【文章內容簡介】 步建設到位， IP 電話的通話質量比早期已經有了很大的提高。我們注意到，在科技界和企業(yè)界的共同努力下，應 用的種類不斷大量出現，應用的效果越來越好。 2)基本原理及其應用 由 Voice Over IP 的字面意義，可以直譯為透過 IP 網絡傳輸的語音訊號或影像訊號，所以 VOIP就是一種可以在 IP網絡上互傳模擬音訊或視訊的一種技術。簡單地說，它是藉由一連串的轉碼、編碼、壓縮、打包等程序，好讓該語音數據可以在 IP 網絡上傳輸到目的端，然后再經由相反的程序，還原成原來的語音訊號以供接聽者接收。進一步來說， VOIP 大致透過 5 道程序來互傳語音訊號，首先是將發(fā)話端的模擬語音訊號進行編碼的動作，目前主要是采用 ITUT 語音編碼標準來轉換。第二道程序則是將語音封包加以壓縮，同時并添加控制信息，如此便可以在第三階段中，也就是傳輸 IP 封包階段，在浩瀚的 IP 網絡中尋找到傳送的目的端。到了目的端， IP 封包會進行譯碼還原的作業(yè)，最后并轉換 14 成喇叭、聽筒或耳機能播放的模擬音訊。在這里，我們先來看一下， VOIP 的框架是怎么樣的，主要包括些什么東西，下面我們一起來了解一下。 媒體網關器（ Media Gateway）：主要扮演將語音訊號轉換成為 IP 封包的角色。 媒體網關控制器（ Media Gateway Controller）：又稱 為 Gate Keeper 或 Call Server。主要負責管理訊號傳輸與轉換的工作。 語音服務器：主要提供電話不通、占線或忙線時的語音響應服務。 信號網關器（ Signaling Gateway）：主要工作是在交換過程中進行相關控制，以決定通話建立與否，以及提供相關應用的增值服務。 2）基本應用 現在我們在來看看， VOIP 的應用領域有哪些？ 隨著 VOIP 技術的日趨成熟，現在各種各樣的行業(yè)都開始了投入 VOIP 網的建設了，從行業(yè)的角度來看像銀行金融行業(yè)、電信運營行業(yè)、 IP 電話超市、各大高校區(qū)以及醫(yī)療、保險 行業(yè)都已經開始了 VOIP 的運營了；從地理范圍的角度來看，像沿海城市、一般城鎮(zhèn)甚至小鄉(xiāng)鎮(zhèn)都有了自己 IP 電話系統(tǒng)；從純技術協(xié)議的角度來看，有基于 SIP 協(xié)議的建設，也有 ITUT 開發(fā)的基于 協(xié)議的平臺的建設等等?？梢哉f， VOIP 的目前的應用是相當的廣泛的，未來的應用也會逐步的增加增大。在這里對具體的應用我不做太多詳細介紹，不過大家可以通過互聯網或是相關書籍可以去了解這方面的信息。 企業(yè) VOIP網絡建設的目的 現在很多的企業(yè)都已經有了自己的網絡系統(tǒng)，建 VOIP 網的目的，不是想利用企業(yè)已有網絡（或新建 網），再采用相關廠商的 VOIP 語音設備，一方面是把總部和分部之間的業(yè)務網提升為一個數據話音綜合網，使總部和分部之間構成一個企業(yè)內部的電話網。免去企業(yè)內部的長話和市話費用，基本做到零成本通信，并降低企業(yè)打外部電話的費用；另一方面，是想通過 VOIP 網絡的建設，能夠讓公司的 管理模式有所完善， 使企業(yè)內部業(yè)務管理、辦公自動化提升到一個更高的水平， 以及企業(yè)的資源能夠高效利用，并能夠提供高質量的話音服務及 Web、Email、互聯網電話和文字等多種接入方式。 企業(yè) VOIP網絡的應用特點 （ 1）、消除長途話費。 企業(yè)成功使用 VOIP 語音網關之后，能夠完全消除公司各分部之間高昂的跨國，跨區(qū)長途話費。新一代 VOIP 的外線打出功能還將覆蓋面由公司內部各點之間擴大到城市與城市，國家與國家之間。 15 （ 2）、清晰、穩(wěn)定、低延時的話音質量。 （ 3）、先進的撥號規(guī)劃。先進的撥號規(guī)劃和地址對應功能，令其輕而易舉的連接到 PBX 交換機上，靈活且多樣化的撥號通達各個目的地。 （ 4）、節(jié)省帶寬資源。電路交換電話消耗的帶寬為 64kbit/s，而 IP 電話只需810kbit/s，從而節(jié)省了帶寬，降低了成本。 （ 5）、便于集成智能。 VOIP 電話網集 成了計算機網的智能模塊，可以靈活地控制信令和連接，有利于各種增值業(yè)務的開發(fā)。 （ 6）、開放的體系結構。 IP 電話的協(xié)議體系是開放式的，有利于各個廠商產品的標準化和之間的互相連通。 （ 7）、多媒體業(yè)務的集成。 IP 電話網絡同時支持語音、數據、圖象的傳輸，為將來全面提供多媒體業(yè)務打下了基礎。 VOIP網絡普遍面臨和存在的問題 1)企業(yè)本身網絡的特點 由于某些企業(yè)的在沒有做 VOIP 這前，就有了 已經部署得相當完善的傳統(tǒng) TDM電話系統(tǒng)，雖然使用 IP 電話系統(tǒng)時，轉移、添加和更改無疑比使用傳統(tǒng) PBX 要簡單 得多，但是，對于大多數的企業(yè)用戶來說，也不能低估讓數百或數千臺 IP電話在企業(yè)中運行起來所需要進行的網絡全面改造。這種改造通常涉及在一天不同時間對不同節(jié)點上的呼叫量進行詳細的分析、涉及全面升級到連接到桌面的交換快速以太網和以太網供電、發(fā)現和消除眾多的帶寬瓶頸以及升級路由器支持VoIP。此后，企業(yè)還必須配置 QoS 來幫助優(yōu)先處理語音（以保證語音數據流不出現延時），因此，這種大規(guī)模的改造，對企業(yè)帶來的影響是非常大的，而且是相當復雜的，以致于一些中小型的企業(yè)在 VOIP 的時代到來之后，都不敢千舉萬動。 2)VOIP 技術 本身安全的問題 由于， VOIP 技術到目前為止，基本功能和技術已逐步的完善起來，但是在安全方面，還是一些漏洞， 尤其在面臨網絡攻擊的數量不斷增加的情況下，許多 IT 經理抱怨支持 VoIP 的網絡監(jiān)測和管理工具數量太少。也有許多客戶表示，安全狀況不能達到企業(yè)的應用標準是他們暫時不想部署 VoIP 的原因 IP 網絡安全語音的解決方案，需要防御外部訪問威脅、蠕蟲、病毒、垃圾郵件、網絡欺騙、拒絕服務攻擊以及間諜軟件，這些惡意攻擊在傳統(tǒng)的 IP 網絡安全領域中，涉及不同的細分產品，要將其整合在同一系統(tǒng)中，本身就不是一件容易的事。何況 企業(yè)級 VoIP 還要求實現這些保護的同時，不能犧牲網絡的穩(wěn)定性和語音通信的質量。 16 3)QOS 問題 毋庸置疑， VOIP 為企業(yè)帶來最直接的便利就是節(jié)省了大量通話費用。但也正因為如此，相當部分設備廠商提供的企業(yè) IP 電話解決方案只部分地迎合了企業(yè)的通話需求，他們幾乎都以節(jié)省通話費用為目的，因而只是照搬了傳統(tǒng)電話的建網和管理模式，并沒有充分發(fā)揮 IP 網的效能，與客戶對新的通信模式需求相差很遠。究竟什么是企業(yè) IP 通信真正的方向？什么樣的 VOIP 網絡才是企業(yè)所需要的？如何更好地服務于企業(yè)用戶？ 在與客戶的交流方面，企 業(yè)還面臨著一個問題，就是如何使信息傳遞的更流暢。這個問題也存在于企業(yè)的內部。企業(yè)的某些核心的員工常常無法及時準確地得到必要的信息。我們常會有這樣的經歷，客戶打電話來投訴自己的需求沒人理會；員工抱怨因為沒有及時地得到客戶的反饋而失去訂單。我們知道，如果不能面對面的勾通（這樣的方式對企業(yè)而言成本太高），電話是現在企業(yè)最常使用的語音傳輸方式?？梢钥吹皆趥鹘y(tǒng)的 PBX 企業(yè)集團電話上，已經有一些應用在運行。不過因為傳統(tǒng)電話本身是基于語音的傳輸，這就注定它在與數據信息（相對于語音信息）的交互上有缺陷，與計算機的交互存在問 題。當企業(yè)的 CIO 為了在技術上配合企業(yè)自身的管理調整或業(yè)務調整而進行革新的時候，他們會感到過去的電話系統(tǒng)在與計算機結合形成應用的時候存在各種的困難，有些甚至是無法克服的。另外在布署集團電話時，我們必須構建一套與數據網絡布線并行的電話線路，兩套線路維護起來實在令人頭疼 . 對于企業(yè) VOIP 業(yè)務而言，保證話音服務（ QOS）的穩(wěn)定可靠運行是非常關鍵的。由于 IP 電話以及 VOIP 終將取代現有的電路交換話音網絡，因此，為了充分利用新技術所帶來的優(yōu)越性，在網絡構架設計時就必須符合技術發(fā)展趨勢。一位業(yè)內專家認為：要做 到這點，在企業(yè) VOIP 網絡構架和網絡遷移策略的設計上，應考慮在企業(yè)網內部、任何可用 VOIP 技術的地方都采用 VOIP；另外，可以在一些分支機構內試驗純 IP 話音網絡，以為今后的擴展做好準備。結合企業(yè)客戶的真正需求，建立全面的 IP 通信已是企業(yè) VOIP 發(fā)展的航標。 企業(yè) VOIP網絡應用需求分析 VOIP 網絡性能需求分析 在企業(yè)實施 VOIP 網后，要求能夠保證語音與數據的完全融合，而不發(fā)生沖突，并且對以前的網絡不產生影響，基本上保證原始數據及原始業(yè)務正常運行。并且能夠給廣大用戶及企業(yè)內部人員 提供最大的性能，以保證其語音清晰，流暢。并要求，相關的網絡設備本身能夠全天候的運行，而不出現死機或是斷線的現象，對核心部件需用提供升級等功能，以適應往后的發(fā)展。 17 VOIP 網絡可靠性需求分析 為保證整個網絡的正常運行，整個網絡應該是一個全冗余、無任何單點故障的高可靠網絡，從而使企業(yè)網能夠支持應用的多樣性，保障系統(tǒng)的安全性，提供不同優(yōu)先級的 QoS 服務。這里的要求的可靠性主要包括設備層的可靠性和協(xié)議層的可靠性。對于設備層來說，首先要保證設備無故障正常運行。其次，對整個網絡系統(tǒng)要有容錯功能，要求即使出 現錯誤或是發(fā)生了故障，系統(tǒng)的功能也不致受到影響，仍能夠正確地執(zhí)行相應任務。對協(xié)議層來說，首先要求做到本身協(xié)議不出問題，其次，要求能夠與其它協(xié)議兼容。 VOIP 擴展性、兼容性需求分析 在本方案的設計中，必須足夠重視整個網絡系統(tǒng)建設的可擴展性，這些擴展主要體現在：數據擴展能力、 應用擴展能力 、網絡擴展能力 、場地擴展能力 、管理擴展能力等方面。然后，就是兼容性的問題，所選的網絡核心設備要求能夠與不同廠家的設備兼容，以滿足未來幾年企業(yè)的擴展。 并對相關設備要求有很強的兼容性，能與不同廠家的設備很好的相 互合作運行。 VOIP 網絡安全性需求分析 說到安全方面，不光是 VOIP，幾乎所有的網絡建設規(guī)劃過程中，這個問題都是一個首要問題。雖然 基于 IP 網絡的話音傳輸 (VoIP)技術目前已經發(fā)展成為一種專門的話音通信技術，應用范圍越來越廣。但是研究發(fā)現，除服務質量等問題外，安全是 VOIP 中最大的絆腳石。目前， VoIP 面臨的安全議題主要有 4 個 :拒絕服務 (DoS)攻擊、非法接入、話費詐欺或竊聽等威脅。 因此，要做好 VOIP 這個工程，必須做的事情，就是把完善完全體系，能保證企業(yè)之間數據與語音的正常交往，保證 企業(yè)之間的秘密信息不被竊取，盜用等。 VOIP 網絡計費需求分析 在企業(yè)建設 VOIP 來看，計費問題是一個比較重要的事情，對企業(yè)內部之間，或是企業(yè)與企業(yè)之間，那都基本上與計費沒有太多的關系，因為，基于這種情況，VOIP 可以做到他們之間的零成本通信，但是，對以后的擴張，經營商的接入或是外企的接入，就必需得有一個比較完善的計費系統(tǒng)，而且在計費方面必需要體現如下的功能和特點： 1：計費要準確 2：計費要靈活 18 3：計費系統(tǒng)本身要有備份復原數據的功能，以免系統(tǒng)問題而造成一定的經濟損失 4：計費系統(tǒng)要能全自動進 行，而無需人工手動去做 VOIP 網絡管理需求分析 網絡管理 由于話音服務對于企業(yè)的正常運作而言至關重要，因此對于實施VoIP 技術后的網絡管理也提出了很高要求。網絡管理系統(tǒng)不僅需要完成對于設備的實時監(jiān)測、故障診斷與恢復，可能還需要記錄每一呼叫的時間，長度，主叫/被叫方信息等。另外，由于企業(yè)用戶已經習慣了 PSTN 網絡的高可靠性，因此也對企業(yè) VoIP 的可靠性提出了很高要求。這通常意味著需要在網絡中布置備份的電力系統(tǒng)和網絡設備（呼叫服務器、網關、應用服務器等）。另外，可能還需要利用傳統(tǒng)的電話線和 PBX 進 行備份。 本論文的主要工作 本論文主要是從中小型企業(yè)的規(guī)模出發(fā)來著手設計這么一個基于 VPN 的企業(yè) VOIP 解決方案。主要涉及的工作有：首先就是對中小型企業(yè)的各種需求進行了分析，其次便是對整個網絡進行初步規(guī)劃，以便確定整個網絡體系的基本模型，然后便對不同廠家的設備進行比較，開始相關設備的選型工作。然后，開始著手于網絡拓撲圖的設計，力求直觀、簡潔；最后對整個方案進行合理的規(guī)劃及分析，從而提出完善的解決方案，并對企業(yè)的經濟效益進行初步分析。在整個設計過程中，可能由于某些方面的經驗與技術的不足，文章中難免會有 一些小的錯誤，誠心希望各位業(yè)界人士、老師及同僚們指正，也希望你們能夠多多提供寶貴的意見。 論文的整體結構 本文主要分為四個章節(jié) 第一章，也就是緒論部分，這章主要是收集企業(yè)的各種應用需求，并對此進行分析。 第二章，這章的主要工作便是在分析企業(yè)的各種需求分析之后，結合企業(yè)的實際情況，提出可行的解決方案，并做出相應的拓撲結構圖，并對整個方案進行詳細的說明。針對核心部件進行相應的調試，以便于達到預期的運行效果。 第三章，本章的主要是從第二章，整個網絡框架中抽出局部內容在本章進行細節(jié)量化，這里主要涉及到的 是 IPSEC VPN 方面的技術知識，同樣和第二章一樣，需要在這里做出可行的解決方案，并對相關技術進行探討，對本網絡方案進行詳細的說明 19 第四章，這章的內容相對來說，就沒有前三章那么復雜，這章主要是價紹設備選型方面的知識，針對不同廠商的設備，來做一個比較系統(tǒng)的比較，選出性價比比較高的產品來作為本方案中的首選設備。最后，對本次論文設計做一個總結，來結束這次論文的主要工作。 第二章 企業(yè) VOIP 網絡解決方案 VOIP 網絡整體解