đồ án tốt nghiệp tìm hiểu về công nghệ ipv6

I. Công nghệ IP
1.1 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.
1.2 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 đợc 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 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
1
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 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.
1.3 Chuyển đổi từ IPv.4 sang IPv.6.
2
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.
1.4 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.

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.
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:
3
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 đợc thực hiện đúng với thời gian quy
định.
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 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.
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.
4
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.
2. Các dịch vụ của Internet
2.1 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 ngời nhận trong Internet, rồi thực hiện một số thao tác đơn giản
theo mẫu hớng 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.
2.2 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).
2.3 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).
2.4 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.
5
2.5 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
2.6 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 trong Internet có rất nhiều kho dữ liệu đồ sộ luôn luôn mở cửa
phục vụ miễn phí cho mọi ngời.
3.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 l-
ợng 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
6
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.
Hình 1.1: Cấu trúc mạng Internet tại Việt Nam.
4. 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.
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.
7
Điểm
truy nhập
phía thuê
bao
Access Server
PSTN nội
tỉnh
PSTN nội
tỉnh
PSTN nội

tỉnh
PC PC
Điểm truy nhập
dịch vụ
Đ ờng kết nối
internet quốc tế
Backbone
Internet
domain router
Mạng Internet
quốc tế
Internet
quốc tế
WAN
LAN
PSTN
user
Web Server Mail Server
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.
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 l-
ợng 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 đ-
ờng 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
8
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.
9
Dới đây là sơ đồ cấu trúc mạng điện thoại công cộng.
II. 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:
H.323 Gatekeeper: Giám sát cổng theo chuẩn H.323.
PSTN: Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng.
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.
10

PSTN
H.323
Gatekeeper
H.323 GateWay
H.323 GateWay
PSTN
Mạng IP
Hà nội Đà nẵng TP. HCMInternational
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.
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 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
11
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 đợc
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 tr-
ờng của các dịch vụ Internet nh là VoIP.
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:
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.
12
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.
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.
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.
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.
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.
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:
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
13
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.
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.
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.
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.
14
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) 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:
H.245: khuyến nghị về báo hiệu điều khiển truyền thông
Multimedia.
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.
Các chuẩn nén tín hiệu thoại: G.711 (PCM 64 kbps); G:722; G.723,
G.728, G.729.
Các chuẩn nén tín hiệu video:H.261, H.263.
I-120: Các chuẩn cho các ứng dụng chia sẻ số liệu.
15
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
- 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
16
G.711
G.722
G.723
G.728
G.729
H.261
H.263

T.120
RAS
Call Cotroll

H.245
RTP/RTCP
UDP TCP
IP
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.
- 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.
17
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
+ 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.
- Giao diện G: là giao diện giữa Backend service và Gatekeeper.
- Giao diện H: là giao diện giữa đầu cuối H.323 hoặc gatekeeper và
mạng truy cập IP.
- Giao diện I: là giao diện giữa mạng truy nhập IP và phần còn lại
của mạng IP.
- Giao diện J: là giao diện giữa Singnalling Gateway và Međia
Gateway Contooler.
- Giao diện N: là giao diện giữa Media Gateway Contooler và Media
Gateway. Các thông tin trao đổi qua giao diện N phải hỗ trợ các chức
năng sau:
+ Tạo, thay đổi, xoá một luồng dữ liệu kết nối qua MGW.
+ Xác định các thông số kỹ thuật đợc sử dụng của luồng dữ liệu
truyền qua Media Gateway khi thiết lập một kết nối và sau đó là trong
suốt khoảng thời gian kết nối đó tồn tại.
+ Yêu cầu chèn các âm và thông báo vào luồng dữ liệu theo yêu cầu
trự tiếp của Media Gateway Controller hoặc bởi chỉ thị chèn các âm hoặc
thông báo bắt đầu và kết thúc khi phát hiện một số sự cố trong bản thân
Media Gateway.
18

+ Yêu cầu thông báo và có thể thực hiện hoạt đọng để khắc phục khi
phát hiện lỗi trên luồng dữ liệu.
7. Chức năng các phần tử trong VoIP
Mô hình chức năng cơ bản trên nền mô hình H.323 (Hình 2) đợc
chia làm 3 thực thể: Gatekeeper, Gateway, Terminal.Trong đó Gateway đ-
ợc chia làm 3 nhóm chức năng: Signalling Gateway, Media Gateway và
Media Gateway Controller.
- Signalling Gateway: Phần tử này chịu trách nhiệm về mặt hoạt
động báo hiệu trong hệ thống. Ví dụ nh nó làm chức năng dịch thông báo
H.323 SETUP đến từ H.323 Gateway thành SS7 ISUP Initial Address
Message đa tới tổng đài. Các chức năng của SIgnalling gateway:
+ Kết nối các giao thức điều khiển cuộc gọi SNC.
+ Kết nối báo hiệu từ mạng SCN: phối hợp hoạt động với Media
Gateway Controller.
+ Bảo mật kênh báo hiệu: đảm bảo tình bảo mật của kênh báo hiệu
từ GW.
+ Chức năng ghi các bản tin sử dụng: xác định và ghi các bản tin báo
hiệu và các bản tin thông tin truyền nhận.
+ Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: báo cáo các bản tin sử
dụng ra thiết bị ngoại vi.
+ OAM & P: vận hành, quản lý và bảo dỡng, thông qua các giao
diện logic cung cấp các thông tin không trực tiếp phục vụ cho điều khiển
cuộc gọi tới các phần tử quản lý hệ thống.
+ Chức năng quản lý, giao tiếp với hệ thống quản lý mạng.
+ Giao diện mạng chuyển mạch gói: kết nối chuyển mạch gói.
Media Gateway Controller (MGC): cung cấp chức năng tín hiệu
H.323 và thực hiện ánh xạ tín hiệu từ SCN thành tín hiệu H.323 tơng ứng.
MGC cũng thực hiện chức năng điều khiển Media Gateway và Signalling
Gateway. MGC còn có nhiệm vụ giao tiếp với H.323 Gatekeeper, vì vậy
nó có thể xử lý các thông báo H.245 và H.225. Đồng thời thực hiện một

số chức năng khác nh chứng thực và bảo mật, giám sát tài nguyên của
toàn hệ thống, duy trì điều khiển tất cả các kết nối. Các khối chức năng
của Media Gateway Cotroller gồm:
+ Chức năng gateway H.255.0: Truyền và nhận các bản tin H.255.0
+ chức năng Gateway H.245: Truyền và nhận các bản tin H.245
19
+ Chức năng xác nhận: thiết lập đặc điểm nhận dạng của ngời sử
dụng, thiết bị hoặc phần tử mạng.
+ Chức năng điều khiển Gateway chấp nhận luồng dữ liệu: cho phép
hoặc không cho phép một luồng dữ liệu.
+ Non-repudiation evidence gathering: thu thập các thông tin dùng
để xác nhận là bản tin báo hiệu hoặc bản tin chứa thông tin đã đợc truyền
hoặc nhận cha.
+ Báo hiệu chuyển mạch gói: bao gồm tất cả loại báo hiệu cuộc gọi
có thể thực hiện bởi các đầu cuối trong mạng. Ví dụ nh: theo chuẩn H.323
thì bao gồm: H.255.0, Q.931, H.225.0 RAS và H.245. Đối với một đầu
cuối H.323 chỉ nhận thì nó bao gồm H.225.0 RAS mà không bao gồm
H.245
+ Giao diện báo hiệu chuyển mạch gói: Kết nối giao thức báo hiệu
chuyển mạch gói (H.323, UNI.PNNI).
+ Điều khiển gateway: Thực hiện các chức năng nh điều khiển kết
nối logic, quản lý tài nguyên, chuyển đổi giao diện (ví dụ nh từ SS7 sang
H.225.0).
+ Giám sát tài nguyên từ xa: bao gatewayồm giám sát độ khả dụng
của các kênh trung kế của Madia Gateway, giải thông và độ khả dụng của
mạng IP, tỷ lệ định tuyến thành công cuộc gọi.
+ Chức năng điều khiển cuộc gọi: lu giữ các trạng thái cuộc gọi của
gateway. Chức năng điều khiển cuộc gọi bao gồm tất cả các điều khiển
kết nối logic của Gateway.
+ Quản lý tài nguyên Madia Gateway: cấp phát tài nguyên cho

Madia Gateway.
+ Chức năng báo hiệu: chuyển đổi chức năng báo hiệu giữa mạng IP
và báo hiệu trong Switched Circuit Network trong phối hợp hoạt động với
Signalling Gateway.
+ Chức năng ghi các bản tin sử dụng: xác định và ghi các bản tin báo
hiệu và các bản tin thông tin truyền nhận.
+ Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: xác định, ghi các bản tin
báo hiệu và các thông tin truyền nhận.
+ Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: báo cáo các bản tin sử
dụng ra thiết bị ngoại vi.
20
+ OAM & P: vận hành, quản lý và bảo dỡng, thông qua các giao
diện logic cung cấp các thông tin khong trực tiếp phục vụ cho điều khiển
cuộc gọi tới các phần tử quản lý hệ thống.
+ Chức năng quản lý: giao diện với hệ thống quản lý.
+ Giao diện chuyển mạch gói: kết nối mạng chuyển mạch gói.
- Madia Gateway: phần tử này thực hiện viếc chuyển đổi, mã hoá,
giải mã, nén tín hiệu multimedia giữa mạng IP và mạng thoại. Madia
Gateway bao gồm các chức năng sau:
+ Chức năng chuyển đổi địa chỉ kênh thông tin: cung cấp địa chỉ IP
cho các kênh thông tin truyền và nhận.
+ Chức năng chuyển đổi hớng: chuyển đổi giữa các luồng thông tin
giữa mạng IP và mạng SCN.
+ Bảo mật kênh thông tin: đảm bảo tính riêng t của kênh thông tin
kết nối với GW.
+ Kết chuyển mạch kênh: bao gồm tất cả các phần cứng và giao diện
cần thiết để kết nối cuộc gọi chuyển mạch kênh, nó bao gồm các bộ mã
hoá và giải mac PCM luật A và PCM luật M.
+ Kết nối chuyển mạch gói: chứa tất cả các giao thức liên quan đến
việc kết nối kênh thông tin trong mạng chuyển mạch gói bao gồm các bộ

mã hoá và giải mã RTP/RTCP và các bộ Coder nh G711,G723.1.
+ Giao diện với mạng SCN: Kết cuối và điều khiển các kênh mang
(ví dụ DSO) từ mạng Switched Circuit Netwok.
+ Chức năng chuyển đổi kênh thông tin giữa IP và SCN: chuyển đổi
giữa kênh mang thông tin thoại, Fax, dữ liệu của SCN và các gói dữ liệu
trong mạng chuyển mạch gói. Nó cũng thực hiện chức năng xử lý tín hiệu
thích hợp nh: nén tín hiệu thoại, triệt tiếng vọng, triệt khoảng lặng, mã
hoá chuyển đổi tín hiệu fax và điều tiết tốc độ modem tơng tự. Thêm vào
đó nó còn thực hiện chuyển đổi giữa tín hiệu DTMF. Trong mạng SCN và
các tín hiệu thích hợp trong mạng chuyển mạch gói khi mà các bộ mã hoá
tín hiệu thoại không mã hoá tín hiệu DTMF. Chức năng chuyển đổi kênh
thông tin giữa mạng IP và Switched Circuit Network, thu thập thông tin về
lu lợng gói và chất lợng kênh đối với mỗi cuộc gọi để sử dụng trong việc
báo cáo chi tiết và điều khiển cuộc gọi.
+ Chức năng ghi các bản tin sử dụng: xác định và ghi các bản tin báo
hiệu và các bản tin thông tin truyền, nhận.
21
+ Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: Báo cáo các bản tin sử
dụng ra thiết bị ngoại vi.
+ OAM&P: Vận hành, quản lý và bảo dỡng, thông qua giao diện
logic cung cấp các thông tin không trực tiếp phục vụ cho điều khiển cuộc
gọi tới các phần tử quản lý hệ thống.
+ Chức năng quản lý: Giao diện với hệ thống quản lý mạng.
+ Giao diện mạng chuyển mạch gói: Kết nối mạng chuyển mạch gói.
H.323 Gatekeeper: Vùng của mạng trên cơ sở IP (giống nh một
topology gần kề) là đợc nhóm vào một vùng cho các mục đích quản trị.
Một gatekeeper quản trị mỗi vùng khác nhau. Gatekeeper đóng vai trò
giám sát tất cả các cuộc gọi H.323 trong vùng của nó trên mạng và cung
cấp hai dịch vụ chính: thu nạp cuộc gọi và chuyển đổi địa chỉ. Nó bao
gồm các chức năng cụ thể sau:

+ Chuyển đổi địa chỉ E.164: Chuyển đổi từ địa chỉ E.164 sang tên
gọi H.323.
+ Chuyển đổi tên gọi H.323: Chuyển đổi từ tên gọi H.323 sang số
E.164.
+ Chuyển đổi địa chỉ H.225.0: Chuyển từ tên gọi H.323 sang địa chỉ
IP để truyền các bản tin H.225.0, hoặc nhận và truyền địa chỉ IP để truyền
các bản tin H.225.0 bao gồm cả mã lựa chon và nhà cung cấp mạng.
+ Dịch địa chỉ kênh thông tin: Nhận và truyền địa chỉ IP của các
kênh truyền tải thông tin, bao gồm cả mã lựa chọn nhà cung cấp mạng.
+ Dịch địa chỉ kênh H.245: Nhận và truyền địa chỉ IP phục vụ cho
báo hiệu H.245, bao gồm cả mã lựa chọn nhà cung cấp mạng.
+ GK H.225.0: Truyền và nhận các bản tin H.225.0.
+ GK H.245.0: Truyền và nhận các bản tin H.245.
+ Giao tiếp giữa các GK: Thực hiện việc trao đổi thông tin giữa các
gatekeeper.
+ Đăng ký: Cung cấp các thông tin cần đăng ký khi yêu cầu dịch vụ.
+ Xác nhận: Thiết lập các đặc điểm nhận dang của khách hàng, thiết
bị đầu cuối hoặc các phần tử mạng.
+ Điều khiển Gatekeeper chấp nhận kênh thông tin: Cho phép hoặc
không cho phép sử dụng các kênh truyền tải thông tin.
+ Non repudiation evidence gathering: Thu nhập các thông tin
dùng để xác nhận là bản tin báo hiệu hoặc là bản tin chứa thông tin đã đợc
truyền hoặc nhận cha.
22
+ Bảo mật kênh báo hiệu: Bảo đảm tính bảo mật của kênh báo hiệu
kết nối GK với thiết bị đầu cuối.
+ Tính cớc: Thu thập các thông tin để tính cớc.
+ Điều chỉnh tốc độ và giá cớc: Xác định tốc độ và giá cớc sử dụng.
+ Chức năng quản lý: Giao tiếp với hệ thống quản lý mạng.
+ Chức năng ghi các bản tin sử dụng: Xác định hoặc ghi lại các

thông tin về sự kiện (truy nhập, cảnh báo) và tài nguyên.
+ Chức năng báo cáo các bản tin sử dụng: Báo cáo các bản tin sử
dụng đã đợc ghi ra thiết bị ngoại vi.
Backend: Đợc sử dụng bởi Gateway và Gatekeeper để cung cấp
các chức năng nh tính cớc, quản trị cơ sở dữ liệu, chọn đờng
Thiết bị đầu cuối H.323: Thiết bị đầu cuối H.323 là một trạm
cuối trong mạng LAN đảm nhận việc cung cấp truyền thông hai chiều
theo thời gian thực. Các thành phần chức năng của một thiết bị đầu
cuối:
+ Các phần giao tiếp với ngời sử dụng: nh máy tính, loa, tai nghe
+ Các bộ CODEC (Audio và Video): Bộ CODEC thoại đảm nhận
chức năng mă hoá và giải mã tín hiệu thoại, chức năng mã hoá và giải mã
dòng thoại PCM 64Kbps luật Avà luật à là bắt buộc (giao thức G.711),
ngoài ra bộ CODEC có thể thêm các chức năng mã hoá và giải mã theo
các kiểu nh : G729, G.729A, G.723 Đối với bộ CODEC Video: đây là
thành phần tuỳ chọn, nó cung cấp cho thiết bị đầu cuối khả năng truyền
nhận tín hiệu Video.
+ Giao diện với mạng LAN: Giao diện với mạng LAN cung cấp các
dịch vụ sau cho lớp trên (lớp đóng gói dữ liệu multimedia H.225.0):
- Dịch vụ thông tin tin cậy đầu cuối đến đầu cuối (end to end). Dịch
vụ này phục vụ cho kênh điều khiển H.245 và kênh dữ liệu.
- Dịch vụ truyền thông không tin cậy end to end. Dịch vụ này phục
vụ các kênh Audio, Video, các kênh điều khiển RAS.
+ Chức năng Receive Path Delay: Chức năng này làm nhiệm vụ thêm
vào dòng thông tin thời gian thực một độ trễ đảm bảo, duy trì sự đồng bộ
và bù độ Jitter của các gói đến. Độ trễ thêm vào phải đợc tính đến thời
gian trễ đo xử lý tín hiệu khi thu. Dòng tín hiệu chiều phát không đợc làm
trễ.
Đơn vị điều khiển đa điểm (MCU):
23

MCU hỗ trợ việc thực hiện các cuộc đàm thoại hội nghị giữa nhiều
thiết bị đầu cuối.Trong chuẩn H.323, MCU bắt buộc phải có bộ điều
khiển đa điểm (multipoint Controller) và có hoặc không có một vài
Multipion Processor (MP). MC và MP không tồn tại trong các thiết bị độc
lập mà đợc phân tán trong các thiết bị khác. Ví dụ nh một thiết bị đầu
cuối có thể mang một bộ MC để có thể thực hiện một lúc nhiều cuộc gọi,
một gateway có thể mang trong nó một MC và một vài MP để thực hiện
tới một vài thiết bị đầu cuối.
MC thực hiện việc điều khiển giữa điểm đầu cuối trong hệ thống bao
gồm:
- Xử lý việc đàm phán giữa các thiết bị đầu cuối để quyết định một
khả năng xử lý dòng dữ liệu media chung giữa các thiết bị đầu cuối.
- Quyết định dòng dữ liệu nào sẽ là dòng dữ liệu multicast.
MC không xử lý trực tiếp một dòng dữ liệu media nào, việc xử lý sẽ
cho MP đảm nhận, MP thực hiện việc trộn, chuyển mạch, xử lý từng dòng
thời gian thực hiện trong hội nghị.
8. Cấu trúc kết nối
Về cơ bản có thể chia thành cấu trúc kết nối trong các ứng dụng dịch
vụ Internet thành 3 loại:
- Kết nối PC-PC.
- Kết nối PC-máy thoại.
- Kết nối máy thoại với nhau.
24
Hình 2 thể hiện các thành phần cơ bản của mạng phục vụ cho dịch vụ
thoại Internet:
Hình 2: Các thành phần cơ bản của mạng điện thoại Internet.
1. H.323 terminal
2. H.323 gatekeepeR
3. H.225 RAS (UDP/IP)
4. Q.931 (TCP/IP)

5. H.225 (TCP/IP)
6. H.245 Audio Channels (RTP/UDP/IP)
7. H.245 call control (RTCP/UDP/IP)
8. H.323 gateway
9. PSTN
8.1 Kết nối PC-PC
Khi thực hiện kết nối PC-PC về hình thức có thể chia làm hai loại:
- Kết nối thông qua mạng LAN hoặc một IP, nh thể hiện trên hình 2.
- Kết nối giữa một PC trong mạng IP này với một PC trong mạng IP
khác thông qua mạng PSTN nh thể hiện trên hình 2.
Điểm khác nhau giữa 2 cấu hình kết nối này là:
Trong cấu hình 2 có điểm chuyển tiếp từ mạng IP sang mạng PSTN
nên tại mỗi điểm sẽ có gateway.
Đối với các PC trong kết nối này chúng đóng vai trò nh một đầu cuối
H.323 Vì vậy nó phải có chức năng Multimedia, có phần mềm phục vụ
cho dịch vụ thoại Internet. (Ví dụ nh NetMeeting của Micsoft).
Hình 2. : Kết nối PC PC nằm trong cùng một mạng IP
25
Mạng IP
H.323 Gatekeeper
DNS Server
Đầu cuối H.323
Đầu cuối H.323