4.2 Основные сценарии ip-Телефонии

Рассмотрим три наиболее часто используемых сценария IP-телефонии:

• «компьютер-компьютер»;

• «компьютер-телефон»;

• «телефон-телефон».

Под названием «компьютер» во всех сценариях мы подразумеваем терминал пользователя, включенный в IP-сеть. На сегодняшний день существует три основных типа абонентского VoIP-оборудования: программные решения на базе ПК или коммуникаторов, USB-устройства ("трубки", подключаемые к компьютеру) и IP-телефоны. Последние являются наиболее удобным решением, поскольку они автономны, и пользоваться ими можно так же, как и обычными телефонными аппаратами. При этом IP-телефоны обладают широкими функциональными возможностями и могут подключаться как к корпоративным IP-сетям, так и напрямую к Интернету.

Под названием «телефон» будем подразумевать терминал пользователя, включенный в сеть коммутации каналов любого типа: ТфОП, ISDN или GSM.

4.2.1 Сценарий Компьютер-Компьютер

Компоненты модели IP-телефонии по сценарию «компьютер-компьютер» показаны на Рис. 2.3. В этом сценарии аналоговые речевые сигналы от микрофона абонента А преобразуются в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Затем отсчеты речевых данных в цифровой форме сжимаются кодирующим устройством для сокращения нужной для их передачи полосы в соответствии с заданным алгоритмом. Выходные данные после сжатия формируются в пакеты, к которым добавляются заголовки протоколов, после чего пакеты передаются через IP-сеть к абоненту Б. На стороне абонента Б, заголовки протокола удаляются, а сжатые речевые данные поступают в устройство, развертывающее их в первоначальную форму, после чего речевые данные снова преобразуются в аналоговую форму с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) и попадают в телефон абонента Б. Для обычного соединения между двумя абонентами системы IP-телефонии на каждом конце одновременно реализуют как функции передачи, так и функции приема.

Рис. 4.3 Сценарий IP-телефонии "компьютер-компьютер"

Разделим сценарий «компьютер-компьютер» на два варианта:

1) реализация на базе ПК, оснащенных средствами мультимедиа и подключенных к сети Интернет.

2) реализация на базе IP-терминала, подключенного к корпоративной сети.

Первый вариант ориентирован на пользователя, которому сеть нужна, в основном, для передачи данных, а программное обеспечение IP-телефонии требуется лишь как дополнение. Для поддержки такого сценария поставщику услуг Интернет желательно иметь отдельный сервер (привратник), преобразующий имена пользователей в динамические адреса IP. Наиболее распространенным программным обеспечением для этих целей является Skype и Google Talk, доступные для бесплатной загрузки.

Skype — бесплатное проприетарное программное обеспечение с закрытым кодом, обеспечивающее шифрованную голосовую связь через Интернет между компьютерами, а также платные услуги для связи с абонентами обычной телефонной сети.

Для передачи данных Skype использует одноранговые сети (P2P). Каталог пользователей Skype распределен по компьютерам пользователей Skype, что позволяет сети легко масштабироваться до очень больших размеров без дорогой инфраструктуры централизованных серверов.

Важной особенностью Skype является возможность маршрутизации звонков через компьютеры других пользователей. Это позволяет соединяться друг с другом пользователям, находящимися за NAT (система преобразования сетевых адресов) или брандмауэром, однако создаёт дополнительную нагрузку на компьютеры и каналы пользователей, подключенных к интернету напрямую.

Единственным центральным элементом для Skype является сервер идентификации, на котором хранятся учётные записи пользователей и резервные копии их списков контактов. Центральный сервер нужен только для установки связи. После того, как связь установлена, компьютеры пересылают голосовые данные напрямую друг другу (если между ними есть прямая связь), или через Skype-посредник (суперузел — компьютер, у которого есть внешний IP-адрес и открыт TCP-порт для Skype).

VoIP-протокол Skype закрыт и используется только оригинальным программным обеспечением Skype. При помощи API (интерфейс прикладного программирования) к его функциям могут получать доступ программы сторонних разработчиков.

Второй вариант отражает схему работы корпоративной IP-телефонии, в которой голосовой трафик при звонках между сотрудниками не выходит за пределы внутренней сети (рис. 2.4). Такой вариант позволяет объединять в единую сеть территориально удаленные филиалы компании и предоставляет большое количество дополнительных сервисов по сравнению с ТфОП. Кроме того такой способ телефонизации позволяет значительно сократить расходы на междугороднюю и международную связь.

Рис. 4.4 Упрощенный сценарий IP-телефонии "компьютер-компьютер"

И еще один вариант реализации данного сценария предусматривает организацию связи между абонентами IP-сети с учетом того, что вызов транзитом проходит через сеть коммутации каналов (СКК).

Рис. 4.5 Соединение пользователей IP-сетей через транзитную СКК

Этот вариант может быть актуален при звонках из одной корпоративной сети в другую.