Материал: IP Телефония_Гольдштейн_1-4 части

плуатационного управления сетью. В ней имеются непревзойденные по своей эффективности механизмы управления качеством обслу живания и контроля использования сетевых ресурсов. Однако огра ниченная распространенность и высокая стоимость оборудования не позволяют считать АТМ лучшим выбором для организации сквозных телефонных соединений от одного конечного узла до другого.

Технологии Frame Relay суждено было сыграть в пакетной теле фонии ту же роль, что и квазиэлектронным АТС в телефонии с ком мутацией каналов: они показали пример эффективной программно управляемой техники, но имели ограниченные возможности дальней шего развития. Пользователями недорогих услуг Frame Relay, обес печивающих вполне предсказуемую производительность, стали мно гие корпоративные сети, и большинство из них вполне довольны сво им выбором. В краткосрочной перспективе технология передачи речи по Frame Relay будет вполне эффективна для организации мульти сервисного доступа и каналов дальней связи. Но сети Frame Relay распространены незначительно: как правило, на практике использу ются некоммутируемые соединения в режиме точка точка.

Технология передачи речевой информации по сетям с маршрути зацией пакетов IP привлекает, в первую очередь, своей универсаль ностью – речь может быть преобразована в поток IP пакетов в лю бой точке сетевой инфраструктуры: на магистрали сети оператора, на границе территориально распределенной сети, в корпоративной сети и даже непосредственно в терминале конечного пользователя. В конце концов, она станет наиболее широко распространенной тех нологией пакетной телефонии, поскольку способна охватить все сег менты рынка, будучи при этом хорошо адаптируемой к новым усло виям применения. Несмотря на универсальность протокола IP, вне дрение систем IP телефонии сдерживается тем, что многие опера торы считают их недостаточно надежными, плохо управляемыми и не очень эффективными. Но грамотно спроектированная сетевая ин фраструктура с эффективными механизмами обеспечения качества обслуживания, рассматриваемыми в главе 10, делает эти недостат ки малосущественными. В расчете на порт стоимость систем IP теле фонии находится на уровне (или немного ниже) стоимости систем Frame Relay, и заведомо ниже стоимости оборудования АТМ. При этом уже сейчас видно, что цены на продукты IP телефонии снижа ются быстрее, чем на другие изделия, и что происходит значитель ное обострение конкуренции на этом рынке.

1.4 Уровни архитектуры IP"телефонии

Архитектура технологии Voice over IP может быть упрощенно пред ставлена в виде двух плоскостей. Нижняя плоскость – это базовая сеть с маршрутизацией пакетов IP, верхняя плоскость – это открытая архитектура управления обслуживанием вызовов (запросов связи).

Нижняя плоскость, говоря упрощенно, представляет собой ком бинацию известных протоколов Интернет: это – RTP (Real Time Transport Protocol), который функционирует поверх протокола UDP (User Datagram Protocol), расположенного, в свою очередь, в стеке протоколов TCP/IP над протоколом IP. Таким образом, иерархия RTP/UDP/IP представляет собой своего рода транспортный меха низм для речевого трафика. Этот механизм будет более подробно рассмотрен в главе 4, посвященной протоколам Интернет для пе редачи речи в реальном времени. Здесь же отметим, что в сетях с маршрутизацией пакетов IP для передачи данных всегда преду сматриваются механизмы повторной передачи пакетов в случае их потери. При передаче информации в реальном времени использо вание таких механизмов только ухудшит ситуацию, поэтому для пе редачи информации, чувствительной к задержкам, но менее чувст вительной к потерям, такой как речь и видеоинформация, исполь зуется механизм негарантированной доставки информации RTP/UDPD/IP. Рекомендации ITU T допускают задержки в одном на правлении не превышающие 150 мс. Если приемная станция запро сит повторную передачу пакета IP, то задержки при этом будут слиш ком велики. Эти проблемы более подробно рассматриваются в гла ве 10, посвященной качеству обслуживания.

Теперь перейдем к верхней плоскости управления обслуживани ем запросов связи. Вообще говоря, управление обслуживанием вы зова предусматривает принятие решений о том, куда вызов должен быть направлен, и каким образом должно быть установлено соеди нение между абонентами. Инструмент такого управления – телефон ные системы сигнализации, начиная с систем, поддерживаемых де кадно шаговыми АТС и предусматривающих объединение функций маршрутизации и функций создания коммутируемого разговорного канала в одних и тех же декадно шаговых искателях. Далее принци пы сигнализации эволюционировали к системам сигнализации по выделенным сигнальным каналам, к многочастотной сигнализации, к протоколам общеканальной сигнализации №7 [6, 7] и к передаче функций маршрутизации в соответствующие узлы обработки услуг Интеллектуальной сети [8].

В сетях с коммутацией пакетов ситуация более сложна. Сеть с мар шрутизацией пакетов IP принципиально поддерживает одновремен но целый ряд разнообразных протоколов маршрутизации. Такими протоколами на сегодня являются: RIP – Routing Information Proto col, IGRP – Interior Gateway Routing Protocol, EIGRP – Enhanced Interi or Gateway Routing Protocol, IS IS – Intermediate System to Intermedi ate System, OSPF – Open Shortest Path First, BGP – Border Gateway Protocol и др. Точно так же и для IP телефонии разработан целый ряд протоколов. Рассматриваемые в этой книге стандарты содержат по ложения, относящиеся к передаче речи по IP сетям (глава 3) и к сиг нализации для IP телефонии (главы 6, 7, 8 и 9).

Наиболее распространенным является протокол, специфициро ванный в рекомендации H.323 ITU Т, в частности, потому, что он стал применяться раньше других протоколов, которых, к тому же, до вне дрения H.323 вообще не существовало. Этот протокол подробно рас сматривается в главах 5 и 6.

Другой протокол плоскости управления обслуживанием вызова – SIP – ориентирован на то, чтобы сделать оконечные устройства и шлюзы более интеллектуальными и поддерживать дополнительные услуги для пользователей. Этот протокол подробно рассматривает ся в главе 7.

Еще один протокол – SGCP – разрабатывался, начиная с 1998 года, для того, чтобы уменьшить стоимость шлюзов за счет реализации функций интеллектуальной обработки вызова в централизованном оборудовании. Протокол IPDC очень похож на SGCP, но имеет много больше, чем SGCP, механизмов эксплуатационного управления (OAM&P). В конце 1998 года рабочая группа MEGACO комитета IETF разработала протокол MGCP, базирующийся, в основном, на прото коле SGCP, но с некоторыми добавлениями в части OAM&P. Прото кол MGCP подробно рассматривается в главе 8.

Рабочая группа MEGACO не остановилась на достигнутом, про должала совершенствовать протокол управления шлюзами и раз работала более функциональный, чем MGCP, протокол MEGACO. Его адаптированный к H.323 вариант (под названием Gateway Con trol Protocol) ITU T предлагает в рекомендации H.248. Протоколу MEGACO/H.248 посвящена глава 9.

1.5Различные подходы к построению сетей IP"телефонии

Чтобы стало понятно, чем конкретно отличаются друг от друга перечисленные в предыдущем параграфе протоколы, кратко рас смотрим архитектуру сетей, построенных на базе этих протоколов, и процедуры установления и завершения соединения с их использо ванием.

1.5.1 Построение сети по рекомендации H.323

Первый в истории подход к построению сетей IP телефонии на стандартизованной основе предложен Международным союзом электросвязи (ITU) в рекомендации H.323 [42]. Сети на базе прото колов H.323 ориентированы на интеграцию с телефонными сетями и могут рассматриваться как сети ISDN, наложенные на сети передачи данных. В частности, процедура установления соединения в таких сетях IP телефонии базируется на рекомендации Q.931 [44] и ана логична процедуре, используемой в сетях ISDN.

Терминал H.323 – оконечное устройство пользователя сети IP те лефонии, которое обеспечивает двухстороннюю речевую (мультиме дийную) связь с другим терминалом H.323, шлюзом или устройст вом управления конференциями.

Шлюз IP телефонии реализует передачу речевого трафика по се тям с маршрутизацией пакетов IP по протоколу H.323. Основное на значение шлюза – преобразование речевой информации, поступаю щей со стороны ТФОП, в вид, пригодный для передачи по сетям

смаршрутизацией пакетов IP. Кроме того, шлюз преобразует сиг нальные сообщения систем сигнализации DSS1 и OKC7 в сигналь ные сообщения Н.323 и производит обратное преобразование в со ответствии с рекомендацией ITU H.246.

Впривратнике сосредоточен весь интеллект сети IP телефонии. Сеть, построенная в соответствии с рекомендацией Н.323, имеет зонную архитектуру (рис. 1.6). Привратник выполняет функции управ ления одной зоной сети IP телефонии, в которую входят: термина лы, шлюзы, устройства управления конференциями, зарегистриро ванные у данного привратника. Отдельные фрагменты зоны сети H.323 могут быть территориально разнесены и соединяться друг

сдругом через маршрутизаторы.

Рис. 1.6 Зона сети Н.323

Наиболее важными функциями привратника являются:

•регистрация оконечных и других устройств;

•контроль доступа пользователей системы к услугам IP телефонии при помощи сигнализации RAS;

•преобразование alias.адреса вызываемого пользователя (объяв ленного имени абонента, телефонного номера, адреса электрон ной почты и др.) в транспортный адрес сетей с маршрутизацией пакетов IP (IP адрес + номер порта TCP);

•контроль, управление и резервирование пропускной способности сети;