IP telefonálás

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. július 4-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 4 szerkesztést igényelnek .

Az IP-telefónia (ejtsd: „ ip-telefónia ”) az IP -protokollt használó telefonos kommunikáció . Az IP-telefónia olyan kommunikációs protokollok , technológiák és módszerek összességét jelenti, amelyek hagyományos telefonos tárcsázást , tárcsázást és kétirányú hangkommunikációt , valamint az interneten vagy bármely más IP-hálózaton keresztüli videokommunikációt biztosítanak. A jelet digitálisan továbbítják egy kommunikációs csatornán , és általában az átvitel előtt átalakítják ( tömörítik ) az információs redundancia megszüntetése és az adatátviteli hálózat terhelésének csökkentése érdekében..

Az IP-telefónia típusai

  1. A kommunikáció megfelelő szoftverrel rendelkező számítógépek között történik (például szoftveres telefonok ), amelyek az interneten vagy más számítógépes hálózaton keresztül csatlakoznak egy hívásváltást végző szerverhez . Nyilvános telefonhálózat (PSTN) hívása is lehetséges , ebben az esetben a szerver megtalálja a telefonhálózat proxyszerverét (integrált átjárókkal ), ahol a kívánt előfizető található (például Skype - felhasználó).
  2. A PSTN-re csatlakoztatott telefonkészülékkel rendelkező előfizető felhívja az IP-telefon szolgáltató telefonszámát, PIN kóddal hitelesítik és tárcsázza a kívánt számot. A szolgáltató proxyszervere (beépített átjáróval) megkeres egy proxyszervert az interneten, amely az átjárón keresztül csatlakozik ahhoz a telefonhálózathoz, ahol a kívánt előfizető található, és csatlakozik hozzá. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a távolsági beszélgetés nem telefonos csatornákon, hanem az internetes forgalom továbbításán keresztül zajlik , egy ilyen hívás költsége sokkal alacsonyabb.
  3. Az integrált VoIP gateway -vel rendelkező IP telefonnal rendelkező előfizető az interneten keresztül közvetlenül kapcsolódik IP telefonszolgáltatójának proxy szerveréhez, amely a tárcsázott telefonszám segítségével megkeresi az interneten a megfelelő proxy szervert és csatlakozik hozzá. Ez viszont az átjárón keresztül csatlakozik a PSTN-hez, ahol a kívánt előfizető található. Visszahíváskor az Automatikus Fióktelep megállapítja, hogy a szám az IP telefonhoz tartozik, és elküldi a PSTN proxy szervernek, amely csatlakozik a megfelelő IP telefonszolgáltató proxy szerveréhez, amely hívást küld az előfizetőjének. E séma szerint például a 800-as DEF-kóddal rendelkező számok hívása IP-telefonon keresztül történik. Az IP-telefon előfizetők száma hasonló a hagyományoshoz. IP-telefon helyett használhat VoIP-átjárót , amelyhez hagyományos telefon csatlakozik.
  4. Egy vállalkozás vagy egy távközlési vállalat ( távközlési szolgáltató ) telefonhálózata IP-számítógép-hálózatra épül softswitch , IP-PBX vagy virtuális alközpont segítségével . Ezen a telefonhálózaton belül a felhasználók IP-telefónia technológiával kommunikálnak, a vezérlést VoIP szerver végzi. A PSTN-hez való csatlakozás azt jelenti, hogy egy VoIP-átjárón keresztül vagy közvetlenül egy másik softswitch-el vagy IP-alközponttal kommunikálunk adathálózaton keresztül (beleértve például az internetet is).

IP telefon vagy VoIP?

Az IP-telefónia az általánosabb VoIP ( Voice over IP ) technológiát használja a kétirányú kommunikáció megszervezésére .  A VoIP technológia általában magában foglalja az összes lehetőséget az IP-n keresztüli hangátvitelre, beleértve azokat is, amelyeknek semmi közük a telefonáláshoz és az emberi kommunikációhoz. Például a VoIP technológiát hangátvitelre használják IP -videó megfigyelő rendszerekben , hangosító rendszerekben , webináriumok közvetítésekor , online filmnézéskor stb.

IP-telefónia alkalmazása

A számítógépes hálózatokon keresztüli hang- és videokommunikáció a 20. század végétől (az elmúlt évtizedtől) világszerte népszerűvé vált, és mára széles körben alkalmazzák mind a magánfelhasználók, mind a vállalati szektor, valamint a kormányzati szervek körében. Az IP-telefónia rendszerek használata lehetővé teszi a vállalatok - távközlési szolgáltatók számára, hogy jelentősen csökkentsék a hívások költségeit (különösen a nemzetközieké), és integrálják a telefonálást az internetes szolgáltatásokkal , intelligens szolgáltatásokat nyújtsanak.

Funkcionalitás

Az IP-telefónia olyan feladatokat és megoldásokat valósít meg, amelyek vagy drágábbak, vagy sokkal nehezebben megvalósíthatók nyilvános telefonhálózati technológiával.

Példák:

sokkal egyszerűbben (néha közvetlenül a felhasználó terminálján) biztosíthatók, és ezért gyakran ingyenesek, míg a hagyományos távközlési cégeknél ezek a szolgáltatások további berendezések és technológiák használatát igénylik, és általában kiegészítő szolgáltatásként számlázzák ki őket.

Ezenkívül: közvetlen számok csatlakoztatásának lehetősége a világ bármely országában ( DID ).

Mobilszámok

A telefonszámhordozás ( eng.  Mobile number portability , MNP vagy angol  Local Number Portability , LNP) egy olyan szolgáltatás, amely lehetővé teszi felhasználóinak, hogy megtartsák meglévő telefonszámukat, amikor egyik mobilszolgáltatótól a másikhoz költöznek. A telefonszámok hordozásának lehetősége az adott ország jogszabályaitól függ. Az MNP/LNP szolgáltatás hatással van az IP-telefónia tranzitszolgáltatók általi kereskedelmi felhasználására. Az IP-telefónia csatornán keresztül érkező hanghívás a hagyományos mobilszolgáltató mobiltelefonjára kerül átirányításra.

Egy hívás minimális költsége

Az IP-telefóniában a hívások költségét az úgynevezett „ Legkisebb költségű Routing System” (LCR) határozza meg, amely azon alapul, hogy minden telefonhívás célállomását a hálózaton belüli lebonyolítást követően azonnal ellenőrizzük. amely a legalacsonyabb árat adja a fogyasztónak.

Tekintettel a GSM -számokkal való ma már széles körben elterjedt kompatibilitásra , az LCR hívásirányítási rendszer szolgáltatói többé nem hagyatkozhatnak a számelőtag használatára a hívás átirányításának (átirányításának) meghatározásához. Ehelyett minden híváshoz ismerniük kell a tényleges mobilszolgáltatói hálózat nevét az átirányításhoz.

Ezért az IP-telefónia is szükséges az MNP-mobilszám-kompatibilitás kezeléséhez a hanghívások irányításakor. A központi adatbázissal nem rendelkező országokban, mint például az Egyesült Királyságban előfordulhat, hogy a GSM-hálózaton néha le kell kérdezni, hogy egy adott mobiltelefon melyik hálózathoz (szolgáltatóhoz) tartozik. Mivel az IP-telefónia a vállalati piacon kezd fellendülni a minimális költségű hívásirányítási rendszer funkcióinak felhasználásával, a híváskezelés során bizonyos szintű megbízhatóságot kell biztosítani.

Az MNP mobilszám-kompatibilitási ellenőrzése szükséges annak biztosításához, hogy a szolgáltatás minősége az elvárásoknak megfelelő legyen; Azzal, hogy a hívás átirányítása előtt elvégzik a mobilszám-kompatibilitási ellenőrzéseket, és ezzel biztosítják, hogy a hanghívás valóban eljusson a rendeltetési helyére, a VoIP-társaságok garanciát adnak ügyfeleiknek (fogyasztóiknak), hogy találnak IP-telefon szolgáltatót. Az Egyesült Királyságban bejegyzett internetes személyhívó szolgáltató, a Tyntec a Voice Network Query szolgáltatást nyújtja, amely szolgáltatás lehetővé teszi a hagyományos hangszolgáltatók és a VoIP szolgáltatók számára is, hogy lekérdezést küldjenek a GSM-hálózatba. Ez a lekérdezés a hordozott szám otthoni hálózatának megtalálását célozza.

Segélyhívó számok

Az IP-technológia sajátosságai miatt nehéz megtalálni a felhasználót. A segélyhívó számok hívásait nem lehet könnyen átirányítani (átirányítani) egy közeli telefonközpontba (ez az elsősegélynyújtók számára fontos). Néha ezek a rendszerek a segélyhívásokat a megfelelő helyre irányíthatják a nem segélyhívások telefonvonalaira.

Hívóazonosító

A hívófél-azonosító szolgáltatás támogatása szolgáltatónként eltérő lehet, bár a legtöbb A VoIP-szolgáltatók "hívóazonosító azonosítás (Caller ID)" szolgáltatást kínálnak névvel a kimenő hívásoknál. Ha valamelyik VoIP-szolgáltatótól egy helyi hálózati számra érkezik hívás, a hívófél-azonosító szolgáltatás nem támogatott .

Egyes esetekben a VoIP-szolgáltatók megengedhetik a hívónak, hogy egy nem saját hívóazonosítót adja ki, ami potenciálisan lehetővé teszi olyan azonosító megjelenítését, amely valójában nem a hívó fél száma. A kereskedelmi VoIP hardver és szoftver általában megkönnyíti a hívóazonosító adatok módosítását. Noha ez a szolgáltatás nagy mozgásteret biztosít (lásd még DID és DOD ), lehetővé teszi a visszaéléseket is.

A hívóazonosító szolgáltató általi rosszindulatú cseréjének eseteit törvény szabályozza.

További szolgáltatások

Az IP-telefónia biztosítására szolgáló berendezések lehetővé teszik további szolgáltatások megvalósítását, mind a hagyományos telefonhálózatokban, mind a speciális hálózatokban, amelyek csak szoftver használatával és számítógépes hálózatokkal való integrációval lehetségesek.

Ezek közé tartozik : hangjelzések cseréje csengetésvezérléshez , hangposta , beszélgetésrögzítés és sok más, mind az egyéneknek, mind a szervezetek belső telefonhálózatának előfizetőinek, vállalati kommunikációnak.

A távközlési szolgáltatók által a szervezetek telefonhálózatai számára nyújtott szolgáltatáscsomagot általában IP-Centrexnek vagy virtuális alközpontnak nevezik .

Az FMC szolgáltatás lehetővé teszi, hogy ugyanannak a szervezetnek a felhasználói mobiltelefon- és vezetékes IP-telefonok, analóg telefonok (VoIP-átjárón keresztül) és szoftveres telefonok telefonhálózat-kiterjesztéssel telefonkészülékként történő használatának lehetőségét biztosítsák.

A virtuális faxszolgáltatás lehetővé teszi egyrészt elektronikus dokumentum vagy kép faxüzenet formájában történő elküldését, másrészt bejövő faxüzenet kép formájában történő fogadását (beleértve az automatikus küldést is). a felhasználó e-mailjére).

Hardver és szoftver

Az IP-telefónia funkcióinak megvalósításához a kapcsolat létesítésekor heterogén berendezéseket és szoftvereket használnak. A kliens berendezést vagy szoftvert a végfelhasználó arra használja, hogy bármely számítógépes hálózaton keresztül csatlakozzon egy másik kliens eszközhöz (programhoz), vagy egy IP-telefónia szerverhez, IP PBX-hez. Nyílt szabványok és protokollok használata esetén a különböző gyártók alkalmazásai és eszközei kölcsönhatásba léphetnek egymással.

Kliens hardver

A WebRTC technológia lehetővé tette bármilyen modern webböngésző használatát bármely PC-n softphone-ként. A szoftveres telefonok használata az internet-hozzáféréssel rendelkező mobil eszközökön a „ mobil IP-telefónia ” (mobile VoIP, mVoIP) kifejezés megjelenéséhez vezetett.


Nemrég[ mikor? ] az intelligens otthoni rendszerekben a VoIP-funkciók használata a távoli hang- és képmegfigyelésre. Ennek eredményeként megjelentek az IP- intercomok és a különféle VoIP funkcióval rendelkező videó megfigyelő kamerák , amelyek lehetővé teszik, hogy a tulajdonos automatikusan fogadja a bejövő hívást egy előre meghatározott számra, ha fontos esemény történik, vagy fordítva, lehetővé téve a tulajdonos számára, hogy hívjon egy speciális számot, és vezérelje a rendszert hangos tárcsázással , mint a hangmenüben .

Szerver berendezések ( IP-PBX ) és hozzáférési berendezések

Ahhoz, hogy egy összetett hálózatban, nagyszámú felhasználóval dolgozhasson, központi kapcsolóra van szükség - olyan eszközre vagy programra, amely megvalósítja az automatikus telefonközpont funkcionalitását IP-hálózatban, VoIP-szerver . Az IP-telefon szerverek a következők:

Vannak streaming átjárók is - olyan eszközök, amelyek lehetővé teszik egy analóg vagy digitális telefonközpont csatlakoztatását egy másik IP-PBX-hez számítógépes hálózaton keresztül, és megvalósítják az átalakítási funkciót.

Protokollok

A protokollok biztosítják a kliens eszköz ( átjáró , terminál vagy IP telefon ) szerveren vagy úgynevezett szolgáltatói kapuőrrel való regisztrációját , hívás- és/vagy hívásátirányítást, hang- vagy videokapcsolat kialakítását, előfizető nevének és/vagy számának átvitelét. Jelenleg a következő protokollok széles körben használatosak:

Beszédkódolás

Az IP-hálózaton keresztüli hangátvitelhez az emberi hangot impulzuskód-modulációval digitalizálják , tömörítik (kódolják) és csomagokra bontják. A fogadó oldalon a fordított eljárás történik - az adatokat kivonják a csomagokból, dekódolják és visszaalakítják analóg jellé .

A kódolás további 15-45 ms-os késleltetést vezet be, amely a következő okokból következik be:

Hasonló késleltetés jelenik meg a másik oldalon lévő beszéd dekódolásakor.

A kodek késleltetését figyelembe kell venni a végpontok közötti késleltetések kiszámításakor (lásd fent ). Ezenkívül a bonyolult kódoló/dekódoló algoritmusok komolyabb számítási erőforrásokat igényelnek a rendszertől.

A különböző kutatócsoportok által végzett beszédadat-átvitel minőségének elemzése az Interneten keresztül azt mutatja, hogy a szintetizált beszéd torzításának, minőségének és érthetőségének csökkenésének fő forrása a beszédadatfolyam megszakadása, amelyet a következők okoznak:

Ehhez meg kell oldani a hálózati késések optimalizálásának problémáját, és olyan beszédtömörítési algoritmusokat kell létrehozni, amelyek ellenállnak a csomagvesztésnek (az elveszett csomagok helyreállítása).

Kodekek

Az IP-hálózaton keresztüli átvitel során a hangtömörítéshez használt algoritmusok meglehetősen változatosak. Egyesek gyakorlatilag nem tömörítik a hangot, és az impulzuskód-moduláció szintjén hagyják (azaz 64 kilobit / s), más kodekek lehetővé teszik a digitális hangfolyam 8-szoros vagy több tömörítését a hatékony kódolási algoritmusok miatt. Sok jó ingyenes kodek létezik, amelyek használatához nem szükséges licenc. Mások esetében a megfelelő engedélyezési tanúsítvány megszerzése szükséges a hardver (szoftver) gyártója és a tömörítési módszer szerzői között.

Nyisd ki:

Szabadalmazott:

A VoIP kodekek összehasonlító jellemzői: [1]

Codec Csomag hasznos terhelés
, bájt
Átviteli sebesség,
kbps
Algoritmikus
késleltetés, ezredmásodperc
Foglalt adatfolyam, kbps
IP-csomagok Ethernet keretek
G.711 160 64 húsz 78 80
G.723.1 (6.3) 24 6.3 37.5 6.9 17.1
G.723.1(5.3) húsz 5.3 37.5 5.9 16
G.726-32 160 32 húsz 32.8 42.7
G.726-24 160 24 húsz 24.8 34.7
G.726-16 160 16 húsz 16.8 26.7
G.729(8) húsz nyolc 25 8.8 18.7
G.729 (6.4) 16 6.4 25 7.2 17.1

Hálózati késleltetés optimalizálása és terhelés csökkentése

Az IP-telefónia fő előnye a sávszélesség-igény csökkenése, amelyet a beszédforgalom statisztikai jellemzőinek figyelembevétele biztosít:

Ugyanakkor a hálózatban előforduló csomagkésések kritikusak az IP-telefónia szempontjából, bár a technológiának van némi toleranciája (stabilitása) az egyes csomagok elvesztésével szemben. Így a csomagok legfeljebb 5%-ának elvesztése nem vezet a beszédérthetőség romlásához.

A telefonforgalom IP technológiával történő továbbításakor a TL9000 szabvány szigorú szolgáltatásminőségi követelményei, amelyek jellemzőek:

  1. a kapcsolatépítés minősége, amelyet főként a kapcsolatépítés sebessége határoz meg,
  2. kapcsolat minősége, a végpontok közötti (felhasználó által észlelt) késések és az észlelt beszédminőség alapján mérve.

A szabvány szerinti teljes elfogadható késleltetés legfeljebb 250 ms [2] . A hangadatok IP-hálózaton történő átvitelének késedelmei okai nagyrészt a csomagszállítás sajátosságaihoz kapcsolódnak. A TCP protokoll biztosítja a csomagok kézbesítésének vezérlését, azonban elég lassú, ezért nem használják hangátvitelre. Az UDP gyorsan küld csomagokat, azonban az elveszett adatok helyreállítása nem garantált, ami a beszélgetés egyes részei elvesztését eredményezi a hang visszaállítása (újraátalakítása) során. Jelentős problémákat okoz a jitter (a csomagok érkezési-vételi periódusának eltérése), amely akkor jelenik meg, ha egy terhelt IP-hálózatban nagyszámú csomóponton keresztül továbbítunk. Az elégtelen hálózati sávszélesség (például több felhasználó egyidejű terhelése esetén) nemcsak a késéseket (vagyis a jitter növekedését) befolyásolja, hanem nagy csomagvesztéshez is vezet.

Az ilyen problémák megoldására egy sor intézkedést javasolnak [2] :

Kapcsolatbiztonság

Számos fogyasztói IP-telefónia megvalósítás nem támogatja a kriptográfiai titkosítást, annak ellenére, hogy a biztonságos telefonkapcsolat sokkal könnyebben megvalósítható IP technológiával, mint a hagyományos telefonvonalakkal. Ennek eredményeként egy forgalomelemző segítségével viszonylag könnyen megállapítható az IP-hívások hallgatása, sőt bizonyos trükkökkel a tartalom megváltoztatása is lehetséges [3] [4] .

A hálózati csomagszimulálót használó behatoló képes elfogni az IP-hívásokat, ha a felhasználó nem egy biztonságos VPN virtuális hálózaton belül van [5] . Ez a biztonsági rés összeomlási (szolgáltatásmegtagadási) támadásokhoz vezethet egy felhasználó vagy olyan személy ellen, akinek a száma ugyanahhoz a hálózathoz tartozik. Ezek a szolgáltatásmegtagadások teljesen tönkretehetik a telefonhálózatot, megterhelve azt szemétforgalommal és állandó foglaltsági jelzést keltve, valamint növelve az előfizetői lekapcsolások számát [6] .

Ez a probléma azonban a hagyományos telefonálásra is vonatkozik, mivel abszolút biztonságos kommunikációs módszerek nem léteznek [3] [6] [7] .

A fogyasztók biztonságossá tehetik hálózatukat az adat VLAN-hoz való hozzáférés korlátozásával, elrejtve hanghálózatukat a felhasználók elől. Ha a fogyasztó biztonságos és megfelelően konfigurált Access Controlled Gateway Gateway-t tart fenn, az biztonságban lesz a legtöbb hackertámadástól. Vannak ingyenes szoftverek , mint például a Wireshark , amely megkönnyíti az IP-beszélgetések forgalmának elemzését [8] .

Egyes gyártók tömörítést alkalmaznak, hogy megnehezítsék a lehallgatást. Úgy gondolják, hogy a valódi hálózati biztonság teljes kriptográfiai titkosítást és kriptográfiai hitelesítést igényel. Az IP-telefónia azonban bizonyos paraméterek szerint biztonságban felülmúlja a hagyományost [6] .

A jelenlegi SRTP biztonsági szabvány és az új ZRTP protokoll elérhető néhány IP-telefon modellen ( Cisco , Yealink SNOM stb.), analóg telefonadaptereken (Analog Telephone Adapters, ATA-k), átjárókon , valamint különféle softphone -okon . Használhatja az IPsec -et a P2P VoIP védelmére opportunista titkosítással. A Skype nem használ SRTP-t, de a Skype szolgáltató számára átlátható titkosítási rendszert használ [3] .

A Voice VPN megoldás (amely a VoIP és a VPN technológia kombinációja) lehetővé teszi a vállalaton belüli VoIP hálózatok biztonságos hangkapcsolatának létrehozását azáltal, hogy IPSec titkosítást alkalmaz a digitalizált hang adatfolyamon.

Lehetőség van az összes VoIP forgalom (hang, videó, szolgáltatás információ stb.) többszintű titkosítására és anonimizálására is az I2P hálózaton keresztül .

Forgalmi statisztikák

Bármely VoIP-kapcsolatnak számos olyan paramétere van, amelyek általánosan elfogadottak a kapcsolat minőségének pontos mutatójaként. Ezen túlmenően a legtöbb meglévő IP-telefon szolgáltató szolgáltatásnyújtáskor még azt is lehetővé teszi, hogy kiválassza azt a csomópontot, amelyen keresztül a hívás áthalad, nemcsak az ár, hanem a kommunikáció minőségét jellemző további statisztikai paraméterek alapján is:

Néha a távközlési szolgáltatók más statisztikai paramétereket is használnak az irány becslésére: terhelés erlangokban , tárcsázás utáni késleltetés (PDD), csomagvesztés százalékos aránya ( QoS ), maximális hívásnövekedés másodpercenként (Calls per second, CPS).

Az IP-telefónia állomása/szervere minden egyes hívásról részletes információkat rögzít CDR rekordok (részletes hívásrekordok) formájában. Minden bejegyzés tartalmazza a hívó fél számát (A-szám) és a hívott (B-szám), előfizetőket, IP-címeket (vagy domain neveket), a hívás idejét és időtartamát, valamint a kezdeményezőt és a megszüntetés okát . A részletes hívásrekordokat ( Call Detail Record ) gyakran feltöltik a számlázási rendszerbe elemzés céljából, és a hívó fél fiókjának utólagos blokkolását, ha szükséges a hívások engedélyezése ( RADIUS ). Ez az ellenőrzési mód általában jellemző az utólagos fizetési rendszerekre.

Az online könyvelést a RADIUS protokollban található számviteli eljáráson keresztül is használják a számlázásban , amely kényelmes az előre fizetett fizetési rendszerekben.

Lásd még

Portok Egyéb

Jegyzetek

  1. Lásd: 2. fejezet Több szolgáltatású hálózatok hangalkalmazásai // Alexander Filimonov. Multiszolgáltatású Ethernet hálózatok kiépítése. BHV-Petersburg , 2007. ISBN 978-5-9775-0007-4
  2. 1 2 Szkusnov Sándor. „Krónikus betegségek” VoIP (Adobe Flash). Döntésnapok. Az eredetiből archiválva : 2012. január 19. (bemutató, 16 perc)
  3. 1 2 3 Berndt Butner. VoIP biztonság: új kihívások (holt link) (2005. november 17.). Hozzáférés dátuma: 2013. január 27. Az eredetiből archiválva : 2011. szeptember 8. 
  4. VoIP támadás: Lehallgatás (lefelé irányuló kapcsolat) . Az eredetiből archiválva : 2012. március 30. 
  5. VoIP támadás: Elfogás (lefelé irányuló kapcsolat) . Letöltve: 2006. szeptember 7. Az eredetiből archiválva : 2008. április 3.. 
  6. 1 2 3 A VoIP biztonságosabb, mint a hagyományos telefonálás . NAG LLC (2006. április 1.). Az eredetiből archiválva : 2013. február 1.
  7. ‌ . MFI Soft. Az eredetiből archiválva : 2013. február 1.  — Garda — vállalati forgalomirányító rendszer
  8. VoIP monitorozás  (angol)  (elérhetetlen link) . infovilág . Az IDG hálózat (2008. július 31.). Hozzáférés dátuma: 2013. január 27. Az eredetiből archiválva : 2009. április 22.