Перечень лабораторных работ. Лабораторная работа 1 общие сведения об ip
 Скачать 2.35 Mb.
|
|
Лабораторная работа №8. Установка и настройка сервера IP- телефонии 3CX Phone System 8.1. Краткие теоретические сведения Рассмотрим реализацию IP-телефонной связи на базе наиболее доступного оборудования компании производителя D-Link. Одна из доминирующих тенденций в развитии телекоммуникаций – слияние компьютерных технологий с телефонией. В основе такого объединения лежит возможность использования компьютера не только в виде инструмента для обработки данных, но и средства для их коммутации и передачи. С учетом этого вычислительная сеть может рассматриваться как некоторая универсальная среда для распространения информации. В основе функционирования современных вычислительных сетей лежат методы пакетной передачи и коммутации, которые используют для передачи любого вида информации (данные, изображения, речь, звук и т. д.) представление ее в виде цифровой последовательности и последующего разделения этой последовательности на пакеты, снабженные всей необходимой служебной информацией для их идентификации, маршрутизации, коррекции ошибок и прочего. Такой подход позволяет в едином информационном канале передавать все виды информации, использовать для передачи информации различные пути и различные средства. В условиях неограниченных вычислительных ресурсов и неограниченной пропускной способности каналов построение подобных коммуникационных систем становится чисто технической задачей. В широком смысле основная задача обсуждаемого варианта телефонии заключается в обеспечении естественного речевого общения двух или нескольких лиц, являющихся абонентами различных коммуникационных сетей, посредством сети связи с коммутацией пакетов (IP-сети). Варианты построения IP-телефонных систем Практически реализуются две базовые схемы IP-телефонии. Данные решения позволяют совершать звонки между абонентами, используя Интернет или любую другую IP-сеть. Голос при передаче «помещается» в пакеты формата IP и передается, минуя телефонные линии обычной АТС. Используя сервис IP-телефонии, предоставляемый Интернет-провайдерами (ISP), можно заметно уменьшить затраты на телефонные переговоры на дальние дистанции. Более комфортные условия создаются за счет ведения телефонных переговоров в дуплексном режиме. Надежный сервис и контроль позволяют звонить как с одного компьютера на другой, так и с компьютера на любой обычный аналоговый телефон. Первая базовая схема связана с организацией телефонных переговоров между пользователями персональных компьютеров, оснащенных 74 мультимедийным оборудованием (гарнитура) и/или специальными программными (программно-аппаратными) средствами. На данный момент протокол SIP - безусловный лидер по поддержке со стороны оборудования и программ для конечных пользователей. Существуют следующие типы терминалов с его поддержкой: 1. Программные телефоны (Softphones). Это программы, которые, будучи установлены на компьютере, могут использовать микрофон и наушники вместо телефонной трубки, интерфейс пользователя компьютера в качестве номеронабирателя и сетевую плату в качестве аппаратного средства передачи голосовых сообщений. На данный момент это, пожалуй, самый популярный и доступный тип SIP-терминала. 2. Адаптеры для работы аналоговых телефонов в сетях VoIP. Это специальные устройства, которые эмулируют телефонную линию (FXS) и позволяют подключать к ним обычные телефоны. С другого конца к такому устройству подключается обычно кабель Ethernet. Применение телефонных адаптеров, например, DVG-2001S, шлюза VoIP при поддержке SIP-протокола позволяет объединить телефонную сеть ТфОП с сетью VoIP и использовать традиционные аналоговые телефонные аппараты для совершения звонков через Интернет. Такой комплект оборудования имеет 1 порт FXS и 1 порт Fast Ethernet и обеспечивает удобство и экономию средств компаний, нуждающихся в частых междугородних и международных деловых звонках (рис 8.1). Применение телефонных USB-адаптеров Рис. 8.1. Структурная схема сети с использованием телефонных шлюзов D-Link DVG-2001S Другой пример: телефонный Skype USB-адаптер, позволяющий воспользоваться преимуществами бесплатных сервисов Skype с помощью существующих проводных и беспроводных телефонов. USB-адаптер DPH-50U предназначен для работы с персональным компьютером. Он оборудован 2 75 портами RJ-11 для подключения к телефону и телефонной линии, а также портом USB для подключения к ПК (рис 8.2). Рис. 8.2. Структурная схема сети с использованием телефонных USB- адаптеров на примере D-Link DPH-50U Основными преимуществами телефонных USB-адаптеров являются: возможность использования обычных телефонных аппаратов для выполнения Skype-звонков; прием и передача звонков абонентам как традиционной аналоговой телефонной сети, так и Skype-линии с одного телефона; возможность использования обычного телефонного аппарата (вместо телефонной гарнитуры); возможность использования беспроводных телефонов, обеспечивающих свободу перемещения по дому или офису; удобство использования встроенных телефонных функций, таких как «Ожидание вызова», «Конференц-связь» и «Перенаправление вызова»; преимущества от использования бесплатных сервисов при выполнении международных звонков другим абонентам, находящимся в любой точке мира. Применение VоIP-шлюзов Шлюзы – устройства, которые предназначены для интеграции VoIP в существующие сети аналоговой телефонии (например, D-Link DVG-1402S или DVG-2004S). Как правило, они содержат аналоговые голосовые порты, которые эмулируют работу телефона (FXO) или телефонной линии (FXS). В зависимости от шлюза, а точнее, от его предназначения, существуют шлюзы с разным количеством FXO и FXS-портов. Отметим, что шлюзы изначально предназначены для интеграции сетей, а не только для адаптации работы одного аналогового устройства к сети VoIP (рис 8.3.). 76 Рис. 8.3. Структурная схема сети с использованием телефонных шлюзов с 2 портами FXS Аппаратные телефоны с непосредственной поддержкой VoIP выполняются в виде обычного телефона, но являются полностью цифровыми устройствами и подключаются непосредственно к сети Ethernet или Wi-Fi. Такие телефоны часто содержат второе гнездо для подключения компьютера, что позволяет вообще исключить телефонную проводку, поскольку и для работы телефона, и для работы компьютера используется одна розетка Ethernet (или вообще отсутствуют гнезда для соединения с компьютером в случае беспроводного соединения Wi-Fi). Этот тип устройств является на данный момент самым перспективным, а в дальнейшем может вытеснить аналоговые телефоны. Wi-Fi-телефон является автономным устройством, не требующим использования компьютера. Для обеспечения безопасного подключения к беспроводным сетям телефон поддерживает шифрование WEP, WPA и WPA2. Wi-Fi-телефоны предназначены для работы в зонах покрытия точек доступа, установленных в таких местах, как жилые дома, офисы, учебные заведения и другие общественные учреждения(рис 8.4). Рис. 8.4. Структурная схема сети с использованием телефонных шлюзов 77 Второй базовой схемой IP-телефонии является использование VoIP USB-телефонов, подключаемых к USB-порту компьютера и предназначенных для передачи голосовых данных по IP-сетям. Данный телефон совместим с любыми настольными или портативными компьютерами с установленной операционной системой и с программами, предназначенными для общения через Интернет, такими как Skype(рис 8.5). Рис. 8.5. Структурная схема сети с использованием телефонных шлюзов на примере VoIP USB Соединение офисов с помощью сети Интернет Гибридные сетевые устройства. Как правило, используют маршрутизаторы, которые содержат как порты для передачи данных (Ethernet), так и голосовые порты (FXS или FXO) - фактически они являются гибридом маршрутизатора и адаптера или шлюза. Гибридное сетевое устройство может применяться для создания корпоративной IP-телефонной сети, соединяя офисные УПАТС через сеть Интернет (рис.8.6). Рис. 8.6. Соединение офисов с помощью сети Интернет При такой схеме компании придется нести расходы на приобретение шлюзов, а также на создание служб эксплуатации. При этом обычный провайдер услуг сети Интернет не сможет гарантировать предоставление требуемой полосы пропускания, так как по каналу передаются и данные, и речь. 78 Во избежание подобных проблем целесообразнее воспользоваться услугами ITSP-провайдера. Провайдеры IP-телефонии гарантируют не только доступ к шлюзовому оборудованию, но и необходимую полосу пропускания. ITSP предоставляют возможности для вызовов следующих типов сценариев: «От телефона к телефону» (рис. 8.7). Вызов идет с обычного телефонного аппарата к комплекту оборудования ITSP и через сеть Интернет доходит до другого ITSP, который осуществляет обратные преобразования. Рис. 8.7. Взаимодействие «от телефона к телефону» «От телефона к компьютеру» (рис. 8.8). Для компании предпочтительнее установить на каждое автоматизированное рабочее место локальной сети программное обеспечение IP-телефонии и микрофон (большинство современных ПК уже имеют звуковые адаптеры и акустические системы) и подключить локальную сеть к ITSP. Рис. 8.8. Взаимодействие «от телефона к компьютеру» и «от телефона к веб-браузеру» «От компьютера к телефону». Шлюз в IP-системе выполняет значительную функциональную нагрузку. Шлюз предназначен для преобразования аналоговых речевых и служебных сигналов в цифровую 79 последовательность, организации из этой последовательности пакетов глобальной сети Интернет и передачи её в сеть, приема пакетов и восстановления кодовой последовательности цифровых, речевых и служебных сигналов и их преобразования в аналоговую форму, а также решения других задач, связанных с организацией интерфейсов, генерированием и детектированием сигналов абонентской сигнализации, управлением режимами телефонных переговоров и некоторых других. Шлюзы могут устанавливаться на серверах интернет-провайдеров, городских телефонных станциях, учрежденческих АТС, серверах локальных вычислительных сетей, веб-серверах компаний, нуждающихся в организации голосовых горячих линий, служб технической поддержки, диалоговых справочных служб и т. д. Также шлюзы могут входить в состав маршрутизаторов. В зависимости от схемы организации связи архитектура шлюза может меняться, могут добавляться и интегрироваться некоторые функции, выполняемые шлюзом, добавляться или меняться интерфейсы. Однако главные задачи шлюза - обеспечение качественного дуплексного телефонного общения абонентов в режиме пакетной передачи и коммутации цифровых сигналов - сохраняются вне зависимости от варианта. Следует заметить, что рассмотренные выше базовые схемы могут комбинироваться. Возможны разнообразные способы организации IP- телефонной связи с использованием шлюзов, размещенных в функционально различных точках сети. Однако в любом случае шлюз в каждом из вариантов соединения будет являться ключевым элементом (рис 8.9.). Рис. 8.9. Структурная схема сети телефонной связи через сеть Интернет с использованием шлюзов на примере D-Link DVA-G3340S Помимо терминалов пользователей, которые подключаются к сетям аналоговой телефонии, существуют также и серверы управления. К серверам управления относятся: 80 1. SIP-сервер (он же SIP-Proxy). Ведет список подключенных к нему и зарегистрированных клиентов с тем, чтобы участвовать в поиске абонента для соединения и управления сеансом соединения. 2. Прокси для исходящих соединений (outbound proxy). Нужен для обхода клиентом ограничений, накладываемых использованием трансляции адресов (NAT). 3. STUN-сервер. Специальный сервер, который позволяет клиенту определить используемый тип трансляции адресов с тем, чтобы попытаться обойти его ограничения без использования прокси для исходящих соединений. 4. DNS (Domain Name Service). Известный протокол, который в SIP применяется для нахождения SIP-сервера для заданного домена путем публикации специальных DNS-записей в зоне этого домена. Отдельным типом сервера является SIP-агент. Это программа, которая непосредственно занимается приемом и совершением звонков. Она содержит в себе кодеки и взаимодействует с конечным пользователем. SIP-агент встроен в каждый SIP-терминал – будь то программный телефон, шлюз или аппаратный VoIP-телефон. SIP-агенты взаимодействуют между собой напрямую (в случае использования технологии SIP Peer to Peer) либо через SIP-серверы и прокси для исходящих соединений. Заметим, что сам протокол SIP голос не передает. Но он используется для установки сеанса связи и управления им. Сами голосовые данные передает протокол RTP. Причем работают они параллельно, но по разным портам: SIP координирует сессию, а RTP передает голос. Без использования RTP SIP не может "передавать" голос, а без SIP - RTP не сможет установить сеанс связи. Построение транков в IP-телефонии Технологии IP-телефонии позволяют использовать Интернет или любую другую IP-сеть для ведения телефонных разговоров и передачи факсов в режиме реального времени. Применение IP-телефонии для дальней (междугородней и международной) связи можно разделить на две категории: решения для операторов связи и для пользователей. Первая категория знакома потребителю как IP-телефония по карточкам, решения второго типа более известны как шлюзы IP-телефонии. Рассмотрим один из вариантов применения этой технологии пользователями путем построения транков. В общем случае с точки зрения телефониста сеть IP-телефонии может рассматриваться как обычная телефонная сеть, принимающая набор номера от вызывающего абонента и устанавливающая соединение с вызываемым абонентом в соответствии с введенным номером, т. е., по сути, действующая как обычная автоматическая телефонная связь. При звонке в один из удаленных офисов набор немного сложнее: (префикс звонка по внутренней сети IP-телефонии)-(код офиса)-(номер абонента в офисе). Поскольку часто применение IP-телефонии ограничивается установлением связи между конкретными абонентами, возможность 81 автоматической коммутации с различными абонентами становится скорее недостатком, требующим «лишнего» набора одного и того же номера, что в некоторых случаях не реализуется автоматически на УАТС. Иными словами, предыдущая последовательность набора выродится в следующую: (префикс звонка на другой офис по линии IP-телефонии)-(номер абонента в офисе). Кроме очевидного упрощения набора номера, указанная схема может привести также к удешевлению системы за счет отказа от некоторого оборудования, например, контроллера зоны (gatekeeper). 8.2 Практическая часть 1. Изучите Руководство по настройке IP-АТС 3CX Phone System. 2. Изучите особенности установки и настройки IP-АТС в соответствии с рекомендациями, указанными в Методическом пособим «Приемы и методы работы с аппаратурой и программным обеспечением». 3. Изучите особенности установки и настройки «виртуальной машины» в соответствии с рекомендациями, указанными в Методическом пособим «Приемы и методы работы с аппаратурой и программным обеспечением» 4. Установите программное обеспечение «виртуальной машины». 5. Создайте «виртуальную машину» Windows 7 и установите на нее операционную систему. 6. Настройте сетевую карту «виртуальной машины» на локальную сеть стенда. 7. Установите сервер IP-телефонии 3CX Phone System. 8. Соберите сеть с топологией, представленной на рисунке 8.10. Рис. 8.10. Топология сети 9. Запустите «виртуальную машину», сервер IP-телефонии и зарегистрируйте необходимое количество абонентов в соответствие с топологией сети. 82 10. Установите на «виртуальную машину» программный IP-телефон и настройте его. 11. Проверьте статус регистрации абонента на программном IP-телефоне и сервере IP-телефонии. 10. Включите ПЭВМ пользователя. 11. Проверьте наличие устройств ввода-вывода звуковой информации (встроенные динамики, гарнитура) на ПЭВМ пользователя. При необходимости установите их в качестве устройств, подключенных к звуковой карте. 7. Проверьте статус регистрации абонентов на всех подключенных устройствах и сервере IP-телефонии. 8. Включите IP-телефоны и проверьте статус регистрации абонентов на IP-телефонах и сервере IP-телефонии. При необходимости зарегистрируйте абонентов заново. 9. Совершите пробные вызовы абонентов 10. Приведите рабочее место в первоначальное состояние. 83 Лабораторная работа №9. Изучение возможностей сервера IP-телефонии Asterisk 9.1 Краткие теоретические сведения Транком называется устройство или канал, соединяющий две точки, каждая из которых является коммутационным центром или точкой распределения. В случае IP-телефонии под транком будем понимать постоянный канал между двумя устройствами, проложенный через IP-сеть. Варианты реализации транковой связи Наиболее типичны следующие сценарии: телефонный «вынос», объединение УАТС и непосредственная связь "телефон-телефон". Первый вариант (рис. 9.1.) дает возможность абоненту, например, в Новосибирске, пользоваться прямым московским номером. Абоненты московской городской сети могут позвонить новосибирскому абоненту, набрав московский номер абонентской линии, подключенной к IP-шлюзу. Рис. 9.1. Телефонный «вынос» Левый шлюз на рис 9.1 имеет порты FXO, т. е. АТС города А представляется как телефон. Правый шлюз подключается к телефону в городе Б через порт FXS и выполняет роль станции для этого телефона. Абонент в городе Б при этом пользуется услугами городской сети города А. Чтобы позвонить абоненту в город А, ему достаточно снять трубку и, услышав гудок городской АТС города А, набрать номер абонента в этом городе, не используя коды междугородней связи или какие-либо другие. Безусловно, возможно подключение «выносов» в различных городах, а также подключение нескольких «выносов» в одном городе. Между шлюзом и телефоном также может быть подключена УАТС. Второй вариант (рис. 9.2), когда к шлюзам подключены УАТС в различных городах, позволяет их абонентам звонить друг другу, не используя междугородние телефонные каналы и без помощи оператора УАТС (или при ее наличии в УАТС). |