đồ án tốt nghiệp mạng internet và công nghệ ip

Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
1
Chơng I
Mạng Internet và công nghệ IP
1. Lịch sử và phát triển của mạng Internet
Lịch sử của mạng Internet bắt đầu từ mạng máy tính vào những năm 1960.
Một cơ quan của Bộ Quốc Phòng Mỹ, cơ quan quản lý dự án nghiên cứu phát
triển (ARPA- Advanced Research Projects Agency) đã đề nghị liên kết bốn điểm
đầu tiên vào tháng 7 năm 1968. Bốn địa điểm đầu tiên đó là viện nghiên cứu
Stamform, trờng đại học tổng hợp California ở Log Angeles, UCSanta Barbara
và Trờng Đại Học Tổng Hợp Utah.
Trong thuật ngữ ngày nay, chúng ta có thể gọi mạng mà ngời ta đã xây
dựng nh trên là mạng Liên Khu Vực (Wide Area Network) hay WAN (mặc dù
nó nhỏ hơn rất nhiều). Bốn địa điểm trên đợc nối thành mạng vào năm 1969 đã
đánh dấu sự ra đời của Internet ngày nay: Mạng đợc biết đến dới cái tên
ARPANNET đã hình thành. Giao thức cơ sở có liên lạc trên Internet là TCP/IP.
Buổi đầu, máy tính và đờng liên lạc có khâu xử lý rất chậm, với đờng
dây dài thì khâu chuyển tín hiệu nhanh nhất là 50kbit/giây. Số lợng máy tính
nối vào mạng rất ít (chỉ 200 máy chủ vào năm 1981).
ARPANET càng phát triển khi càng có nhiều máy nối vào - rất nhiều trong
số này là từ các cơ quan của Bộ Quốc Phòng hoặc những trờng Đại Học nghiên
cứu với các đầu nối vào Bộ Quốc Phòng. Đây là những giao điểm trên mạng.
Trong khi ARPANET đang cố gắng chiếm lĩnh mạng quốc gia thì một nghiên
cứu tại trung tâm nghiên cứu Xeroc Corporations Palo Alto đã phát triển một kỹ
thuật đợc sử dụng trong mạng cục bộ là Ethernet.
Theo thời gian, Ethernet trở nên là một trong những tiêu chuẩn quan trọng
để cung cấp một mạng cục bộ. Trong thời gian này, DARPA(đặt lại tên từ
ARPA) chuyển sang hợp nhất TCP/IP vào version hệ điều hành UNIX của Trờng
Đại học California ở Berkeley. Với sự hợp nhất nh vậy tạo nên một thế hệ mạnh

trên thị trờng, những trạm làm việc độc lập sử dụng UNIX, TCP/IP cũng có thể
dễ dàng xây dựng vào phần mềm hệ điều hành, và những nhà cung cấp máy tính
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
2
nh SUN cũng chế tạo một cửa cho Ethernet. TCP/IP trên Ethernet đã trở thành
một cách thức thông dụng để trạm làm việc nối đến trạm khác.
Trong thập kỷ 1980, máy tính cá nhân đợc sử dụng rộng rãi trong các
Công ty và Trờng Đại học trên thế giới. Mạng Ethernet kết nối với các PC trở
thành phổ biến. Các sản phẩm phần mềm thơng mại cũng đã ra những chơng
trình cho phép máy PC và máy UNIX giao tiếp cùng một ngôn ngữ trên mạng.
Vào thập kỷ 1980, giao thức TCP/IP đợc dùng trong một số kết nối khu
vực-khu vực (liên khu vực) và cũng đợc sử dụng cho các mạng cục bộ và mạng
liên khu vực (Campus wide). Giai đoạn này tạo nên sự bùng nổ phát triển.
Thuật ngữ Internet xuất hiện lần đầu vào khoảng năm 1974 trong khi
mạng vẫn đợc gọi là ARPANET cho đến năm 1980, khi Bộ quốc phòng Mỹ
quyết định tách riêng phần mạng về quân sự thành MILNET. Cái tên
ARPANET vẫn đợc sử dụng cho phần mạng (phi quân sự) còn lại dành cho các
trờng đại học và cơ quan nghiên cứu. Vào thời điểm này, ARPANET (hay
Inetrnet) còn ở quy mô rất nhỏ.
Mốc lịch sử quan trọng của Inetrnet đợc chọn vào giữa thập kỷ 1980, khi
tổ chức khoa học quốc gia Mỹ NSF thành lập mạng kiên kết các trung tâm máy
tính lớn với nhau gọi là NSFNET. Nhiều doanh nghiệp đã chuyển từ ARPANET
sang NSFNET và do đó sau gần 20 năm hoạt động ARPANET không còn hiệu
quả nữa và đã ngừng hoạt động vào khoảng năm 1990.
Sự hình thành mạng backbone của NSFNET và những mạng vùng khác đã
tạo một môi
trờng thuận lợi cho sự phát triển của Internet. Tới năm 1995,
NSFNET thu lại thành một mạng nghiên cứu. Internet thì tiếp tục phát triển

không ngừng.
2. Khái quát về mạng Internet.
Internet có thể hình dung là một thành phố bao gồm các quận, huyện,
phờng, xã có phong cảnh, có kiến trúc chặt chẽ, có văn hoá, tin tức, ca nhạc,
điện ảnh, giải trí, thể thao, thời tiết các lĩnh vực khoa học, xã hội thơng mại
kỹ thuật, giáo dục, y học Nhng Inetrnet không phải là một chơng trình
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
3
(program), phần cứng (hardware), phần mềm (software), nó bao gồm tất cả các
chơng trình mà ở đó các chơng trình khác nhau phục vụ cho vấn đề khác nhau.
Xét ở một khía cạnh khác, Ineternet có thể đợc coi là một trong các mạng
định hớng gói (packet oriented). Không chỉ mạng Ethernet mà các mạng công
cộng nh X.25 cũng có thể nằm trong Internet. Để thông tin liên lạc trong mạng
với nhau cho dù là đơn giản nhất cũng đều phải tuân theo những quy tắc nhất
định và ngời ta gọi đó là giao thức. Có ba loại giao thức liên quan đến Internet:
IP: Giao thức Internet (Protocol Internet), tơng ứng với lớp thứ 3 của OSI.
Giao thức này đóng gói dữ liệu và định tuyến trên Internet.
TCP: Giao thức điều khiển truyền dẫn, tơng ứng với lớp thứ 4 của OSI.
Hai giao thức trên cấu thành tập hợp giao thức điều khiển truyền dẫn và
giao thức Internet (TCP/IP protocol suice).
Các giao thức ứng dụng: tơng ứng với các lớp thứ 5ữ7 của OSI nh giao
thức UDP (giao thức dùng gói dữ liệu).
Truy nhập vào Internet có thể qua mạng khác nhau hoặc qua đờng truy
nhập cố định. Những
ngời muốn đa thông tin trên Internet (thí dụ qua WWW)
có thể kết nối đờng cố định.
Nhóm đặc trách kỹ thuật Internet (Internet Engineering Task Force) ở Mỹ
chịu trách nhiệm về giao thức Internet. Trách nhiệm về phát triển WWW lại

thuộc về một cơ quan của Mỹ, gọi là W3C.
IP: Một trong những nhiệm vụ chủ yếu của IP là gán địa chỉ. Các thành
phần của Internet gồm các máy tính trong đó có máy chủ (host) kết nối thờng
xuyên, có các giao thức ứng dụng (thí dụ cho các WWW) và các máy tính truyền
thông (tức là các bộ định tuyến - router). Mỗi thành phần này có ít nhất một địa
chỉ. Trong Internet tên máy chủ là chìa khoá dùng để xác định tên của các
máy tính mà bạn muốn tìm.
Ví dụ : Gopher.msu.edu : là tên của máy chủ có Gopherserver chính ở Đại
học Michigan (Mỹ).
Mỗi máy tính đều đợc gán địa chỉ IP- một địa chỉ bằng số có vai trò tơng
tự nh số điện thoại.
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
4
Ví dụ: Máy tính có tên gopher.msu.edu đợc gán địa chỉ IP là 35.8.2.61.
Tại sao một máy tính cần hai tên? Bởi vì địa chỉ IP bằng số, chúng đợc
hiểu và thao tác dễ dàng bởi phần cứng và phần mềm lo việc chuyển tin trên
Internet. Nhng các địa chỉ số không thích hợp cho việc sử dụng của con ngời-
gopher.msu.edu dễ nhớ hơn nhiều so với địa chỉ IP bằng số. Nh thế địa chỉ IP
thích hợp với mày tính hơn, và tên máy theo tên vùng/miền - tên miền
(Domainame, cũng đợc gọi là tên vùng) thích hợp với con ngời. Do cả hai kiểu
tên đợc sử dụng, phải có cơ chế dịch từ tên miền sang tên địa chỉ IP.
Dới đây là một ví dụ về những tên miền tơng ứng với địa chỉ IP nh thế
nào:

Địa chỉ IP bao giờ cũng gồm 4 nhóm, các con số này đợc biểu diễn nh đã
trình bày: 4 phần giá trị thập phân đợc phân cách bởi các dấu chấm. Mỗi phần
của địa chỉ IP là một giá trị trong khoảng 0ữ255, và nó đợc biểu diễn bằng
1byte trên bộ nhớ máy tính. Nh thế địa chỉ IP về mặt lý thuyết có thể chạy từ
0.0.0.0 đến 255.255.255.255.
Trái lại, tên miền không nhất thiết 4 phần. Chúng có thể chỉ có 2 phần:
+Một vùng mức đỉnh chẳng hạn nh edu hay com (thờng dành để chỉ
thể loại của tổ chức có máy chủ).
Ví dụ : edu (education): Dành cho tổ chức giáo dục
+Tên miền con (msu trong ví dụ: msu.edu) : Cả tên không quá 255 ký
tự, và mỗi phần tên không quá 63 ký tự.
Công việc của dịch vụ tên miền(Domain Name Servece) là chuyển tên
thành địa chỉ IP. Khi bạn yêu cầu một gopher client để tiếp xúc với msu.edu,
dịch vụ tên miền sẽ chuyển tên chủ đó thành địa chỉ IP tơng ứng.
Tên máy chủ Địa chỉ IP
gopher.msu.edu 35.8.2.61
msu.edu 35.8.2.2
Home.vnn.net 203.162.0.12
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
5
Cách ấn định chỉ IP: Địa chỉ IP bao gồm 4 cụm số tơng ứng độc nhất với
một máy tính trên Internet. Địa chỉ IP đợc gán theo một sơ đồ có chủ định cho
phép các mạng lớn quản lý số lớn địa chỉ và các mạng nhỏ quản lý những phần
nhỏ địa chỉ IP còn trống. Tơng tự hãy hình dung rằng một công ty điện thoại
cho phép những tổ chức lớn gán những số liệu điện thoại trong phạm vi code
một vùng và cho phép những tổ chức nhỏ gán những số trong phạm vi một tổng
đài điện thoại. Các dịch vụ đăng ký quốc tế NIC cho phép kiểm tra chắc chắn
các địa chỉ IP của các tổ chức lớn nh các mạng vùng.

Địa chỉ IP đợc chia thành nhiều loại. Cụm số bên trái của địa chỉ IP xác
định lớp.
Mạng lớp A gồm những số từ 0ữ127. Về mặt lý thuyết lớp A có thể có
16.777.216 máy chủ.
Mạng lớp B gồm những số từ 128ữ191. Về mặt lý thuyết lớp B có thể có
65.536 máy chủ.
Mạng lớp C gồm những số từ 192ữ223 và mỗi mạng có thể có 256 máy
chủ.
Internet là mạng của các loại mạng. Mỗi bộ phận của mạng có một quản trị
viên mạng. Gán địa chỉ IP là một trong những công việc của quản trị viên. Trong
thực tế, cơ chế gán địa chỉ IP quan trọng đối với quản trị viên và ít quan trọng
đối với ngời dùng. Quản trị viên còn phải chọn (hay duyệt) tên miền cho các
máy tính. Quản trị viên ghi nhận cả địa chỉ IP lẫn tên miền của các máy (cùng
những thông tin thích đáng khác) trong server tên cục bộ.
Các chức năng chủ yếu của IP là:
+ Định tuyến nối một máy tính truy cập với một máy tính ứng dụng theo số
IP đã đăng ký.
+ Kiểm soát lỗi.
TCP có những nhiệm vụ chính nh sau.
+ Sắp xếp lại các gói nhận đợc nh thứ tự ban đầu.
+ Kiểm soát lỗi và sửa lỗi.
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
6
+ Kiểm soát luồng tin giữa các host.
Internet nối và chục ngàn mạng chuyển mạch gói trên toàn thế giới, tất cả
các mạng này đều sử dụng giao thức Internet (IP). Internet đợc phát triển rộng
rãi không có một kế hoạch chung, không có một thực thể nào có thể kiểm soát
hoặc ra lệch cho toàn hệ thống.

3. Công nghệ IP.
3.1. Tổng quan.
Việc thực hiện truyền đa tin tức trên mạng Internet dựa trên giao thức
TCP/IP có nghĩa là các máy tính kết nối đến mạng cần phải có một số hiệu để
nhận dạng, số hiệu này đợc gọi là địa chỉ IP của máy tính đó. Tin tức truyền đa
trên mạng đợc thể hiện dới dạng các gói tin, mỗi gói tin đều đợc gán các địa
chỉ IP của máy tính cần nhận thông tin đó. Trong công nghệ IP một vấn đề đáng
quan tâm nữa là các bộ định tuyến, để các gói tin đến đích một cách chính xác
cần phải thực hiện việc định tuyến (router). Do các máy tính trong mạng đều có
một địa chỉ IP duy nhất nên các bộ router sẽ tính toán và tìm ra hớng truyền
phù hợp.
3.2. Công nghệ IP version 6 (IP phiên bản 6).
IP version 6 (IPv.6) là phiên bản mới của giao thức Internet vốn đã trở nên
hết sức phổ biến với chúng ta ngày nay, là giao thức Internet Protocol (IP hay
TCP/IP). Sự ra đời của IPv.6 bắt nguồn từ chỗ ngời ta phát hiện ra những vấn đề
nảy sinh trong mạng IP khi mà Internet đã phát triển vợt bậc. Bởi vậy IPv.6 đ-
ợc đa ra nh một giải pháp cho những vấn đề trên cũng nh để tạo ra giao thức
u việt hơn giao thức TCP/IP.
Chúng ta có thể nhận thấy rằng bằng cách sử dụng giao thức IP phiên bản 4
hiện nay rõ ràng không đạt hiệu quả cao. Bởi vì tại thời điểm đa ra giao thức IP,
những nhà thiết kế và quy hoạch mạng đã cho rằng con số 4 tỷ nút mạng (các địa
chỉ IP của máy tính) có thể cùng trao đổi thông tin với nhau là quá đủ cho mạng
truyền thông cho dù có phân các nút mạng trên thành các lớp A, B, C đi chăng
nữa. Tuy nhiên gần 75% trong số địa chỉ này đã bị chiếm giữ bởi những ngời
khổng lồ trong viễn thông nh MIT hay AT&T. Các công ty này đều có ở vị trí
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
7
A trong các phân lớp IP, mỗi hãng hiện nay đang điều khiển khoảng hơn 16 triệu

địa chỉ. Bởi vậy các công ty khác ngày nay chỉ có thể chia sẻ với nhau những địa
chỉ thuộc lớp C mà thôi .
Ngợc lại với IPv.4 (chỉ sử dụng 32 bít dể đánh địa chỉ), IPv.6 sử dụng đến
128 bít do đó có thể đa số địa chỉ IP lên tới 340 tỷ tỷ tỷ tỷ địa chỉ. Nói các khác
nếu mỗi ngời trên hành tinh chúng ta đều sở hữu một mạng IPv.6 với 18 tỷ nút
thì IPv.6 vẫn thừa khả năng để đánh địa chỉ cho tất cả các nút đó.
Vấn đề thứ hai xảy ra đối với giao thức IPv.4 là khó khăn của việc chọn
đờng trong một hệ thống mạng luôn thay đổi nh Internet. Vấn đề này càng trở
nên rõ ràng khi chúng ta xét đến các chức năng của internet tại những mức ứng
dụng cao nhất. Hiện tại, ngời ta sử dụng hai giải pháp sau để giải quyết vấn đề
trên:
Sử dụng những kỹ thuật để chuyển đổi địa chỉ (Network Address Translation)
để cải thiện khả năng đánh địa chỉ.
Sử dụng cơ chế chọn đờng liên mạng kiểu không phân lớp
(Classles Interdomain Routing) để giải quyết vấn đề chọn đờng.
Tuy nhiên, cả hai giải pháp trên mới chỉ là tạm thời. Bởi vậy ngời ta đã đa
ra IPv.6 để giải quyết triệt để các vấn đề trên.
Khả năng đánh giá địa chỉ cũng nh chọn đờng chỉ là hai trong số rất
nhiều tính năng của IPv.6. Những khả năng này phát triển dựa trên những nhu
cầu của các doanh nghiệp cho môt cấu trúc mạng có khả năng chuyển đổi cao,
tăng cờng bảo mật và toàn vẹn dữ liệu, tích hợp với các tiêu chuẩn chất lợng
dịch vụ có khả năng tự động cấu hình mạng, tích hợp với công nghệ di động,
truyền thông dữ liệu
Tại hội nghị thờng niên của SIGCOMM năm 1999, bà Sandy Fraser - giám
đốc kỹ thuật của AT&T đã bày tỏ mối quan tâm của mình tới cấu trúc mạng
Internet hiện nay. Liêu có đủ khả năng để đáp ứng tốc độ phát triển của Viễn
thông và Công nghệ truyền thông nh hiện nay hay không? Tại sao chúng ta
cha chuyển đổi từ IPv.4 sang IPv.6 ? Phải chăng tổ chức chịu trách nhiệm
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
8
nghiên cứu và phát triển Internet IETF đang tỏ ra cứng nhắc trong hoạt động của
mình?
Một trong những vấn đề xung quanh việc phỏ cập IPv.6 là chúng ta không
thể xác định đợc khi nào chúng ta mới có thể đặt dấu chấm hết cho các địa chỉ
kiểu IPv.4. Những ngời lạc quan cho rằng IPv.4 sẽ chỉ còn tồn tại trong vài thập
kỷ nữa mà thôi. Bởi vì có một thức tế là những quốc gia chỉ đợc phân phối địa
chỉ IPv.4 nh: Trung Quốc, Nhật Bản lại đang là những nớc có nhu cầu về
địa chỉ IP tăng mạnh trong thời gian tới. Những nhà cung cấp dịch vụ IP thế hệ
mới nh: Công nghệ điện thoại số di động và những nhà cung cấp thiết bị mạng
cũng nói rằng hộ cần tới hàng triệu địa chỉ IP cho hàng triệu thiết bị tới của họ.
Chúng ta cũng cần ghi nhận những động thái tích cực từ phía IETF, nhóm nghiên
cứu về giao thức IP thế hệ mới của tổ chức này đang cố gắng đa ra những đặc tả
về IPv.6 cũng nh thiết lập ra một diễn đàn mới nhằm mục đích phát triển giao
thức này.
3.3. Chuyển đổi từ IPv.4 sang IPv.6.
Một yêu cầu tối cần thiết với IPv.6 là trớc khi có thể chuyển đổi hoàn toàn
mạng Internet sang sử dụng IPv.6, thì giao thức này phải chung sống hoà bình
với IPv.4. Thực tế thì IPv.6 hoàn toàn có thể hỗ trợ khả năng này, chúng ta có thể
nâng cấp cấu trúc mạng theo kiểu nâng cấp từng nút mạng rồi mới nâng cấp
router, hay ngợc lại nâng cấp router lên IPv.6 rồi mới nâng cấp nút mạng. Thậm
chí chúng ta có thể chỉ nâng cấp một số nút mạng và router, số còn lại giữ
nguyên.
Cho đến khi nhà cung cấp dịch vụ có thể xây dựng đợc Backbone IPv.6
riêng và bắt đầu cung cấp các dịch vụ IPv.6, các nút mạng đầu cuối vẫn trao đổi
thông tin qua mạng IPv.4 điều này có thể đợc thực hiện dễ dàng bởi các gói tin
IPv.6 đợc đóng gói trong phần dữ liệu của IPv.4. Tại một điểm dừng, gói tin
IPv.4 sẽ đợc phân tích để lấy lại gói tin IPv.6 rồi tiếp tục đợc gửi cho tới điểm
đích.

Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
9
3.4. Những thuận lợi của mạng IP thế hệ mới sử dụng IPv.6.
Với việc đáp ứng đợc các nhu cầu doanh nghiệp về khả năng tơng tác dữ
liệu đa phơng tiện cũng nh hỗ trợ cho các ứng dụng truyền thông chất lợng
cao, IPv.6 đang là giải pháp đầy triển vọng cho các liên mạng của các doanh
nghiệp nói riêng cũng nh toàn Internet nói chung.
ắ Tính tin cậy và khả chuyển:
Môt trong những khác biệt quan trọng giữa mạng Internet ngày nay và
mạng Internet trong tơng lai sẽ là độ tin cậy của nó Internet sẽ trỡ nên luôn sẵn
sàng khi chung ta muốn sử dụng nó. Ngời dùng sẽ dễ dàng kết nối vào mạng
mà không cần thực hiện một loạt các thủ tục quay số đăng nhập phức tạp nh
ngày nay nữa và họ có thể truy nhập vào bất cứ side nào hay môt ứng dụng nào
trên mạng mà không phải quan tâm đến những vấn đề nh biến đổi thông lợng
mạng dẫn đến mất kết nối.
ắ Tính an toàn và bảo mật:
Ngời dùng trong mạng IP thế hệ mới có thể hoàn toàn tin cậy vào những dữ
liệu trên mạng giống nh những dữ liệu mà họ lu trữ trong tủ hồ sơ của
mình với sự trợ giúp của thông tin số lúc đó đã trở nên phổ biến, các dữ liệu
của ngời dùng sẽ đợc bảo mật và lu trữ hết sức an toàn. Đặc biệt, chúng ta
sẽ có đợc những phơng pháp đảm bảo an toàn để:
Bảo đảm tính bí mật của dữ liệu đợc gửi đi trên mạng Internet.
Bảo đảm rằng những thông điệp đợc gửi đi và nhận về hoàn toàn chính xác.
Lu trữ và bảo đảm an toàn cho các thông tin cá nhân trên mạng.
Cung cấp chữ ký điện tử cho các văn bản lu hành trên mạng.
Bảo đảm rằng các giao dịch sẽ đ

ợc thực hiện đúng với thời gian quy định.
ắ Chất lợng dịch vụ:
Cả IPv.4 và IPv.6 đều hỗ trợ những trờng trong phần header để đảm bảo
cung cấp các dịch vụ khác biệt đơn giản. Cả IPv.4 và IPv.6 đều có thẻ hỗ trợ giao
thức lu trữ tài nguyên cho những dịch vụ tơng đối phức tạp hơn. Khuôn dạng
gói tin trong IPv.6 bao gồm một trờng 24 bít để xác định trafficflow cho phép
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
10
các nhà cung cấp có thể thực hiện những tiêu chuẩn chất lợng dịch vụ của
mình. Mặc dù những dịch vụ này đang còn ở giai đoạn thử nghiệm những IPv.6
đã đợc đặt nền móng cho phép triển khai những ứng dụng đảm bảo chất lợng
dịch vụ cho phép phơng thức mới có tính khả thi. Một điểm lợi khác của IPv.6
là cung cấp trờng flow label cũng có thể đợc dùng để xác định giải thông ngay
cả khi phần dữ liệu gói tin đã bị mã hoá. Nhờ thông tin trong trờng flow label,
chúng ta có thể xác định đợc những gói tin nào cần phải đợc thao tác một cách
đặc biệt. Ví dụ nh: dữ liệu hình ảnh, âm thanh có thể gắn với một nhãn flow
label cũng có thể đợc sử dụng để gắn cho một luồng dữ liêụ những mức u tiên
về đảm bảo an toàn về độ trễ hay về chi phí truyền thông.
ắ Hỗ trợ các ứng dụng di động:
Vì nhiều lý do, hiện nay IPv.4 tỏ ra rất khó khăn trong việc quản lý nút
mạng di động.
Mỗi nút mạng di động cần sử dụng một địa chỉ chuyển tiếp tại mỗi thời
điểm mà nó kết nối với Internet. IPv.4 thực hiẹn việc này một cách khó khăn.
IPv.4 không hỗ trợ những cơ chế đã đăng ký và quản lý thuê bao tốt mà
những cơ chế này lại rất cần thiết trong mạng di động để các agent có thể đợc
thông tin về vị trí mới của các nút di động.
Các nút mạng di động thờng gặp nhiều khó khăn để xác định xem chúng
có cùng thuộc một mạng IPv.4 hay không.

Trong IPv.4 các nút mạng di động thờng không thể thông báo cho đối tác
truyền thông của nó sự thay đổi vị trí.
Cấu trúc IPv.6 cho phép hỗ trợ tối đa cho việc thiết lập và quản lý các nút
mạng di động. Việc tăng cờng khả năng xử lý về lựa chọn địa chỉ đích tự động
cấu hình, routing header, đóng gói gói tin, đảm bảo an toàn và có thể truyền
thông anycast đáp ứng đợc yêu cầu của mạng di động.
4. Các dịch vụ của Internet
4.1. Th điện tử (E-mail).
Là dịch vị cơ bản, đợc sử dụng nhiều nhất và có hiệu quả nhất. Ngời gửi
nạp thông tin cần soạn thảo trên máy tính, khi khai báo địa chỉ máy tính của
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
11
ngời nhận trong Internet, rồi thực hiện một số thao tác đơn giản theo mẫu h-
ớng dẫn. Bức th điện tử đợc tự động chuyển đến và lu trữ trong hộp th của
ngời nhận. Khi bật máy tính của mình, cũng thực hiện một số thao tác hớng dẫn
đơn giản, ngời nhận sẽ thấy trên màn hình xuất hiện các th điện tử mới đợc
chuyển đến. Cách gửi th điện tử thuận tiện hơn nhiều so với gửi th qua hệ
thống bu điện trớc đây hoặc qua FAX, lại rẻ hơn và nhanh hơn nhiều lần. Dịch
vụ th điện tử là một phơng thức đáng tin cậy để gửi và nhận các thông điệp
này tới đúng địa chỉ và còn nguyên vẹn.
4.2. Dịch vụ trao đổi các tệp dữ liệu cũng đợc thực hiện tơng tự đối với
th điện tử. Dịch vụ trao đổi tệp FPT (File Transfer Protocol: Giao thức chuyển
tệp) cho phép chuyển tệp từ một máy tính này tới một máy tính khác. Phần nhiều
ngời ta dùng dịch vụ FTP chép tệp trên một máy chủ từ xa vào máy tính của
mình. Việc xử lý này gọi là tải xuống (Downloading) và ngợc lại gọi là đa lên
mạng (uploading).
4.3. Thông tin dới dạng tiếng nói và hình ảnh đợc truyền đi thông qua
dịch vụ siêu văn bản (Hypertext) nh MO-SAIC và WWW (World Wide Web).

4.4. Dịch vụ Telnet: Cho phép thiết lập một phiên làm việc dạng trạm đầu
cuối (terminal session) với một máy tính từ xa. Ví dụ, chúng ta có thể sử dụng
Telnet để kết nối với một máy chủ ở một miền khác của thế giới. Chỉ khi nối kết
đợc thiết lập, chúng ta mới có thể thâm nhập vào (log in) máy tính đó theo nh
lệ thờng (tất nhiên chúng ta phải có tài khoản ngời dùng (User Account) hợp
lệ và mật khẩu (Password). Telnet còn cho phép hai chơng trình phối hợp làm
việc bằng cách trao đổi dữ liệu trên Internet.
4.5. Usenet: Là loại dịch vụ trong đó các loại thông tin mà chỉ có thể trao
đổi trong một nhóm ngời theo kiểu hội thảo chuyên đề, thông qua dịch vụ gọi
là nhóm tin tức (New Groups). Internet có hơn 1000 nhóm khác nhau với phạm
vi và chủ đề rất rộng, nh các sở thích công việc, sở thích và cách sống
4.6. Truy nhập thông tin từ xa (Remote Login): Xâm nhập vào một máy
tính bất kỳ trên mạng để tìm kiếm các thông tin cần biết và đợc phép. Hiện nay
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
12
trong Internet có rất nhiều kho dữ liệu đồ sộ luôn luôn mở cửa phục vụ miễn phí
cho mọi ngời.
5.Các ứng dụng công nghệ IP tại Việt Nam.
ở Việt Nam, công nghệ IP đã đợc ứng dụng phục vụ công tác hoạt động
giảng dạy và nghiên cứu từ khá sớm chủ yếu dới dạng các mạng cục bộ LAN
tại các công sở, trờng học, viện nghiên cứu Cho đến cuối năm 1997, công
nghệ IP cho mạng WAN bắt đầu đợc phát triển rộng rãi với sự ra đời và phát
triển của Internet tại Việt Nam. Đến nay hệ thông mạng IP đã trở nên phổ biến
trên toàn quốc tuy nhiên khả năng đáp ứng về chất lợng cũng nh dải thông vẫn
còn hạn chế (Hầu hết là 10Mbps cho mạng LAN và 2Mbps cho mạng WAN
back bone).
Hiện nay, mạng truy nhập VNN đã có mặt tại 61 tỉnh thành phố, đợc chia
làm 3 vùng tơng thích với mạng PSTN đang tồn tại. Ba vùng này đợc kết nối

bằng backbone 2MBps, tại Hà Nội có các cổng kết nối ra Internet quốc tế. Mỗi
vùng có một Inter Domain Router HN- gateway cisco 7531.
Nhìn sơ đồ hình 1.1 chúng ta có thể nhận thấy rằng mạng này đợc cấu tạo
nên từ 5 phân lớp chính, phân lớp trên cùng chính là mạng Internet quốc tế. Các
nhà cung cấp dịch vụ Internet trong nớc sẽ truy nhập tới mạng Internet quốc tế
bằng những cổng riêng sử dụng đờng truyền tốc độ cao. Tại mỗi cổng truy nhập
Internet quốc tế các nhà cung cấp dịch vụ có thể đặt một Domain router làm
nhiệm vụ định tuyến cho toàn bộ thuê bao trong nớc muốn truy nhập Internet
quốc tế qua cổng trên. Vì một Router tại một cổng truy nhập quốc tế có thể là
không đủ cho nhu cầu thuê bao cả nớc, các nhà cung cấp dịch vụ có thể sử
dụng nhiều Domain router, nếu một trong các router này bị quá tải, công việc
của nó có thể sẽ đợc chia sẻ trong một router khác còn rỗi. Domain router có
thể đợc kết nối với các router phân cấp, các router có nhiệm vụ chuyển đổi giao
diện mạng WAN - LAN. Mỗi router này đợc kết nối một Access server tại
điểm truy nhập của các mạng PSTN Bu điện tỉnh. Từ đây các kết nối Inernet
giữa các thuê bao và nhà cung cấp dịch vụ sẽ đợc thiết lập.

Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
13

Hình 1.1: Cấu trúc mạng Internet tại Việt Nam.
6. Mạng điện thoại công cộng trên mạng Viễn thông Việt Nam
Dịch vụ thoại là một trong những dịch vụ cơ bản của Viễn thông, do đó về
cấu trúc thì mạng điện thoại công cộng nằm trong cấu trúc mạng Viễn thông bao
gồm mạng nội hạt, mạng liên tỉnh, mạng quốc tế và kết hợp thành ba miền trung
tâm: Hà Nội, Đà Nẵng, TP Hồ Chí Minh.

Điểm
tru
y
nhậ
p

p
hía thuê
bao

Access Server
PSTN nội
tỉnh
PSTN nội
tỉnh
PSTN nội
tỉnh

PC

P
C
Điểm truy nhập
dịch vụ
Đờng kết nối
internet quốc tế

Backbone
Internet
domain router
Mạng Internet
quốc tế

Internet
quốc tế



WAN

LAN


PSTN


user

Web Server Mail Server
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
14
Mạng viễn thông là tổ hợp các nút mạng đợc nối với nhau bằng các đờng
truyền dẫn. Nút mạng đợc phân thành nhiều thứ cấp và từ đó kết hợp với các
đờng truyền tạo thành các cấp mạng khác nhau. Nút mạng thờng là các tổng
đài, đờng truyền là các tuyến truyền dẫn.
ở mạng lới, các thuê bao đợc đấu nối vào các tổng đài nội hạt hoặc các
tổng đài nhánh.Thông qua mạng lới, các thuê bao đợc đấu nối với nhau dể thực
hiện các dịch vụ thông tin nh điện thoại, truyền số liệu, Fax và các dịch vụ khác.
Để tạo kết nối giữa các thuê bao với nhau, các nút mạng phải trao đổi thông
tin trên cơ sở thông tin yêu cầu dịch vụ và địa chỉ mạng lới (danh bạ) của các
thuê bao, mạng lới trao đổi thông tin địa chỉ và dịch vụ gọi là mạng báo hiệu.
Nút mạng cấp 1: bao gồm các nút mạng quốc tế (Gateway QT) các nút
mạng này làm nhiệm vụ giao tiếp và kết nối mạng quốc gia với mạng quốc tế.
Chúng bao gồm thiết bị chuyển mạch và thiết bị truyền dẫn để tạo tuyến kết nối
cho thiết bị chuyển mạch về các nút mạng quốc gia và đi quốc tế. Thiết bị thuyền
dẫn thờng là cáp quang và vệ tinh.
Nút mạng cấp 2: là nút mạng chuyển tiếp quốc gia. Nó bao gồm các tổng

đài đờng dài và hệ thống truyền dẫn đờng trục. Các tổng đài làm nhiệm vụ
chuyển mạch để kết hợp với các hệ thống truyền dẫn tạo ra tuyến nối đờng dài
cho các thuê bao qua mạng cấp 4 và cấp 5
Nút mạng cấp 3: Là nút mạng chuyển tiếp nội hạt hoặc nội tỉnh. Chúng bao
gồm những tổng đài Tandem cũng nh các hệ thống truyền dẫn để kết nối các
tổng đài Tandem với các nút cho cuộc gọi từ thuê bao trong khu vực nội hạt hoặc
nội tỉnh với nhau và các cuộc gọi liên tỉnh quốc tế chiều đi và chiều đến. Các hệ
thông truyền dẫn làm nhiệm vụ tạo đờng truyền nối các tổng đài Tadem các với
nút 2 và 4, chúng thờng là hệ thống cáp quang hay viba.
Nút mạng cấp 4: Là nút mạng nội hạt, bao gồm các hệ thống tổng đài nội
hạt (Local Exchange) và hệ thống đấu nối các tổng đài nội hạt với các tổng đài
Tandem, và các tổng đài nội hạt với các tổng đài nhánh (tông đài vệ tinh và các
tổng đài độc lập dung lợng nhỏ, còn gọi là tổng đài thuê bao). Các hệ thống ở
đây là các hệ thống truyền dẫn cáp quang và viba dung lợng nhỏ.
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
15
Nút mạng cấp 5: Đây là nút mạng gắn liền với truy cập thuê bao và kết nối
trực tiếp với các thuê bao.Chúng thờng là tổng đài độc lập dung lợng nhỏ kết
nối với các nút mạng phía trên qua đờng truyền trung kế sử dụng báo hiệu.
Các kiểu nối mạng chủ yếu trong mạng Viễn thông hiện nay là các mạng
hình sao, mắt lới, mạng hỗn hợp. Mạng Viễn thông đợc kết nối với nhau bởi
các đờng nối cơ bản và các đờng nối trực tiếp lu lợng cao. Các đờng nối cơ
bản tạo ra mạng đảm bảo lu thoát lu lợng cơ bản và định hình mạng sao cho
mọi thuê bao trên mạng có thể đợc thiết lập tuyến nối với nhau. Ngoài ra các
tuyến nối trực tiếp lu lợng cao hình thành giữa hai nút mạng có lu lợng hấp
dẫn (nhiều thuê bao), đảm bảo hiệu suất sử dụng và chất lợng truyền dẫn cao
cũng nh các ý nghĩa về mặt kinh tế.
Dịch vụ thoại công cộng hiện nay đang sử dụng công nghệ số hoá truyền

thống yêu cầu tốc độ 64Kbps thờng đợc gọi là mạng thoại PCM 64 Kbps.
PCM là tín hiệu điều xung mã, tín hiệu thoại PCM trong suốt thời gian đàm thoại
và chiếm toàn bộ băng tần. Đây là bản chất của việc ghép kênh phân chia theo
thời gian (TDM) sử dụng trong mạng chuyển mạch kênh.
Dới đây là sơ đồ cấu trúc mạng điện thoại công cộng.







`





Hà nội
Đà nẵng
TP. HCM
International
Gateway SW.
National
transit SW
Local
Tanden SW
Local SW
Remote
Supscriber Unit

Hình 1.2: Cấu trúc mạng điện thoại công cộng Việt Nam.
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
16
Chơng 2:
Công nghệ Voice over IP

1. Khái niệm về công nghệ Voice over IP (VoIP)
Công nghệ Voice over IP (VoIP) hay điện thoại Internet là một dịch vụ điện
thoại sử dụng mạng công nghệ IP kết hợp với khả năng tính toán và sử lý dữ liệu
của các thiết bị đầu cuối để thực hiện truyền tải các cuộc đàm thoại. Trong đó
luồng thông tin sẽ đợc truyền trong các gói (packets). Các thuật ngữ nh IP
telephony, Internet telephony, packet-voice, packetized voice và Voice over IP
đợc sử dụng với nghĩa tơng tự nhau.
Voice over IP (VoIP) là sự phân bố thời gian thực của tín hiệu thoại (và có
thể là các kiểu số liệu của các thiết bị multimedia khác) giữa hai hoặc nhiều bên
tham gia qua mạng dùng giao thức Internet và trao đổi thông tin yêu cầu để điều
khiển sự phân phối này. VoIP là cơ hội tốt để thiết kế các hệ thống truyền thông
multimedia toàn cầu có thể thay thế cơ sở hạ tầng mạng hiện tại mà không làm
trở ngại đến di sản công nghệ cũ hàng thế kỷ trớc.

Hình 2.1: Mô hình cung cấp dịch vụ thoại IP theo chuẩn H.323.
Trong đó:
9 H.323 Gatekeeper: Giám sát cổng theo chuẩn H.323.
9 PSTN: Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng.

PSTN
H.323
Gatekeeper
H.323 GateWay
H.323 GateWay
PSTN
Mạng I
P
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
17
2. Sự khác nhau giữa VoIP và mạng chuyển mạch điện thoại công cộng
chung (GSTN).
VoIP có một số khía cạnh khác với GSTN cả thuật ngữ, cấu trúc và các giao
thức. Sự khác nhau là ảnh hởng đến thiết kế của các dịch vụ VoIP.
Về cơ bản VoIP dựa vào mô hình đầu cuối đến đầu cuối (end to end) cho sự
phân phối dịch vụ. Các giao thức báo hiệu nằm giữa các hệ thống đầu cuối bao
hàm trong các cuộc gọi; Các bộ định tuyến mạng xem các gói báo hiệu này
giống nh bất kỳ số liệu khác. Tuy nhien để VoIP có thể lợi dụng các bộ định
tuyến báo hiệu hoặc proxy để hỗ trợ chức năng nh xác định vị trí ngời sử
dụng. Trong trờng hợp này, các proxy chỉ sử dụng cho đinh tuyến của các
thông điệp báo hiệu khởi động. Các thông điệp báo hiệu khởi động tiếp theo có
thể trao đổi end to end, do tính liên tiếp của mô ình báo hiệu end to end, trạng
thái cuộc gọi end to end đợc xem nh là sự minh hoạ của nhiều đặc trng điện

thoại.
Internet bản thân nó là da dịch vụ và độc lập dịch vụ. Nó cung cấp truyền
tải mức gói end to end cho các dịch vụ nào đã triển khai tại các hệ thống đầu
cuối qua giao thức và phần mềm ở tầng cao hơn. Điều này làm nó dẫn đầu trong
khả năng mềm dẻo và mở rộng. VoIP tách rời thiết lập cuộc gọi với giữ trớc tài
nguyên. Trong Internet các giao thức RSVP (giao thức thiết lập tài nguyên dự
trữ) dùng để giữ trớc tài nguyên,các giao thức này là độc lập ứng dụng, sự giữ
trớc có thẻ xảy ra trớc hoặc sau khi bắt đầu của đóng số liệu thức tế. Khi giao
thức này dùng sau khi dòng số liệu thức tế đã bắt đầu, số liệu đợc xem nh với
sự cố gắng tốt nhất (best effort). Do đó dẫn tới VoIP có thể đợc dùng cho một
cuộc gọi mà không cần giữ trớc tài nguyên trong mạng khi khả năng của mạng
là đủ.
Mặc dù khả năng bào hiệu của hệ thống đầu cuối GSTN (General
Switching Telephone Network) bị giới hạn. Các địa chỉ của GSTN (là số điện
thoại) là quá tải với ít nhất bốn chức năng: nhận diện điểm đầu cuối, nhận diện
dịch vụ, nhận diện ai trả cớc cho cuộc gọi và nhà cung cấp dich vụ truyền tải.
GSTN cũng trói buộc nguồn gốc cuộc gọi với việc thanh toán cớc phí, ngoại trừ
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
18
nh thay đổi một số địa chỉ (nh số 800) trong mạng thông minh hoặc các đặc
trng nhân công cụ thể (collect call). Các địa chỉ VoIP đa vào công thức giống
nh dạng URL (Uniform Resource Loctor- đơn vị định vị tài nguyên), chúng
đợc sử dụng duy nhất để nhận diện điểm đầu cuối và nhận diện chỉ dẫn dịch vụ
cơ bản. Các chức năng khác nh thanh toán cớc và chọn nhà cung cấp dịch vụ
truyền tải là dễ dàng hơn, lợi dụng bởi các giao thức nh RSVP và RTSP theo
các địa chỉ.
VoIP đa ra mức tự do lớn hơn để tìm các chức năng giữa các server mạng
với ngời đợc cung cấp và các hệ thống đầu cuối đã khai thác. Ví dụ: vì báo

hiệu end to end, các dịch vụ điện thoại nh phân biệt chuông dựa trên cuộc gọi
khẩn cấp, lựa chọn đầu cuối trên cơ sở phơng thức và mã thành mật mã xác
nhận, nhận diện ngời gọi (them vào đặc trng sẵn có của điện thoại truyền
thông nh quay số nhanh và nhận diện ngời gọi) có thể hoàn thành một cách
bình thờng bởi ngay cả với hệ thông VoIP riêng rẽ, chính vì vậy nó cho nhiều
kết quả mềm dẻo hơn.
Hệ thống diện thoại dùng các giao thức báo hiệu khác nhau giữa một ngời
dùng và mạng (User Network Interface- UNI) giống nh so sánh giữa các phần
tử mạng (Network-Network Interface NNI). Điều này tạo ra một số đặc trng
nào đó (nh sự chuyển dịch các số) là không sẵn sàng đối với đầu cuối ngời
dùng, hoặc dẫn đến phân lớp đầu cuối ngời dùng nh là mạng, với các ứng
dụng an toàn mở rộng trong quá trình truy nhập đến cơ sở dữ liệu và tài nguyên
mạng. Sự phân biệt giữa UNI và NNI là không tồn tại trên Internet, cả hai tại
mức truyền tải số liệu và báo hiệu. SIP có thể thiết lập các cuộc gọi giữa hai hệ
thống đầu cuối một cách dễ dàng tạo một kênh trên sự gộp các RTP (Realtime
Protocol) lại.
Tính mở, đa dịch vụ, end to end một cách tự nhiên của Internet cũng có
nghĩa rằng các thành phần khác nhau của dịch vụ điện thoại sẽ đ
ợc cung cấp
bởi các nhà cung cấp dịch vụ điện thoại khác nhau hoàn toàn. Điều này thuận
tiện cho đầu vào cũng nh sự cạnh tranh cao hơn trên thị trờng của các dịch vụ
Internet nh là VoIP.
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
19
Sự khác biệt của các chức năng cũng nh sự đơn giản tiện lợi cho các khả
năng chuyển đổi số. Do một tổ chức có thể cung cấp ánh xạ tên dịch vụ, một
ngời sử dụng có thể thay đổi các nhà cung cấp dịch vụ mà không cần thay đổi
trong tên. Tự động hoã các dịch vụ trang trắng, cho phép các tầng khác gián tiếp

làm giảm hơn nữa vấn đề di chuyển số.
3. Các đặc trng của VoIP.
Sự khác nhau về kiến trúc đợc mô tả trong phần trớc dẫn đến một số lợi
điểm từ khía cạnh cả ngời dùng và nhà cung cấp dịch vụ truyền tải, tiến tới các
cuộc điện thoại rẻ tiền hơn:
9 Chất lợng có thể điều chỉnh đợc: Trong khi VoIP hiện tại chất lợng
còn phụ thuộc từng phần (tin-can Quality) dù mã hoá và giải mã tốc độ bít thấp,
riêng từng phần không có lý do (ngoại trừ thiếu của băng thông). Bởi vì Internet
không phải là một mạng dịch vụ cụ thể, phơng thức trao đổi là đợc bình chọn
hoàn toàn bởi các hệ thống đầu cuối. Do vậy, các hệ thống đầu cuối có thể điều
khiển số lợng nén trên cơ sở băng thông của mạng hoặc nội dung để truyền.
9 Sự an toàn: Internet có tiếng là không an toàn, ngay cả một mắc rẽ nghe
trộm một hộp điện thoại dễ dàng hơn là một router. Hiện tại SIP (Session
Initiation Protocol) có thể mã thành mật mã của những phơng thức truyền
thông. Trên toàn trình đợc mã hoá thành mật mã đảm bảo truyền thông an toàn.
9 Nhận diện ngời sử dụng: Các dịch vụ điện thoại truyền thông đơn giản và
ISDN đa ra nhận diện ngời gọi chỉ ra một số (rất hiếm khi là tên) của ngời
gọi, những trong khi cầu nối hội thoại nhiều bên, không xác định đợc ai đang
nói. Giao thức trao đổi thời gian thực RTP dùng cho VoIP hỗ trợ dễ dàng để chỉ
ra ngời nói trong cả đa phát đáp (Multicast) và các cấu hình ghép nối và có thể
truyền thông tin chi tiết hơn theo mong muốn của ngời gọi.
9 Giao diện ngời sử dụng: Các hệ thống đầu cuối VoIP có nhiều khả năng
báo hiệu phong phú hơn, giao diện đồ họa cung cấp bởi VoIP có thể thay đổi dễ
dàng cho phù hợp hơn và đa ra các đặc trng chỉ dẫn phong phú hơn.
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
20
9 Liên kết điện thoại - máy tính: Khả năng kết nối từ điện thoại vào máy
tính hiện nay đã có rất phong phú các sản phẩm để giải quyết kết nối phức tạp

này.
9 Đặc trng có mặt nhiều nơi: VoIP không chịu ảnh hởng bởi các vấn đề
cơ sở hạ tầng mạng cố định. Ngày nay giao thức Internet là đợc dùng quốc tế và
vì vậy các dịch vụ đợc định nghĩa rộng bởi các hệ thống đầu cuối.
9 Đa phơng tiện (multimedia): Tăng thêm các phơng tiện truyền thông
phụ trợ nh video, whiteboards chia sẻ, hoặc các ứng dụng chia sẻ là dễ hơn
nhiều trong môi trờng Internet so với mạng điện thoại truyền thông đơn giản và
ISDN. Làm các giao thức báo hiệu đơn giản hơn, các vấn đề nh phân phối kênh
B và đồng bộ là không tồn tại trong Internet.
Lợi ích cho các nhà truyền tải:
9 Triệt và nén im lặng: gửi âm thanh nh các gói làm nó dẽ dàng triệt tiêu đi
trong thời gian im lặng, vì thế thu nhỏ băng thông tiêu tốn, đặc biệt trong hội
thoại nhiều bên tham gia hoặc hệ thống thông báo thoại. Không giống nh
GSTN, nói chung triệt im lặng qua các liên kết giữa toàn cầu vì VoIP thực hiện
triệt im lặng tại các điểm đầu cuối. Các mạng gói là thích hợp hơn nhiều để ghép
kênh, sự nén đợc dùng tại các hệ thống đầu cuối để thu nhỏ băng thông thiêu
thụ qua toàn thể mạng, tất nhiên nén cũng góp phần cản trở tới việc nâng cao
chất lợng dịch vụ thoại. Tuy nhiên đã có bộ mã hoá và giải mã tốc độ thấp,
chúng đa ra cả chất lợng tuyệt hảo và băng thông thu nhỏ so GSTN. Vì vậy sự
triệt im lặng và bù nén để tăng hiệu quả của chuyển mạch gói.
9 Chia sẻ thuận lợi: Đặc trng của mạng IP là chia sẻ tất cả các tài nguyên
của mạng các kênh truyền thông không tạo ra cố đinh nh các mạng thoại riêng,
mạng số liệu và mạng báo hiệu riêng rẽ.
9 Các dịch vụ tiên tiến: Sử dụng giao thức đơn giản hơn cho việc phát triển
và triển khai các dịch vụ điện thoại tiên tiến ở trong môi trờng chuyển mạch gói
hơn là trong môi trờng GSTN. Chúng thực hiện đầy đủ các chức năng của các
giao thức nh báo hiệu ngời dùng đến mạng báo hiệu số 7.
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ

21
9 Tách biệt của thoại và điều khiển luồng: Trong điện thoại, luồng báo hiệu
truyền tải trên mạng tách biệt, phải duyệt tất cả các chuyển mạch trung gian để
thiết lập mạch. Trong khi đó gửi gói trong Internet không yêu cầu thiết lập, điều
khiển cuộc gọi, Internet có thể tập trung ở trên chức năng cuộc gọi (hơn là trên
kết nối). Ví dụ nó dễ dàng để tránh định tuyến tam giác khi gửi hoặc chuyển
giao các cuộc gọi.
4. Kiến trúc của họ giao thức H.323.
4.1.Giới thiệu về kiến trúc của họ giao thức H.323.
Chuẩn H.323 cung cấp nền tảng kỹ thuật cho truyền thoại, hình ảnh và số
liệu một cách đồng thời qua mạng IP và mạng Internet. Tuân theo chuẩn H.323,
các sản phẩm và ứng dụng đa phơng tiện từ nhiều hãng khác nhau có thể hoạt
động cùng với nhau, cho phép ngời dùng có thể thông tin qua lại mà không phải
quan tâm đến vần đề tơng thích.
Là một khuyến nghị đợc Hiệp Hội Viễn Thông Quốc Tế (ITU) đề xuất,
H.323 đề ra các tiêu chuẩn cho truyền thông đa phơng tiện qua các mạng không
đảm bảo truyền thông tuỳ thuộc chất lợng dịch vụ (non-Guaranteed Quality of
Server). Những mạng máy tính ngày nay đa phần đều là loại mạng này bao gồm
các mạng gói sử dụng giao thức TCP/IP hoặc IPX dựa trên các công nghệ
Ethernet, Fast Ethernet và TakenRing. Do vậy H.323 là một chuẩn rất quan trọng
cho rất nhiều ứng dụng cộng tác mới cũng nh các ứng dụng truyền thông đa
phơng tiện trên mạng nội bộ.
Đến nay H.323 đã phát triển thông qua 2 phiên bản. Phiên bản thứ nhất
đợc thông qua vào năm 1996, phiên bản này đa ra điểm hội tụ cho công
nghiệp và hạn chế sự phát triển của nhiều sản phẩm không tơng thích trên tỉ lệ
lớn. Giao thức H.323 đợc phát triển bằng việc sử dụng hoặc đa vào cân đối với
công nghệ đang tồn tại để đủ khả năng và sự phù hợp: RTP/RTCP, và các chuẩn
mã hoá dùng lại mà không cần thay đổi; H.323 và H.245-dịch vụ bổ xung, là
đợc cải tiến bao gồm ghép nối để lợi dụng mức trung bình đang tồn tại và đạt
đợc chất lợng dịch vụ (QoS). Cho phép ngời quản trị mạng điều khiển (mạng)

Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
22
các tài nguyên sử dụng bởi các cấu hình H.323 và các giao thức liên quan tạo ra
phiên bản năm 1998 đã tăng thêm các khuyến nghị liên quan mới (H.235: cơ cấu
an ninh; H.332: mở rộng cho các hội thoại nhóm lớn; H.450.x). ứng dụng của
chuẩn này rất rộng bao gồm cả các thiết bị hoạt động độc lập (stand-alone) cũng
nh những ứng dụng truyền thông nhúng trong môi trờng máy tính cá nhân, có
thể áp dụng cho đàm thoại điểm-điểm cũng nh cho truyền thông hội nghị.
H.323 còn bao gồm cả chức năng điều khiển cuộc gọi, quản lý thông tin đa
phơng tiện và quản lý băng thông đồng thời còn cung cấp giao diện giữa mạng
LAN và các mạng khác.
4.2 Chồng giao thức H.323 (H.323 Protocol Stack)
Khuyến nghị của ITU-T về chuẩn H.323 đã đa ra cấu trúc giao thức cho
các ứng dụng H.323 bao gồm các khuyến nghị:
9 H.245: khuyến nghị về báo hiệu điều khiển truyền thông Multimedia.
9 H.225.0: đóng gói và đồng bộ các dòng thông tin đa phơng tiện (thoại,
truyền hình, số hiệu). Khuyến nghị này bao gồm giao thức RIP/RTCP
(giao thức vận chuyển thời gian đọc/giao thức điều khiển vận chuyển thời
gian đọc) và các thủ tục điều khiển cuộc gọi Q.931.
9 Các chuẩn nén tín hiệu thoại: G.711 (PCM 64 kbps); G:722; G.723,
G.728, G.729.
9 Các chuẩn nén tín hiệu video:H.261, H.263.
9 I-120: Các chuẩn cho các ứng dụng chia sẻ số liệu.

Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
23


Hình 2: Cấu trúc giao thức ứng dụng H.323
4.3 Các thuận lợi khi tuân theo chuẩn H.323
- Thống nhất các chuẩn codec: H.323 sử dụng các tiêu chuẩn nén dãn tín
hiệu audio và video do ITU đề xuất. Điều này đảm bảo các thiết bị từ các hãng
sản xuất khác nhau có thể giao tiếp đợc với nhau.
- Đảm bảo sự hoạt động qua lại (Interoperability): Giúp cho ngời sử dụng
không phải quan tâm đến tính tơng thích của thiết bị. Để đảm bảo bên thu giải
mã đúng tín hiệu media H.323 cung cấp một cơ cấu cho phép bên thu báo cho
bên phát các kiểu mã hoá, nén tín hiêuh mà nó hỗ trợ.
- Độc lập đối với nền phần cứng và hệ điều hành.
- Hỗ trợ kết nối đa điểm và truyền thông multicast.
- Độc lập đối với kiến trúc mạng.
- Có khả năng quản lý băng thông.
5. Các phần tử của mạng VOIP.
5.1 Tổng quan về cấu hình chuẩn của mạng VOIP
Theo ETSI[12], cấu hình chuẩn của mạng VOIP bao gồm các phần tử sau:
- Thiết bị đầu cuối kết nối với mạng IP: điện thoại, Fax, PC
- Mạng truy nhập IP: PPP Acces Server.
- Mạng xơng sống IP.
- Gateway
G.711

G.722
G.723
G.728
G.729


H.261
H.263
RTP/RTCP



T.120

RAS
Call Cotroll
H.245
UDP TCP
IP
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
24
- Media Gateway Contrller.
- Media Gateway.
- Gatekeeper.
- Mạng SCN (Switched Circuit Network): Hub, router
- Thiết bị đầu cuối kết nối với mạng SCN.
- Dịch vụ Back-end.
6. Gateway-Gatekeeper và các giao diện chuẩn trong mô hình H.323

Hình2: Cấu hình và các giao diện chuẩn của mạng VOIP
- Giao diệnA: A là giao diện giữa đầu cuối H.323 và gatekeeper. Các thông
tin chuyển qua giao diện A phải hỗ trợ báo hiệu cuộc gọi và thong tin cuộc gọi
bao gồm H.225.0 và H.245 nh trong khuyến nghị H.323.
- Giao diện B: B là giao diện giữa đầu cuối của H.323 và Media Gateway.
Các thông tin chuyển qua giao diện B phải hỗ trợ luồng dữ liệu giữa thiết bị đầu
cuối H.323 và Media Gateway, bao gồm giao thức RTP, có thể coi RPCP nh
trong khuyến nghị H.225.0 và H.245 nh đợc trình bày trong khuyến nghị
H.323.
- Giao diện C: C là giao diện giữa Media Gateway Contooller và
Gatekeeper. Các thông tin chuyển qua giao diện C phải hỗ trợ báo hiệu cuộc gọi
và thông tin cuộc gọi bao gồm H.225.0 và H.245 nh đợc trình bày trong
khuyến nghị H.323.






GateWay
Gatekeeper

Gatekeeper
Back end
H.323
Terminal
Media GW
controller
Signalling
GW
Media GW
E.b
SCN
E.a
A
D
C
B
F
G
J
N
Đồ án tốt nghiệp Mạng Internet v Công nghệ VoIP

Lơng Thị Thanh Thuỷ
25
- Giao diện D: D là giao diện giữa hai gatekeeper. Các thông tin chuyển qua
giao diện D phải hỗ trợ các chức năng sau:
+ Tìm kiếm: là cơ chế để một gatekeeper tìm kiếm một gatekeeper khác.
+ Thông tin trao đổi: khi mà một gatekeeper thông báo cho một gatekeeper
khác là nó hỗ trợ quay số kiểu khác để các thiết bị có thể sử dụng dịch vụ.
+ Xác nhận: khi hai gatekeeper xác nhận đặc điểm nhận dạng lẫn nhau để

chấp nhận trao đổi thông tin.
+ Bảo mật: khi hai gatekeeper bảo mật các thông tin trao đổi.
+ Xác nhận với Proxy: khi một gatekeeper xác nhận đặc điểm nhận dạng
của một phần tử với một gatekeeper khác. Chức năng này thờng đợc sử dụng
trong điều kiện phải đăng ký và xác nhận với Proxy.
+ Đăng ký với Proxy: khi một gatekeeper đăng ký đại diện cho một phần tử
với một gatekeeper khác.
+ Quy tắc chấp nhận: khi một gatekeeper đợc phép yêu cầu cho phép một
vài hoạt động đại diện cho một phần tử hoặc một gatekeeper khác.
+ Cho phép Proxy: khi một gatekeeper cho phép một phần tử hoạt động
(thực hiện cuộc gọi, đại diện cho một phần tử khác) trao đổi thông tin với một
gatekeeper khác.
+ Báo hiệu cuộc gọi: xác định kênh và bản tin báo hiệu đợc truyền giữa
hai gatekeeper.
+ Tính cớc: trao đổi thông tin tính cớc với nhau.
- Giao diện E: có hai loại giao diện E là Ea và Eb. Ea là giao diện giữa
Media Gateway và Switched Circuit Network. Eb là giao diện giữa Signalling
Gateway và Switched Circuit Network. Các thông tin chuyển qua giao diện E
phải hỗ trợ:
+ Tại giao diện Ea: phải hỗ trợ các luồng dữ liệu kết nối giữa mạng IP và
mạng Switched Circuit.
Tại giao diện Eb: phải hỗ trợ báo hiệu giữa mạng IP và Mạng SCN.
- Giao diện F: là giao diện giữa Backend và service và Media Gateway
contooller.