Základy Voice over IP (VoIP) pro IT techniky
Souhrn
IP telefonie přichází - nebo už přišla - do vašich kanceláří. Voice over IP (VoIP) představuje pro síťové techniky nové prostředí, které vyžaduje znalosti a nástroje pro instalaci a správu IP telefonů. Nástroje pro LAN diagnostiku musí analyzovat Ethernet, ale teď musí také podporovat signalizační protokol a přenos hlasu VoIP. Znalost VoIP se brzy stane pro síťové techniky povinností. Tato sekce našich stránek vám poskytne úvodní informace o VoIP technologii a jejím fungování.
Co je to VoIP
Voice over Internet Protocol (VoIP), technologie také nazývaná IP telefonie, se rychle stává známým pojmem a proniká do podniků i do státního sektoru. VoIP je předurčena k tomu, aby nahradila starší TDM technologie a sítě se strukturou založenou na datových IP sítích. Digitalizovaný hlas bude přenášen v paketech IP dat přes LAN a/nebo WAN síť. Instalace a testování VoIP sítě IP telefonů, bran a serverů vyžaduje nové nástroje a širší znalosti.
Stará telefonní síť poskytovala po mnoho let spolehlivou a kvalitní hlasovou komunikaci. Přenáší hlas přes standardní 64 Kbps kanál. Propustnost 64 Kbps je garantována pro každý hovor a linka přenáší hlas jako nepřetržitý digitální stream. Zdigitalizovaný hlas není přenášen v paketech. Podniky a domácnosti používají signalizaci DTMF (Touch Tone), TI kanál a ISDN D kanál pro začátek a správu hovoru. V případě ISDN jsou signály přenášeny v paketech na odděleném kanálu přes Basic Rate Interface (BRI) a Primary Rate Interface (PRI) připojení k nosiči. Nosič pak překládá signály (všech druhů) do interního signálového protokolu nazývaného Signaling System #7. Signálové protokoly jsou aktivní především na začátku a na konci hovoru.
Ve VoIP síti je signální protokol a protokol pro přenos řeči. Oba protokoly vyžadují, aby byly veškeré informace přenášeny pomocí IP paketů. Signálové protokoly mají k dispozici několik standardů včetně H.323, SIP, MGCP a H.248 (MEGACO). Většina IP PBX poskytovatelů si vyvinula vlastní signálový protokol, z nichž nejpoužívanější je protokoly firmy Cisco - SCCP (Skinny). RTP představuje standardní protokol pro přenos hlasu, který používají VoIP sítě. Hlas je digitalizován, rozdělen do paketů a poslán pomocí IP sítě. Pro přenos jednoho slova je třeba mnoho paketů. Hlas je digitalizován pomocí jednoho ze standardů G.7xx. Každý z těchto standardů probereme později podrobněji.
Proč tedy vůbec přecházet z TDM telefonů na IP telefony? Největší změna je technologii, na které IP telefonie funguje, ale jinak stále stále voláme tak jako už mnoho let. Následující důvody mohou přechod na VoIP vysvětlit:
- Snížení nákladů na dálkové hovory, především mezinárodní
- Snížení počtu pracovníků sloučením hlasových a datových sítí a odstraněním nadbytečných funkcí
- Získání širší palety funkcí, které nejsou na starých TDM systémech dostupné
- Jedna společná síť pro různé formy komunikace
- Prodejce TDM nenabízí nové systémy, takže vlastně nutí klienty postupně přecházet na systémy založené na IP telefonii
Obrázek 1 - Typická konfigurace VoIP
Jsou dva druhy VoIP hovorů. Pokud máte NetMeeting od Microsoftu, můžete volat z počítače na počítač, aniž byste potřebovali call server (komunita kolem standardů mu říká "gatekeeper") jako součást konfigurace systému. Ačkoli se mu říká server, nepracuje tradiční server. E-mail server a počítač jsou v neustálém kontaktu kvůli operacím spojeným s e-mailem. V případě VoIP call server (viz Obrázek 1) kontroluje všechny nabízené služby a hovory, podporuje telefonní funkce, autentifikuje a autorizuje volajícího a implementuje zabezpečení. Call server NENÍ telefonní přepínač. Jakmile call server vytvoří hovor (peer-to-peer), zůstává nečinný během přenosu hlasu, dokud ho telefony nekontaktují a neinformují ho o změně stavu nebo pokud call server nechce změnit konfiguraci hovoru, například informovat o čekajícím hovoru. Server má na starosti zpracování signálů, ne přepínání hovoru. Pakety s hovorem jsou předávány přímo z telefonu na telefon.
Rozlišujeme dva hlavní druhy IP telefonů: hardwarové (hard phone) a softwarové (soft phone). Hardwarové telefony obsahují hardware a software pro implementaci VoIP. Není to počítač, ale specificky navržený telefon. Hardwarové telefony mohou být jednoduché, ale také mohou být vybaveny barevným dotykovým displejem a mohou podporovat surfování po internetu. Na trhu není žádný "typický" hardwarový telefon. Softwarové telefony jsou většinou náhlavní soupravy připojené k počítači, který poskytuje funkce pomocí zvukové karty a softwaru nainstalovaném na počítači.
Další část hardwarového vybavení, která je obvykle součástí VoIP sítě, je brána (gateway). Většina organizací bude mít staré telefony, faxy, modemy, připojení do PSTN a jiná zařízení, která byla původně připojena k telefonnímu přepínači (telephone switch), kterému se říká PBX. Při přechodu na VoIP budou muset být tato zařízení připojena k nějakému konverznímu systému, který je bude podporovat a připojí je do IP sítě. Stará, analogová zařízení se připojí k access/gateway a připojení PSTN rozhraní bude zakončeno na trunk gateway.