【正文】 促使計算機(jī)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，將分布在不同地理區(qū)域的計算機(jī)與專門的外部設(shè)備用通信線路互連成一個規(guī) 模大、功能強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而使眾多的計算機(jī)可以方便地互相傳遞信息，共享硬件、軟件、數(shù)據(jù)信息等資源 ， 組成計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。一個計算機(jī)系統(tǒng)連入網(wǎng)絡(luò)以后，具有共享資源、提高可靠性、分擔(dān)負(fù)荷和實現(xiàn)實時管理等優(yōu)點。 90 年代 到現(xiàn)在 是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的時期，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng) 用將向更高層次發(fā)展，尤其是 Inter網(wǎng)的建立，推動了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展。如今，坐在家中的電腦前輕點鼠標(biāo)，遠(yuǎn)在萬里之遙的友人便可在瞬間收到你發(fā)去的電子賀卡。 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念最早起源于 1964 年美國蘭德公司的一篇有關(guān)分布式通信的研究報告。 1968年 ，美國國防部在其下屬的高級研究項目署（ ARPA）成立一個專家小組，專門研究這個所謂的 蜘蛛網(wǎng) 系統(tǒng)。研究結(jié)果表明，完全可以建立一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以不需要中心控制系統(tǒng)，在局部系統(tǒng)遇到破壞的情況下，整個系統(tǒng)照常運轉(zhuǎn)。從此，世界進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新紀(jì)元。進(jìn)入 80 年代，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開始從美國傳到世界各地，但也只是局限在研究部門和大學(xué)的范圍，然而它的商業(yè)潛能已默默地引起了各國的注意。從 1993 年開始，以 INTERNET 為代表的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入了大發(fā)展階段。到 1999 年底，全球因特網(wǎng)使用者達(dá) 億， 2021 年 達(dá)到 億，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)把全世界聯(lián)成為一個 地球村 ，全世界正在為此構(gòu)筑一個 數(shù)字地球。 科茲曼曾經(jīng)下過一個重要論斷： 19 世紀(jì)是鐵路時代， 20 世紀(jì)是高速公路 的時代， 21 世紀(jì)將是 信息高速公路（ 寬帶網(wǎng)絡(luò) ） 的時代。也正是由于互聯(lián)網(wǎng)的廣泛使用，人們在這個網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)開發(fā)更多新的通信技術(shù)，例如 IP 電話技術(shù)。這種方式的主要優(yōu)點是服務(wù)質(zhì)量有保障、控制相對簡單，但其不足之處亦日漸突出，如每個連接的帶寬固定，不能適應(yīng)非64kbit/s 速 率 和可變速 率 的業(yè)務(wù)需求；在對話靜音期也占用資源，浪費帶寬等等。此時，分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)性和業(yè)務(wù)質(zhì)量控制方面取得了較大的進(jìn)步和發(fā)展。由于分組交換具 有很多優(yōu)點，例如，統(tǒng)計復(fù)用、資源利用率高、帶寬靈活可變，用戶可同時進(jìn)行多個通信等，數(shù)據(jù)網(wǎng)所承載的業(yè)務(wù)不斷綜合化。 隨著因特網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)在全球范圍的快速發(fā)展，越來越多的公司注意到在 IP 網(wǎng)絡(luò)上傳輸話音可以減少電話和傳真等的傳統(tǒng)電信費用，并可開展增值的多媒體應(yīng)用。 因為隨著 對數(shù)據(jù)交換網(wǎng)投資的增長，維護(hù)單獨的語音通信設(shè)施將會變得昂貴和復(fù)雜，所以大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)計劃者不愿意長期同時運行多個網(wǎng)絡(luò)，而傾向于盡可能的將通信設(shè)施進(jìn)行合并。分組交換聲音技術(shù)的出現(xiàn)使服務(wù)商和最終用戶可以將聲音和數(shù)據(jù)綜合起來。不過這種趨勢并不是要用INTERNET 取 代電話網(wǎng)，而是兩者相輔相成，是集成的趨 勢。 這樣， 在許多情況下，投資可望能夠在一年全部收回，并且這種節(jié)省還會繼續(xù)。因此也就出現(xiàn)了在因特網(wǎng)上運行電話系統(tǒng)的現(xiàn)象。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的重要性以及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)容量的不斷擴(kuò)展給數(shù)據(jù)與話音的融合提供了基礎(chǔ)。 傳統(tǒng)話音通信網(wǎng)與現(xiàn)代的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的融合，開創(chuàng)了電信業(yè)發(fā)展的新紀(jì)元，在一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)平臺上傳輸話音、圖形、圖象、視頻、數(shù)據(jù)及多媒體信號已是大勢所趨。未來的因特網(wǎng)將提 12 供可管理的 IP 服務(wù)，使電信網(wǎng)絡(luò)也能對信息流進(jìn)行優(yōu)先級分類，并實施訪問控制。 2IP 技術(shù)作為新興技術(shù)在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 技術(shù)的定義 IP 是英文 Inter Protocol 的縮寫，意思是 “ 網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議 ” ，也就是為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連接進(jìn)行通信而設(shè)計的協(xié)議。無論是 這樣的低速網(wǎng)絡(luò)還是 ATM 這樣的高速網(wǎng)絡(luò)，無論是以太網(wǎng)等廣播介質(zhì)網(wǎng)，還是 DDN 點到點通信網(wǎng)絡(luò)，甚至無線衛(wèi)星信道， IP 協(xié)議都能很好地適應(yīng)，在上面正常運行。正是因為有了 IP 協(xié)議，因特網(wǎng)才得以迅速發(fā)展成為世 界上最大的、開放的計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。 由于各個廠家生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和設(shè)備，如以太網(wǎng)、分組交換網(wǎng)等，它們相互之間不能互通，不能互通的主要原因是因為它們所傳送數(shù)據(jù)的基本單元（技術(shù)上稱之為 “ 幀 ” ）的格式不同。 13 數(shù)據(jù)報也是分組交換的一種形式，就是把所傳送的數(shù)據(jù)分段打成“ 包 ” ， 再傳送出去。這樣，在開始通信之前就不需要先連接好一條電路，各個數(shù)據(jù)報不一定都通過同一條路徑傳輸，所以叫做 “ 無連接型 ” 。 每個數(shù)據(jù)報都有報頭和報文這兩個部分，報頭中有目的地址等必要內(nèi)容，使每個數(shù)據(jù)報不經(jīng)過同樣的路徑都能準(zhǔn)確地到達(dá)目的地。這就要 IP 具有分組打包和集合組裝的功能。 IP 協(xié)議中還有一個非常重要的內(nèi)容，那就是給因特網(wǎng)上的每臺計算機(jī)和其它設(shè)備都規(guī)定了一個唯一的地址，叫做 “IP 地址 ” 。 隨著因特網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)在全球范圍的快速發(fā)展，越來越多的公司注意到在 IP 網(wǎng)絡(luò)上傳輸話音可以減少電話和傳真等的傳統(tǒng)電信費用，并可開展增值的多媒體應(yīng) 用。 電話的定義 IP 電話是按國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)內(nèi)容開通的 ，進(jìn)行語音信息實時傳送的一種新的長途電話 業(yè)務(wù)，中文翻譯為網(wǎng)絡(luò)電話或互聯(lián)網(wǎng)電話，它是利用國際互聯(lián)網(wǎng) Inter 為語音傳輸?shù)拿浇?，從而實現(xiàn)語音通信的一種全新的通信技術(shù)。這種應(yīng)用包括 PC 對 PC 連接、 PC對話機(jī)連接、話機(jī)對話機(jī)連接，還包括 Inter 或 Intra 上的語音業(yè)務(wù)、傳真業(yè)務(wù)（實時和存儲 /轉(zhuǎn)發(fā)）、 Web 上實現(xiàn)的 IVR（交互式語音應(yīng)答）、經(jīng)由 WEB 的統(tǒng)一消息轉(zhuǎn)發(fā)（ Unified messaging）等等。它把語音、壓縮編碼、打包分組、分配路由、存儲交換、解包解壓等交換處理在 IP 網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)語音通信。因此在全 球范圍內(nèi)得到了迅速的發(fā)展，可以說是當(dāng) 今 世界上發(fā)展最快、普及最快的一門應(yīng)用服務(wù)技術(shù)之一，也是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)界關(guān)注的熱點之一?？梢哉f， IP 電話是技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物。但是，寬帶 IP 網(wǎng)絡(luò)通信對 QoS 和延遲特性提出了茍刻的要求，因此，統(tǒng)計復(fù)用變長分組交換的技術(shù)發(fā)展為人們所關(guān)注。 MPLS既可以作為獨立的選路協(xié)議工作，又能與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)選路協(xié)議兼容，支持 IP 網(wǎng)絡(luò)的各種操作、管理和維護(hù)功能，使 IP 網(wǎng)絡(luò)通信的 QoS、路由、信令等性能大大提高，達(dá)到或接近統(tǒng)計復(fù)用定長分組交 換（ ATM）的水平，而又比 ATM 簡單、高效、便宜、適用。其中正在研究 隧道技術(shù) 就是為了實現(xiàn)單向鏈路的寬帶傳送。 寬帶 IP 網(wǎng)絡(luò)的分層模型 16 第一層是基層礎(chǔ)，提供高速的數(shù)據(jù)傳輸骨干。在基礎(chǔ)層，以太網(wǎng)作為 IP 網(wǎng)絡(luò)的物理層，是理所當(dāng)然的事情，但是 IP over DWDM 卻 是 最新技術(shù)，并具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?DWDM 技術(shù) 是構(gòu)建在 光 纖的 超大帶寬 能力和先進(jìn)的光傳輸設(shè)備 基礎(chǔ)之上的應(yīng)用技術(shù) 。目前的系統(tǒng)能夠發(fā)送和識別 16 個波長，而將來的系統(tǒng)能夠支持 40~96 全波長。因此可以將（ OC48）網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大 16 倍，而不必鋪設(shè)新的光纖。另外，DWDM 提供了接口的協(xié)議和 速度無關(guān)的特征，在一條光纖上可同時支持 ATM、 SDH 和千兆以太網(wǎng)信號的傳輸，這樣和現(xiàn)在已建成的各種網(wǎng)絡(luò)都可以兼容，因此 DWDM 既可以保護(hù)已有的 投 資，還可以以 17 其巨大帶寬為 ISP 和電信公司提供了功能更強(qiáng)的主干網(wǎng)，并使寬帶成本更低和訪問性更強(qiáng)，這對 VoIP 解決方案的帶寬要求提供強(qiáng)有力的支持。 電話的由來 最初的 IP 電話是個人計算機(jī)與個人計算機(jī)之間的通話。 隨著 IP 電話的優(yōu)點逐步被人們認(rèn)識，許多電信公司在此基礎(chǔ)上進(jìn)行 了開發(fā)，從而實現(xiàn)了計算機(jī)與普通電話之間的通話。 電話機(jī)用戶方，應(yīng)當(dāng)具備撥號上本地網(wǎng) IP 電話的網(wǎng)關(guān) (gateway)的功能。電話呼叫遠(yuǎn)端計算機(jī) (PC): 計算機(jī) (PC)應(yīng)當(dāng)向 Inter 提供一個固定的地址，并且在電話所在網(wǎng)關(guān)上進(jìn)行登記，電話向網(wǎng)關(guān)呼叫，通過網(wǎng)關(guān)自動呼叫被叫計算機(jī) (計算機(jī)平時不能關(guān)機(jī) )。目前，國內(nèi)有些計算機(jī)客戶與國外進(jìn)行 IP 電話的通話已可以采用這種方式。 在以上方式的基礎(chǔ)上，國際上許多大的電信公司又推出了普通電話與普通電話之間的通話，如下圖 : 普通電話客戶通過本地電話撥號上本地的互聯(lián)網(wǎng)電話的網(wǎng)關(guān)(Gateway)，輸入帳號、密碼，確認(rèn)后鍵入被叫號碼，這樣本地與遠(yuǎn)端的網(wǎng)絡(luò)電話通過網(wǎng)關(guān)透過 Inter 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，遠(yuǎn)端的 Inter網(wǎng)關(guān)通過當(dāng)?shù)氐碾娫捑W(wǎng)呼叫被叫用戶，從而完成普通電話客戶之間的電話通信。 這種通過 Inter 網(wǎng)從普通電話 普通電話的通話方式就是人們通常講的 IP 電話，也是目前發(fā)展得最快而且最有商用化前途的電話。 可以說，因特網(wǎng)語音通信是 VoIP 技術(shù)的一個最典 型的、也是最有前景的應(yīng)用領(lǐng)域。 VoIP 的基本傳輸過程 傳統(tǒng)的電話網(wǎng)是以電路交換方式傳輸語音，所要求的傳輸寬帶為64kbit/s。 為了在一個 IP 網(wǎng)絡(luò)上傳輸語音信號，要求幾個元素和功能。 VoIP 模型的基本結(jié)構(gòu)圖如 下 圖 218 所示。兩者之 間 的網(wǎng)絡(luò)必須支持 IP 傳輸，且可以是 IP 路由器和網(wǎng)絡(luò)鏈路的任意組合。 VoIP 的模型結(jié)構(gòu) （ 1） 語音 數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換 語音信號是模擬波形，通過 IP 方式來傳輸語音，不管是實時應(yīng)用業(yè)務(wù)還是非實時應(yīng)用業(yè)務(wù)， 都 首先要對語音信號進(jìn)行模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，也就是對模擬語音信號進(jìn)行 8 位或 6 位的量化，然后送入到緩沖存儲區(qū)中，緩沖器的大小可以根據(jù)延遲和編碼的要求選擇。典型幀長為 10~30ms。數(shù)字化可以使用各種語音編碼方案來實現(xiàn)，目前采用的語音編碼標(biāo)準(zhǔn)主要有 ITUT 。 （ 2） 原數(shù)據(jù)到 IP 轉(zhuǎn)換 一旦語音信號進(jìn)行數(shù)字編碼，下一步就是對語音包以特定的幀長進(jìn)行壓縮編碼。每個幀合 120 個語音樣點（抽樣率為 8kHz）。網(wǎng)絡(luò)處理器為語音添加包頭、時標(biāo)和其它信息后通過網(wǎng)絡(luò)傳送到另一端點。 IP 網(wǎng)絡(luò)不像電路交換網(wǎng)絡(luò)，它不形成連接，它要求把數(shù)據(jù)放在可變長的數(shù)據(jù)報或分組中，然后給每個數(shù)據(jù)報附帶尋址和控制信息，并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，一站一站地轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。 t 可以在某全范圍內(nèi)變化，反映了網(wǎng)絡(luò)傳輸中的抖動。網(wǎng)絡(luò)鏈路可以是支持 IP 數(shù)據(jù)流的任何拓結(jié)構(gòu)或訪問方法。網(wǎng)絡(luò)級提供一個可變長度的緩沖器，用來調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的抖動。小的緩沖器產(chǎn)生延遲較小，但 22 不能調(diào)節(jié)大的抖動。若幀長度為 15ms