L 2 Не используется Коммутационная розетка RJ-11 №4 Гнездо Устройство Сокр. 1 USB адаптер Line USB_L 2 USB адаптер Tlf USB_Tel Для подключения в сети электропитания на каждом рабочем месте имеются сетевые фильтры. Адресный план, выставленный по умолчанию представлен в таблице 1 Таблица 1. Адресный план стенда Устройство IP адрес (WAN) IP адрес (LAN) Тлф номер ID SIP Пароль SIP Пароль устройства Голосовой шлюз Cisco SPA 112 192.168.0.140 104 104 eee555 admin admin Голосовой маршрутизатор D-Link DVG- 5402SP 192.168.0.230 103 103 ddd444 admin admin user user IP-телефон D- Link DPH-150s 192.168.0.200 101 101 bbb222 admin admin Wi-Fi телефон Tecom DMP330 Wi-Fi DHCP 105 105 ffff6666 Server IP- 192.168.0.110 100 aaaaaa admin Stend 6 телефонии IP (софт) телефон X-Lite admin Stend root 123456 Wi-Fi маршрутизатор D-Link DIR-615 192.168.0.191 admin IP (софт) телефон X-Lite 192.168.0.131 102 102 ccc333 Stend Stend Приведенный ниже перечень лабораторных работ не является исчерпывающим для данного оборудования, и является типовым. 7 Лабораторная работа №1 Общие сведения об IP-телефонии. IP- АТС 1.1 Краткие теоретические сведения IP-телефония (или VoIP – Voice over Internet protocol) – технология, которая использует сеть с пакетной коммутацией сообщений на базе протокола IP для передачи голоса в режиме реального времени. При разговоре голосовые сигналы преобразуются в пакеты данных, которые затем сжимаются. Далее эти пакеты данных посылаются через Интернет приемной стороне. Когда пакеты данных достигают адресата, они декодируются в аналоговый голосовой сигнал. IP-телефония в чистом виде может применяться в качестве линий передачи голоса, для чего могут использоваться специально выделенные цифровые каналы. Особенности IP-телефонии В качестве достоинств IP телефонии можно отметить меньшие затраты на телефонные разговоры. В особенности это распространяется на междугородние и международные звонки. Также намного меньше затраты на инвестиции в оборудование. Выделенное подключение, т. е. возможность постоянного доступа к телефонной связи с телефонной станции требует избыточной производительности за счет времени простоя в течение речевого сеанса. В таких случаях приходится оплачивать и то время, когда не используется телефонная линия. В отличие от аналоговой телефонии, IP-телефония создает «подключение по запросу» и не имеет зарезервированных линий связи, что уменьшает затраты на телефонные разговоры. Интернет-телефония частично использует существующие сети закрепленных за абонентами телефонных линий. Но в них она дополнительно применяет прогрессивную технологию сжатия передаваемых сигналов, которая более полно использует емкость телефонных линий. При обычном способе передачи речи (аналоговой телефонии) используется канал пропускной способностью 64 кбит/с независимо от того, разговаривает абонент или молчит во время соединения. В случае передачи речи по IP-сетям, за счет оцифровки и компрессии (сжатия), речь передается в виде цифровой информации, причем если абонент молчит или делает паузы в разговоре, цифровая информация в канал не передается и канал не заполняется. Это позволяет в одном канале 64 кбит/с передавать от 8 и более соединений одновременно, что в свою очередь обеспечивает снижение тарифов, и, соответственно, оплата уменьшается. Во-вторых, IP-телефония привлекает дополнительными возможностями совмещенного доступа в Интернет. Голосовые данные, факсимильные сообщения передаются уже с используемым набором IP-протоколов 8 Интернета. Таким образом, голосовая информация и обычные данные могут передаваться по одной и той же сети. Это означает, что клиенты получают дополнительную полезную функцию от используемой сети, которая сочетает в себе свойства сети передачи обычных данных и телефонной сети. По сути это означает, что, имея компьютерную сеть, можно «наложить» на нее телефонию, и голосовой трафик этой сети будет передаваться по тем же каналам, что и данные (рис. 1.1). Доступ в Интернет становится более универсальным. Рис. 1.1. Компьютерная сеть с наложенной на нее IP-телефонией На рисунке показаны: - А, В – абоненты, обменивающиеся информацией по сети; - K А , К В - компьютеры абонентов А и В соответственно. - Ш А и Ш В – шлюзы А и В. - FAX А и FAX В – телефаксы А и В. - ТA А и ТA В – телефоны А и В. Открытая архитектура – еще одна важная особенность VoIP. Еще одним положительным свойством IP-телефонии является наличие общих протоколов IP-телефонии: H.323, MGCP, SIP и т. д. Принципы пакетной передачи Для проведения сеанса связи пользователь набирает номер вызываемого абонента, после чего происходит соединение с сетевым шлюзом, как показано на рис. 1.2 Рис. 1.2. Соединение с сетевым шлюзом Голосовое сообщение абонента А с помощью микрофона преобразуется в электрический аналоговый сигнал, который претерпевает ряд преобразований (кодируется). Внутри шлюза происходит оцифровка голосового сигнала. 9 После оцифровки цифровой сигнал, занимающий изначально, как и наша речь, канал в 64 кбит/с, сжимается в соответствии с выбранным кодеком и разбивается на пакеты сигналов в соответствии с выбранным типом кодирующего устройства (кодеком) (рис. 1.3 и 1.4). В преобразовании участвуют как аппаратные, так и программные средства со стороны абонента А. Рис. 1.3. Сжатие канала Рис. 1.4. Разбиение на пакеты Далее сжатые данные отправляются в сеть. На приемной стороне имеется аналогичный набор устройств абонента В (рис 1.5), производящих преобразования в обратном порядке. Пакеты из сети поступают в телефонный шлюз, подключенный к телефонной линии. Все операции повторяются в обратном порядке, то есть осуществляется декодирование цифрового сигнала и преобразование его в аналоговую форму, которая приводит в действие звуковой динамик. Рис. 1.5. Соединение с приемной стороной 10 Показанные этапы преобразования сигналов и передачи происходят в малые доли секунды, практически в реальном масштабе времени, что позволяет обеспечить дуплексный (двухсторонний) разговор. Архитектура технологии VoIP может быть упрощенно представлена в виде двух плоскостей. Нижняя плоскость – это базовая сеть с маршрутизацией пакетов IP, верхняя – программные средства управления обслуживанием вызовов. Нижняя плоскость, говоря упрощенно, представляет собой комбинацию взаимосвязанных протоколов Интернета: это RTP (Real Time Transport Protocol), который функционирует поверх протокола UDP (User Datagram Protocol), расположенного, в свою очередь, в стеке протоколов TCP/IP над протоколом IP. Таким образом, иерархия протоколов RTP/UDP/IP представляет собой своего рода транспортный механизм для речевого трафика. Отметим, что в сетях с маршрутизацией пакетов IP для передачи данных всегда предусматриваются механизмы повторной передачи пакетов в случае их потери. При передаче голосовой информации в реальном масштабе времени этот прием неприменим, т. к. речевая информация очень чувствительна к задержкам, но менее чувствительна к потерям, поэтому для передачи речи (как и видеоинформации) используется механизм негарантированной доставки информации RTP/UDP/IP. Рекомендации ITU-Т допускают задержки в одном направлении, не превышающие 150 мс. Как уже было сказано, верхняя плоскость архитектуры VoIP управляет обслуживанием запросов связи, т. е. адресацией, куда вызов должен быть направлен, и способом, каким должно быть установлено соединение между абонентами. Инструмент такого управления – телефонные системы сигнализации. Виды соединений, взаимодействие с компьютерной сетью Можно выделить три наиболее часто используемых сценария IP- телефонии: - компьютер-компьютер; - телефон-компьютер; - телефон-телефон. Первый сценарий «компьютер-компьютер» реализуется на базе стандартных компьютеров, оснащенных средствами мультимедиа и подключенных к сети Интернет. Компоненты сценария «компьютер-компьютер» показаны на рисунке 6. В этом сценарии аналоговые речевые сигналы от микрофона абонента А преобразуются в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Отсчеты речевых данных в цифровой форме затем сжимаются кодирующим устройством для сокращения нужной для их передачи полосы в отношении 4:1, 8:1 или 10:1. Выходные данные после сжатия формируются в пакеты, к которым добавляются заголовки протоколов, и затем пакеты передаются через IP-сеть в систему IP-телефонии, обслуживающую абонента Б. Когда пакеты принимаются системой абонента Б, заголовки протокола удаляются, а сжатые речевые данные поступают в устройство, развертывающее их в первоначальную форму, после чего речевые 11 данные снова преобразуются в аналоговую форму с помощью цифро- аналогового преобразователя (ЦАП) и попадают в динамик телефона абонента Б. Для обычного соединения между двумя абонентами системы IP-телефонии на каждом конце одновременно реализуют как функции передачи, так и функции приема. Под IP-сетью, изображенной на рис. 1.6, подразумевается либо глобальная сеть Интернет, либо корпоративная сеть предприятия Intranet. Рис. 1.6. Сценарий IP-телефонии «компьютер-компьютер» Для поддержки сценария «компьютер-компьютер» поставщику услуг Интернет необходимо иметь отдельный сервер (GateKeeper), преобразующий имена пользователей в динамические адреса IP. Сам сценарий ориентирован на пользователя, которому сеть нужна в основном для передачи данных, а программное обеспечение IP-телефонии требуется лишь иногда для разговоров с коллегами. Эффективное использование телефонной связи по сценарию «компьютер-компьютер» обычно связано с повышением продуктивности работы крупных компаний, например, при организации виртуальной презентации в корпоративной сети с возможностью не только видеть документы на веб-сервере, но и обсуждать их содержание с помощью IP-телефона. Рассмотрим представленный на рисунке 6 сценарий установления соединения «компьютер-компьютер» более подробно. Для проведения телефонных разговоров друг с другом абоненты А и Б должны иметь доступ к Интернету или к другой сети с протоколом IP. Разберем возможный алгоритм организации связи между этими абонентами на примере протокола H.323. 1. Абонент А запускает свое приложение IP-телефонии, поддерживающее протокол Н.323. 2. Абонент Б также заранее запустил свое приложение IP-телефонии, поддерживающее протокол Н.323. 12 3. Абонент А знает доменное имя абонента Б - Domain Name System ( DNS ), вводит это имя в раздел "кому позвонить" в своем приложении IP- телефонии и нажимает кнопку Return. 4. Приложение IP-телефонии обращается к DNS-серверу (который в данном примере реализован непосредственно в персональном компьютере абонента А ) для того, чтобы преобразовать доменное имя абонента Б в IP- адрес. 5. Сервер DNS возвращает IP-адрес абонента Б. 6. Приложение IP-телефонии абонента А получает IP-адрес абонента Б и отправляет по этому адресу сигнальное сообщение Н.225 Setup. 7. При получении сообщения Н.225 Setup приложение Б сигнализирует абоненту Б о входящем вызове. 8. Абонент Б принимает вызов и приложение IP-телефонии отправляет ответное сообщение Н.225 Connect. 9. Приложение IP-телефонии у абонента А начинает взаимодействие с приложением у абонента Б в соответствии с рекомендацией Н.245. 10. После окончания взаимодействия по протоколу Н.245 и открытия логических каналов абоненты А и Б могут разговаривать друг с другом через IP-сеть. При этом блок «Управление и сигнализация» управляет пакетизацией и депакетизацией передаваемых фрагментов, а также осуществляет контроль при их передаче. В этом примере не показаны некоторые служебные детали, которые необходимы поставщику услуг для развертывания сети IP-телефонии. При описании других сценариев в этой главе вместо громоздкого изображения компонентов оконечного устройства будет приводиться только упрощенное изображение терминала IP-телефонии. Таким аналогом рисунка 6 является упрощенное представление того же сценария на рис. 1.7. |