1.4 Интернет-телефония

Телефония основана на коммутации соединений. Иными словами, для создания со­единения между абонентами на всё время разговора выделяются каналы для пере­дачи звука.

В цифровых сетях передачи данных, например, в Интернет, используется иной принцип – коммутация пакетов. Пакет – это блок двоичных данных, которыми обме­ниваются оконечные устройства сети (например, обычные компьютеры). Пересылка пакета из одного узла в другой напоминает отправку письма или телеграммы, то есть не требует установления постоянного соединения между этими двумя узлами, что позво­ляет значительно экономить внутренние ресурсы сети.

Телефонные соединения вполне можно реализовывать на основе сети с коммутаци­ей пакетов. Именно эту задачу и решает так называемая Интернет-телефония. Око­нечные устройства такой «виртуальной» телефонной сети, работающей поверх Интер­нет, непрерывно обмениваются пакетами прямо в процессе разговора. Пакеты содержат цифровые данные, кодирующие звук. Сама сеть не гарантирует надежной доставки от­дельных пакетов, они могут теряться, дублироваться и приходить в перепутанном по­рядке из-за случайных задержек, свойственных сетям коммутации пакетов. Тем не ме­нее, как показывает опыт, в этих условиях всё же удаётся решить большинство техни­ческих проблем и добиться приемлемого качества связи.

Главный козырь Интернет-телефонии – себестоимость: минута разговора в случае междугородной и, тем более, международной связи оказывается во много раз дешевле, чем при использовании традиционной связи по сетям с коммутацией соединений. Как показывает опыт, это в значительной степени оправдывает даже сравнительно низкое качество звука, присущее современной Интернет-телефонии.

Сценарии соединения

Передача телефонных переговоров по сети Интернет может осуществляться по не­скольким сценариям.

Самый простой способ состоит в использовании обычных мультимедиа-компью­те­ров, подключённых к Интернет (рис. 1.19). На обоих компьютерах требуется запустить специальную программу, например, Microsoft NetMeeting, которая на одном конце пре­образует звук от микрофона в пакеты данных, а на другом конце преобразует эти па­кеты обратно в звук и проигрывает его в динамик. Если один из компьютеров (или оба) оснащен видеокамерой, то можно передавать и изображение, показывая его на дисплее собеседника.

Адресация узлов в сети Интернет совершенно не похожа на телефонные номера. Поэтому при установлении соединения приходится указывать так называемый IP-адрес компьютера, на который необходимо «позвонить». Но во многих случаях IP-адрес ком­пьютера динамически меняется при очередном подключении, поэтому чаще для соеди­нения используют специальный узел сети – сервер каталогов (directory server). Этот сервер хранит списки зарегистрировавшихся на нем пользователей, причем каждый из них имеет уникальное имя в виде строки символов (обычно в формате адреса электрон­ной почты: user@server.net) или традиционный номер, состоящий из цифр.

Когда пользователь А запускает на своем компьютере программу Интернет-телефо­нии, она автоматически сообщает серверу каталогов, что пользователь А доступен для входящих звонков и имеет такой-то IP-адрес. После этого на другом компьютере (поль­зователя Б) можно набрать символьное имя этого пользователя, программа запросит сервер каталогов, какой IP-адрес соответствует этому имени, а затем начнет передачу специальных пакетов данных на полученный адрес компьютера А. В результате, поль­зователь А получит уведомление о входящем Интернет-звонке (например, через дина­мики) от пользователя Б. Если А ответит на звонок (выбором пункта меню в програм­ме), то соединение будет окончательно установлено.

Рис. 1.19. Соединение «компьютер- компьютер»

Вместо компьютера с установленной программой Интернет-телефонии можно ис­пользовать так называемый IP-телефон. Это устройство, внешне выглядящее как обыч­ный телефон (рис. 1.20), но подключаемое непосредственно к сети передачи данных. В отличие от компьютера, который бывает включён не всегда, IP-телефон, как и обычный телефон, всегда готов к работе.

Рис. 1.20. IP-телефон Cisco IP Phone 7960

Итак, компьютеры и IP-телефоны являются разновидностями терминалов Интер­нет-телефонии (рис. 1.21), то есть играют роль абонентских устройств.

Рис. 1.21. Терминалы Интернет-телефонии

Сервер каталогов используется для коммутации звонков, правда только на этапе ус­тановления соединения: голосовые потоки в виде пакетов данных идут напрямую ме­жду терминалами, а не через него. Тем не менее, сервер каталогов можно в некото­ром смысле уподобить АТС.

Еще одна разновидность узлов в сети Интернет-телефонии – шлюз (гейтвей, gate­way). Это «посредник» между традиционной телефонной сетью и сетью передачи дан­ных, преобразующий звонки одного типа в другой и обратно. С его помощью можно совершать звонки между терминалами Интернет-телефонии и абонентами ТфОП в обо­их направлениях (рис. 1.22).

Рис. 1.22. Соединение «компьютер-телефон» через шлюз

Если звонок инициирует пользователь Интернет-терминала, то он просто вводит номер вызываемого абонента ТфОП. Далее все происходит автоматически: терминал связывается со шлюзом, IP-адрес которого известен (введён заранее во время настройки терминала), посылая ему специальные пакеты данных, а шлюз, в свою очередь, делает исходящий звонок через ТфОП.

Если звонок инициирует абонент ТфОП, то сценарий несколько сложнее. Во-пер­вых, абонент должен набрать телефонный номер шлюза в ТфОП. Затем шлюз отвечает на звонок и проигрывает приглашение ввести (с помощью тонового набора) адрес вы­зываемого терминала в сети Интернет. При этом возможно набирать только цифры; следовательно, в качестве адреса Интернет-терминала можно вводить либо IP-адрес, либо некоторую уникальную последовательность цифр, что сильно ограничивает воз­можности применения описываемого сценария.

Шлюз может также заниматься биллингом (тарификацией) предоставляемой ус­лу­ги.

Шлюз может представлять собой компьютер или специализированное устройство. Существует ряд шлюзов, доступных через WWW-страницу: пользователь загружает её в свой Web-браузер, вводит в появившейся форме номер ТфОП, после чего шлюз орга­низует соединение с компьютера пользователя на введённый номер.

Примером такой услуги является Web-сайт www.dialpad.com, который первое время после своего открытия вообще не брал платы за звонки, получая доход за счёт размеще­ния баннерной рекламы, позволяя бесплатно совершать звонки в США из любой точки мира.

Очень важен также сценарий соединения «телефон-Интернет-телефон» (рис. 1.23). Этот способ соединения позволяет совершать междугородные и международные звон­ки с телефона на телефон по исключительно низким тарифам, что обуславливает широ­кое распространение этой услуги.

Рис. 1.23. Соединение абонентов ТфОП через Интернет