Đồ án chuyên ngành: Thiết lập tổng đài VoIP - Mai Thanh Sơn (ĐH Công Nghiệp)

Đồ án chuyên ngành thiết lập tổng đài VoIP: Tìm hiểu kiến thức, quy trình triển khai và cấu hình tổng đài VoIP hiệu quả. Tài liệu tham khảo hữu ích.

• Tác giả: Mai Thanh Sơn
• Người hướng dẫn: Nguyễn Minh Hải
• Trường học: Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Thiết Lập Tổng Đài VoIP
• Loại tài liệu: Đồ án chuyên ngành
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: TPHCM

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VOIP
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ VOIP
• 1.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VOIP
• 1.3. Nhược điểm
• 1.4. CÁC KIỂU KẾT NỐI
• 1.4.1. Computer to Computer
• 1.4.2. Computer to Phone
• 1.4.3. Phone to Phone
• 1.5. CÁC THÀNH PHẦN TRONG MẠNG VOIP
• 1.6. CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA VOIP
• 1.6.1. VOIP HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NÀO?
• 1.6.2. Quá trình lấy mẫu (Sampling)
• 1.6.3. Quá trình lượng tử hóa (Quantization)
• 1.7. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG
• 1.7.1. Sự biến thiên độ trễ (Jitter )
• 1.8. CÁC GIAO THỨC TRONG VOIP
• 1.8.1. Các giao thức của H.Các thành phần cơ bản của H.Phương thức hoạt động của H
• 1.8.2. GIAO THỨC SIP.Các thành phần trong SIP.Các bản tin trong SIP .Phương thức hoạt động
• 1.8.3. Tính năng của SIP . Các giao thức của SIP
• 1.9. TÍNH BẢO MẬT VÀ HƯỚNG KHẮC PHỤC
• 1.9.1. TÍNH BẢO MẬT TRONG VOIP
• 1.9.2. HƯỚNG KHẮC PHỤC VÀ BIỆN PHÁP GIẢI QUYẾT
• 2. CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ ASTERISK
• 2.1. CÀI ĐẶT ASTERISKNOW 3.0 VÀ CẤU HÌNH CÁC TÍNH NĂNG CĂN BẢN
• 2.2. Tạo số điện thoại (user)
• 2.3. Đăng ký sử dụng và thực hiện cuộc gọi
• 2.4. Chức năng nhạc chờ
• 2.5. Thiết lập tổng đài IVR
• 2.6. Kết nối hai tổng đài
• 3. CHƯƠNG III: TỔNG KẾT
• LỜI MỞ ĐẦU

Tóm tắt

I. Tổng Quan về Tổng Đài VoIP Định Nghĩa và Lợi Ích

VoIP (Voice over Internet Protocol) là công nghệ truyền thoại sử dụng giao thức mạng IP. Nó tận dụng hạ tầng Internet sẵn có để tạo ra các cuộc gọi, mang đến chất lượng dịch vụ cao và chi phí tối ưu. VoIP là một trong những công nghệ viễn thông được quan tâm nhất hiện nay, không chỉ đối với các nhà khai thác, nhà sản xuất mà còn cả người sử dụng dịch vụ. VoIP cho phép tạo cuộc gọi dùng kết nối băng thông rộng thay vì dùng đường dây điện thoại tương tự (analog). Nhiều dịch vụ VoIP có thể chỉ cho phép gọi người khác dùng cùng loại dịch vụ, tuy nhiên cũng có những dịch vụ cho phép gọi những người khác dùng số điện thoại như số nội bộ, đường dài, di động, quốc tế. Trong khi cũng có những dịch vụ chỉ làm việc qua máy tính, cũng có vài dịch vụ dùng điện thoại truyền thống qua một bộ điều hợp (adaptor). Nguyên tắc hoạt động của VoIP bao gồm việc số hoá tín hiệu tiếng nói, thực hiện việc nén tín hiệu số, chia nhỏ các gói nếu cần và truyền gói tin này qua mạng, tới nơi nhận các gói tin này được ráp lại theo đúng thứ tự của bản tin, giải mã tín hiệu tương tự phục hồi lại tiếng nói ban đầu. Theo tài liệu gốc, VoIP được xem là công nghệ "mang tính cách mạng làm thay đổi thế giới điện thoại".

Một ưu điểm đầu tiên là gọi miễn phí nếu sử dụng cùng dịch vụ, cùng thiết bị VoIP hoặc cùng tổng đài IP ( hay còn gọi là gọi nội mạng). Hoặc nếu không thì giá thành cũng rẻ đáng kể so với sử dụng cách gọi truyền thống PSTN (Public Switched Telephone Network). Giải pháp VoIP cũng làm giảm đáng kể chi phí cho việc quản lý bảo trì hệ thống mạng thoại và dữ liệu. Tích hợp mạng thoại, mạng số liệu và mạng báo hiệu: trong điện thoại IP, tín hiệu thoại, số liệu và ngay cả báo hiệu đều có cùng đi trên một mạng IP. Điều này sẽ giúp tiết kiệm chi phí khi đầu tư nhiều mạng riêng lẽ. Khả năng mở rộng: Các tổng đài điện thoại thường là những hệ thống kín, rất khó để thêm vào đó những tính năng thì các thiết bị trong mạng internet thường có khả năng thêm vào những tính năng mới. Trong một cuộc gọi người sử dụng có thể vừa nói chuyện vừa sử dụng các dịch vụ khác như truyền file, chia sẽ dữ liệu hay xem hình ảnh của người nói chuyện bên kia. Một lợi ích nữa là, việc sử dụng đồng thời cả điện thoại bàn thông thường và điện thoại IP (có dây hoặc không dây) qua hệ thống mạng LAN (Local Area Network) sẽ đảm bảo thông tin liên lạc của doanh nghiệp không bị gián đoạn khi xảy ra sự cố.

Tuy nhiên, VoIP cũng có những nhược điểm. Kỹ thuật phức tạp: để có được một dịch vụ thoại chấp nhận được, cần thiết phải có một kỹ thuật nén tín hiệu phải đạt được các yêu cầu như: tỉ số nén lớn, có khả năng suy đoán và tạo lại thông tin của các gói bị thất lạc, tốc độ xử lý của các bộ codec (Coder and Decoder) phải đủ nhanh… Vấn đề bảo mật (Security): Mạng internet là một mạng có tính rộng khắp và hỗn hợp. Trong đó có rất nhiều loại máy tính khác nhau và các dịch vụ khác nhau cùng sử dụng chung một cơ sở hạ tầng. Do vậy không có gì đảm bảo rằng những thông tin của người sử dụng được bảo mật an toàn.

1.1. Các Kiểu Kết Nối VoIP Từ Computer to Computer đến Phone to Phone

Có ba kiểu kết nối VoIP chính. Computer to Computer là dịch vụ miễn phí, yêu cầu cả người gọi và người nhận đều sử dụng cùng một dịch vụ VoIP (ví dụ: Skype) và có thiết bị âm thanh (headphone, microphone, sound card). Computer to Phone là dịch vụ có phí, cho phép gọi từ máy tính đến điện thoại thông thường ở bất kỳ đâu. Người gọi trả phí dựa trên lưu lượng cuộc gọi. Phone to Phone cũng là dịch vụ có phí, không cần kết nối Internet, chỉ cần VoIP Adapter kết nối với điện thoại, biến điện thoại thành điện thoại IP.

1.2. Thành Phần Cơ Bản của Mạng VoIP Gateway Server và Thiết Bị Đầu Cuối

Các thành phần cốt lõi của một mạng VoIP bao gồm: Gateway, VoIP Server, mạng IP và thiết bị đầu cuối. Gateway chuyển đổi tín hiệu analog sang số và ngược lại. VoIP Gateway làm cầu nối giữa mạng điện thoại PSTN và mạng VoIP. VoIP GSM Gateway kết nối mạng IP, GSM và analog. VoIP Server định tuyến và bảo mật cuộc gọi VoIP. Thiết bị đầu cuối bao gồm Softphone, PC, điện thoại truyền thống với IP Adapter và điện thoại IP.

II. Hướng Dẫn Cách Tổng Đài VoIP Hoạt Động Chi Tiết Nhất

Trong VoIP khi nói vào ống nghe hay microphone, giọng nói sẽ tạo ra tín hiệu điện từ, đó là những tín hiệu analog. Tín hiệu analog được chuyển sang tín hiệu số dùng thuật toán đặc biệt để chuyển đổi. Những thiết bị khác nhau có cách chuyển đổi khác nhau như VoIP phone hay softphone, nếu dùng điện thoại analog thông thường thì cần một Telephony Adapter (TA). Sau đó giọng nói được số hóa sẽ được đóng vào gói tin và gởi trên mạng IP.

Các bước cơ bản để thực hiện một cuộc gọi trong VoIP: xác định địa điểm cần gọi đến (mã quốc gia, mã tỉnh,…) và bấm số cần gọi đến. Các kết nối giữa người gọi và người nhận sẽ được thiết lập. Khi nói vào ống nghe hay microphone, giọng nói sẽ tạo ra tín hiệu điện từ, đó là những tín hiệu analog. Tín hiệu analog được chuyển sang tín hiệu số dùng thuật toán đặc biệt để chuyển đổi. Sau đó giọng nói được số hóa sẽ được đóng thành gói tin và gửi trên mạng IP. Trong suốt tiến trình một giao thức như SIP hay H323 sẽ được dùng để điểu khiển (control) cuộc gọi như là thiết lập, quay số, ngắt kết nối,… và RTP thì được dùng cho tính năng đảm bảo độ tin cậy và duy trì chất lượng dịch vụ trong quá trình truyền. Dữ liệu sẽ được truyền tải qua kết nối được thiết lập lúc đầu. Dữ liệu chứa âm thanh mà bạn nói sẽ được chuyển hóa trở lại thành âm thanh mà người nghe hiểu được. Cuối cùng âm thanh bạn nói ra sẽ được phát ra bên phía người nhận.

2.1. Quá Trình Số Hóa Tín Hiệu Analog trong Tổng Đài VoIP

Số hóa tín hiệu analog là quá trình chuyển đổi tín hiệu âm thanh thành dạng số (digital). Quá trình này bao gồm các bước: Lấy mẫu (Sampling), Lượng tử hóa (Quantization), Mã hóa (Encoding) và Nén giọng nói (Voice Compression). Thiết bị Codec (Coder-Decoder) được sử dụng để chuyển đổi tín hiệu analog thành chuỗi số nhị phân và ngược lại. Các kỹ thuật như Multiplexing (ghép kênh), TDM (ghép kênh theo thời gian), FDM (ghép kênh theo tần số) và PCM (Điều chế theo mã) được sử dụng trong quá trình số hóa.

2.2. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Chất Lượng Cuộc Gọi VoIP Trễ Jitter và Mất Gói

Chất lượng âm thanh trong mạng VoIP chịu ảnh hưởng bởi Trễ (Delay), Jitter (sự biến thiên độ trễ) và Mất gói. Trễ gây ra tiếng vang và chồng tiếng. Jitter là sự biến thiên thời gian trễ do sự trễ đường truyền khác nhau. Mất gói xảy ra khi mạng IP không đảm bảo chuyển gói tin đến đích, dẫn đến gián đoạn âm thanh. Sự tổn thất gói trên 10% nói chung là không chấp nhận được.

III. Giao Thức VoIP Quan Trọng SIP so với H

Hệ thống giao tiếp dựa trên gói đa phương tiện, hay còn gọi là H. Là một chuẩn quốc tế của VoIP được phát triển bởi Liên Minh Viễn Thông Quốc Tế (ITU – International Telecommunicatinons Union). Đây là cấu trúc chặt chẽ, phức tạp và phù hợp với việc thực thi các đặc tính thoại truyền thống.323 thiết kế cho việc truyền audio, video và data qua mạng IP. Các giao thức riêng được sử dụng trong mạng H.255 - báo hiệu cuộc gọi.245 - điều khiển đa phương tiện (thông số kênh âm thanh và video).235 - bảo mật và chứng thực.391 - sử dụng cho tín hiệu cuộc gọi.120 - chia sẽ dữ liệu. RTP - truyền tải đa phương tiện (truyền dòng âm thành và video).

SIP (Session Initiation Protocol) là giao thức báo hiệu điều khiển lớp ứng dụng được dùng để thiết lập, duy trì, kết thúc các phiên truyền thông đa phương tiện (multimedia). Các phiên multimedia bao gồm thoại Internet, hội nghị và các ứng dụng tương tự có liên quan đến các phương tiện truyền đạt (media) như âm thanh, hình ảnh và dữ liệu. SIP sử dụng các bản tin mời (INVITE) để thiết lập các phiên và mang các thông tin mô tả mang phiên truyền dẫn. SIP hỗ trợ các phiên đơn bá (unicast) và quảng bá (mutilcast) tương ứng các cuộc gọi điểm tới điểm và các cuộc gọi đa điểm. SIP là một giao thức dạng văn bản, rất công khai và linh hoạt. Được thiết kế tương thích tương thích với các giao thức khác như TCP, UDP, IP,…. để cung cấp một lĩnh vực rộng hơn cho dịch vụ VoIP.

3.1. Thành Phần và Phương Thức Hoạt Động của Giao Thức H.323

Các thành phần cơ bản trong hệ thống mạng H.323 được quy định như sau: các đầu cuối, cổng kết nối, thiết bị điều khiển cổng kết nối (gatekeeper) và khối điều khiển đa điểm MCU (Mutipoint Conference Unit). Terminal thì thường là phần mềm hoặc phần cứng điện thoại VoIP. Một số chương trình có thể xem như các thiết bị terminal trong việc trao đổi giao thức. Gateway là một thiết bị cho phép một thông tin giao tiếp hai chiều với các thiết bị trong mạng viễn thông khác. Các mạng viễn thông khác thường là PSTN. MCU là một thiết bị được dùng cho cuộc hội thoại nhiều người. Là nơi chịu trách nhiệm cho việc trộn các kênh âm thanh – video trong các cuộc hội thoại. Terminal, gateway, các MCU được gọi chung là các thiết bị đầu cuối. Ngoài các thiết bị đầu cuối trên, mạng H.323 có thêm một thành phần thứ 4 là gatekeeper. Thiết bị gatekeeper đóng vai trò như một bộ điều khiển trung tâm trong mạng.

3.2. Giao Thức SIP Ưu Điểm Thành Phần và Phương Thức Hoạt Động

SIP gồm hai thành phần lớn là SIP client (là thiết bị hỗ trợ giao thức SIP) và SIP server (là thiết bị trong mạng xử lý các bản tin SIP). Trong SIP có 5 thành phần quan trọng là: User Agents (UA), Proxy server, Redirect server, Registrar server và Location Server. Các bản tin SIP quan trọng bao gồm: INVITE, ACK, BYE, CANCEL, REGISTER, OPTION, INFO, REQUEST và RETURN. Hoạt động của SIP có thể diễn ra thông qua máy chủ ủy quyền (Proxy Server) hoặc máy chủ chuyển đổi địa chỉ (Redirect Server).

IV. Bảo Mật Tổng Đài VoIP Mối Đe Dọa và Hướng Giải Quyết

Chính vì VoIP dựa trên kết nối Internet nến nó có thể có điểm yếu đối với bất kỳ mối đe dọa và các vấn đề mà máy tính phải đối mặt. VoIP có thể cũng bị tấn công bởi virus và mã nguy hiểm khác. Những kẻ tấn công có thể chặn việc truyền thông, nghe trộm và thực hiện các tấn công giả mạo bằng việc thao túng ID mà làm hỏng dịch cụ của bạn. Một số nguy cơ là gây gián đoạn và quấy rối dịch vụ: kẻ tấn công cố gắng phá dịch vụ VoIP ở các mức: hệ thống quản trị, hệ thống dự phòng, hệ thống truy nhập và điều khiển. Phương thức tấn công có thể từ xa, thông qua việc lợi dụng các lỗ hổng của giao thức dùng trong VoIP. Sự gián đoạn dịch vụ: có thể là do tấn cong từ chối dịch vụ Dos. Tấn công Dos có hai loại chính là Dos thông thường và DDos – DDos phân tán, khi bị tấn công này thì rất ít hệ thống có khả năng chống đỡ được. Các tấn công liên quan đến dịch vụ thoại: để đảm bảo thông suốt trong hệ thống VoIP thì các hệ thống điện thoại kết nối vào phải hoạt động một cách thông suốt. Nghe trộm: đây là hình thức tấn công tỏ ra hiệu quả khi dữ liệu trên đường truyền không được mã hóa. Người tấn công có thể dựa vào các lỗi để bắt các gói tin tại các điểm trung gian như gateway, proxy,…Giả mạo: về nguyên lý phương pháp tấn công này rất đơn giản là giả mạo cái gọi là thực. Phương thức này xuất phát từ chính đời sống xã hội. Truy cập trái phép: là khả năng xâm nhập vào dịch vụ, hệ thống chức năng, thành phần mạng một cách không chính thống. Người tấn công có thể xâm nhập qua các lỗ hổng như tràn bộ đệm, cấu hình mặc định, mức bảo vệ kém có thể bị bẽ gãy.

4.1. Các Phương Pháp Tấn Công Phổ Biến vào Hệ Thống Tổng Đài VoIP

Các phương pháp tấn công phổ biến bao gồm: Gây gián đoạn và quấy rối dịch vụ (DoS, DDoS), Tấn công liên quan đến dịch vụ thoại (Voicemail, Caller ID), Nghe trộm (bắt gói tin), Giả mạo (thao túng ID) và Truy cập trái phép (khai thác lỗ hổng bảo mật).

4.2. Các Giải Pháp Bảo Mật Tổng Đài VoIP IP Sec Chữ Ký Số và Khóa Dùng Chung

Để bảo mật mạng VoIP, cần hiểu rõ các vấn đề và nhu cầu bảo mật tiêu biểu. IP Sec giúp tránh bị nghe lén. Chữ ký số xác nhận thông điệp và dữ liệu. Share-key (khóa dùng chung) cho phép người gửi và người nhận chia sẻ mật khẩu để mã hóa thông điệp.

V. Cài Đặt Tổng Đài VoIP Hướng Dẫn Cấu Hình AsteriskNow 3

Asterisk là phần mềm mã nguồn mở, được viết bằng ngôn ngữ C và ban đầu được tạo ra bởi Mark Spencer (nay là Giám đốc công nghệ của Digium - công ty tài trợ cho hầu hết các phát triển của Asterisk). Asterisk có thể được cài đặt trên bất kỳ phân phối Linux, vì vậy chúng ta có thể sử dụng Debian, Ubuntu, Mint, CentOS, RedHat, OpenSuse,…. Nó cũng có thể được cài đặt trong FreeBSD, hệ điều hành MacOS và có một số cổng cho Windows, nhưng Linux là nơi hỗ trợ đầy đủ để thực hiện. Asterisk đem đến cho người sử dụng các tính năng và ứng dụng của hệ thống tổng đài PBX và cung cấp nhiều tính năng mà tổng đài PBX không có, như sự kết hợp chuyển mạch VoIP và chuyển mạch TDM, đó là khả năng mở rộng đáp ứng nhu cầu cho từng ứng dụng. Và muốn cấu hình được asterick ta phải dựa trên tổng đài FreePBX. FreePBX là phần mềm mã nguồn mở viết trên Web, như chúng ta biết asterisk không cung cấp cho người sử dụng cấu hình hệ thống qua giao diện đồ họa, muốn cấu hình asterisk không cách nào khác là thực hiện các dialplan qua các tập tin cấu hình do asterisk cung cấp tại thư mục etc/asterisk. Ví dụ: muốn cuộc gọi đi theo luồng điều khiển nhất định nào đó thì phải khai báo các câu lệnh bên trong tập tin extensions. Nói chung việc cấu hình asterisk vô cùng khó khăn với những người không chuyên sâu về asterisk. FreePBX ra đời như là một công cụ hỗ trợ cấu hình cho asterisk, FreeBBX được thiết kế thân thiện với người sử dụng, cấu hình asterisk một cách dễ dàng qua giao diện đồ họa trên nền web một cách trực quan dễ hiểu. Người sử dụng không chuyên cũng có thể cấu hình được asterisk.

5.1. Chuẩn Bị và Cài Đặt AsteriskNOW 3.0 trên Máy Ảo VMWare

Để cài đặt AsteriskNOW 3.0, cần chuẩn bị file ISO và máy ảo VMWare (RAM ít nhất 1GB, ổ cứng 15GB). Khởi động máy ảo, chọn cài Asterisk và FreePBX. Chọn vị trí địa lý, lập mật khẩu cho tài khoản root, chọn ổ cứng và tiến hành cài đặt. Sau khi cài đặt xong, khởi động lại máy và truy cập Asterisk thông qua giao diện web bằng địa chỉ IP được cấp.

5.2. Cấu Hình Tổng Đài VoIP với FreePBX Tạo Số Điện Thoại và Đăng Ký Sử Dụng

Sau khi đăng nhập vào FreePBX, tạo số điện thoại bằng cách vào mục Extensions, chọn loại thiết bị (ví dụ: SIP), điền thông tin số điện thoại, tên hiển thị và mật khẩu. Sử dụng phần mềm SIP phone (ví dụ: Express Talk) để đăng ký sử dụng số điện thoại đã tạo trên FreePBX.

5.3. Các Chức Năng Nâng Cao Của Tổng Đài VoIP Nhạc Chờ IVR

Để sử dụng chức năng nhạc chờ, ta vào mục Music On Hold. Tạo một thư mục chứa nhạc chờ, ta chọn Add Music Category và nhập tên thư mục sau đó bấm Submit Changes. Tại cửa sổ Music On Hold, vào thư mục Nhacchodienthoai vừa tạo. Chọn tệp tin (định dang WAV) rồi bấm upload để đưa bản nhạc chờ vào hệ thống, sau khi upload xong bấm Apply Config để thao tác có hiệu lực.

VI. Kết nối Tổng Đài VoIP Kết nối hai tổng đài thông qua Trunk

Khi chúng ta đã có sẵn một tổng đài và chúng ta muốn sát nhập thêm một tổng đài khác vào. Một tổng đài khác cũng đã có đủ cơ sở hạ tầng, thì chúng ta không thể xóa bỏ hết được, làm như vậy sẽ mất rất nhiều thời gian. Thay vào đó chúng ta sẽ thực hiện một phương đó là Trunk 2 tổng đài với nhau bằng SIP Trunk.

Trunk là một đường mạng ảo, giúp kết nối các hệ thống tổng đài với nhau cũng như các dịch vụ viễn thông khác. Ở đây muốn kết nối hai tổng đài với nhau, ta phải dùng hai máy ảo Asterisk riêng biệt, hai máy đó là: Server 1: địa chỉ IP là 192.206

6.1. Sử dụng hai máy ảo Asterisk riêng biệt

Để kết nối hai tổng đài VoIP qua trunk, ta cần sử dụng hai máy ảo Asterisk riêng biệt. Mỗi máy ảo sẽ có một địa chỉ IP riêng để có thể liên lạc với nhau. Chuẩn bị hai máy ảo Asterisk với địa chỉ IP khác nhau để bắt đầu quá trình cấu hình trunk.

6.2. Cấu hình trunk

Sau khi đã chuẩn bị đầy đủ cơ sở hạ tầng, bạn có thể bắt đầu cấu hình trunk trên cả hai tổng đài VoIP. Quá trình này bao gồm việc khai báo thông tin về trunk trên mỗi tổng đài, bao gồm địa chỉ IP của tổng đài đối diện, thông tin xác thực và các tham số cấu hình khác. Cấu hình trunk một cách chính xác để đảm bảo hai tổng đài có thể liên lạc với nhau thông qua trunk.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VOIP I. TỔNG QUAN VỀ VOIP 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VOIP VoIP (Voice over Internet Protocol) là một công nghệ cho phép truyền thoại sử dụng giao thức mạng IP, trên cơ sở hạ tầng sẵn có của mạng internet. VoIP là một trong những công nghệ viễn thông đang được quan tâm nhất hiện nay không chỉ đối với nhà khai thác, các nhà sản xuất mà còn cả với người sử dụng dịch vụ.

VoIP cho phép tạo cuộc gọi dùng kết nối băng thông rộng thay vì dùng đường dây điện thoại tương tự (analog). Nhiều dịch vụ VoIP có thể chỉ cho phép bạn gọi người khác dùng cùng loại dịch vụ, tuy nhiên cũng có những dịch vụ cho phép gọi những người khác dùng số điện thoại như số nội bộ, đường dài, di động, quốc tế. Trong khi cũng có những dịch vụ chỉ làm việc qua máy tính, cũng có vài dịch vụ dùng điện thoại truyền thống qua một bộ điều hợp (adaptor). Nguyên tắc hoạt động của VoIP bao gồm việc số hoá tín hiệu tiếng nói, thực hiện việc nén tín hiệu số, chia nhỏ các gói nếu cần và truyền gói tin này qua mạng, tới nơi nhận các gói tin này được ráp lại theo đúng thứ tự của bản tin, giải mã tín hiệu tương tự phục hồi lại tiếng nói ban đầu.

Ưu điểm  Một ưu điểm đầu tiên là gọi miễn phí nếu sử dụng cùng dịch vụ, cùng thiết bị VoIP hoặc cùng tổng đài IP ( hay còn gọi là gọi nội mạng). Hoặc nếu không thì giá thành cũng rẻ đáng kể so với sử dụng cách gọi truyền thống PSTN (Public Switched Telephone Network)  Giải pháp VoIP cũng làm giảm đáng kể chi phí cho việc quản lý bảo trì hệ thống mạng thoại và dữ liệu.  Tích hợp mạng thoại, mạng số liệu và mạng báo hiệu: trong điện thoại IP, tín hiệu thoại, số liệu và ngay cả báo hiệu đều có cùng đi trên một mạng IP. Điều này sẽ giúp tiết kiệm chi phí khi đầu tư nhiều mạng riêng lẽ.

 Khả năng mở rộng: Các tổng đài điện thoại thường là những hệ thống kín, rất khó để thêm vào đó những tính năng thì các thiết bị trong mạng internet thường có khả năng thêm vào những tính năng mới.  Trong một cuộc gọi người sử dụng có thể vừa nói chuyện vừa sử dụng các dịch vụ khác như truyền file, chia sẽ dữ liệu hay xem hình ảnh của người nói chuyện bên kia. 6 THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP GVHD: Nguyễn Minh Hải SVTH: Mai Thanh Sơn  Một lợi ích nữa là, việc sử dụng đồng thời cả điện thoại bàn thông thường và điện thoại IP (có dây hoặc không dây) qua hệ thống mạng LAN (Local Area Network) sẽ đảm bảo thông tin liên lạc của doanh nghiệp không bị gián đoạn khi xảy ra sự cố. Nhược điểm  Kỹ thuật phức tạp: để có được một dịch vụ thoại chấp nhận được, cần thiết phải có một kỹ thuật nén tín hiệu phải đạt được các yêu cầu như: tỉ số nén lớn, có khả năng suy đoán và tạo lại thông tin của các gói bị thất lạc, tốc độ xử lý của các bộ codec (Coder and Decoder) phải đủ nhanh…  Vấn đề bảo mật (Security): Mạng internet là một mạng có tính rộng khắp và hỗn hợp.

Trong đó có rất nhiều loại máy tính khác nhau và các dịch vụ khác nhau cùng sử dụng chung một cơ sở hạ tầng. Do vậy không có gì đảm bảo rằng những thông tin của người sử dụng được bảo mật an toàn. 7 THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP GVHD: Nguyễn Minh Hải SVTH: Mai Thanh Sơn 2. CÁC KIỂU KẾT NỐI 2.

Computer to Computer  Với 1 kênh truyền Internet có sẵn, là 1 dịch vụ miễn phí được sử dụng rộng rãi khắp nơi trên thế giới. Chỉ cần người gọi (caller) và người nhận (receiver) sử dụng chung 1 VoIP service (Skype, Yahoo Messenger,…), 2 headphone + microphone, sound card. Cuộc hội thoại là không giới hạn.  Mô hình này áp dụng cho các công ty, tổ chức, cá nhân đáp ứng nhu cầu liên lạc mà không cần tổng đài nội bộ Hình 1: Computer to conputer 8 THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP GVHD: Nguyễn Minh Hải SVTH: Mai Thanh Sơn 2.

Computer to Phone  Là 1 dịch vụ có phí. Bạn phải trả tiền để có một account và một software (VDC, Evoiz, Netnam,…). Với dịch vụ này một máy PC có kết nối tới một máy điện thoại thông thường ở bất cứ đâu ( tuỳ thuộc phạm vi cho phép trong danh sách các quốc gia mà nhà cung cấp cho phép). Người gọi sẽ bị tính phí trên lưu lượng cuộc gọi và khấu trừ vào tài khoản hiện có.

Hình 2: Computer to phone 9 THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP GVHD: Nguyễn Minh Hải SVTH: Mai Thanh Sơn 2. Phone to Phone  Là một dịch vụ có phí. Bạn không cần kết nối Internet mà chỉ cần một VoIP adapter kết nối với máy điện thoại. Lúc này máy điện thoại trở thành một IP phone.

Hình 3: Phone to phone 10 THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP GVHD: Nguyễn Minh Hải SVTH: Mai Thanh Sơn 3. CÁC THÀNH PHẦN TRONG MẠNG VOIP Các thành phần cốt lõi của 1 mạng VoIP bao gồm: Gateway, VoIP Server, IP network, End User Equipments Hình 4: Các thành phần trong VoIP  Gateway: là thành phần giúp chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu số (và ngược lại).  VoIP gateway : là các gateway có chức năng làm cầu nối giữa mạng điện thoại thường ( PSTN ) và mạng VoIP.  VoIP GSM Gateway: là các gateway có chức năng làm cầu nối cho các mạng IP, GSM và cả mạng analog.

 VoIP server : là các máy chủ trung tâm có chức năng định tuyến và bảo mật cho các cuộc gọi VoIP.323 chúng được gọi là gatekeeper. Trong mạng SIP các server được gọi là SIP server. 11 THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP GVHD: Nguyễn Minh Hải SVTH: Mai Thanh Sơn  Thiết bị đầu cuối (End user equipments ): Softphone và máy tính cá nhân (PC): bao gồm một headphone, một phần mềm và một kết nối Internet. Các phần mềm miễn phí phổ biến như Skype, Ekiga,.

 Điện thoại truyền thông với IP adapter: để sử dụng dịch vụ VoIP thì máy điện thoại thông dụng phải gắn với một IP adapter để có thể kết nối với VoIP server. Adapter là một thiết bị có ít nhất một cổng RJ11 (để gắn với điện thoại) , RJ45 (để gắn với đường truyền Internet hay PSTN) và một cổng cắm nguồn.  IP phone : là các điện thoại dùng riêng cho mạng VoIP. Các IP phone không cần VoIP Adapter bởi chúng đã được tích hợp sẵn bên trong để có thể kết nối trực tiếpvới các VoIP server II.

CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA VOIP 1. VOIP HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NÀO? Trong VoIP khi nói vào ống nghe hay microphone, giọng nói sẽ tạo ra tín hiệu điện từ, đó là những tín hiệu analog. Tín hiệu analog được chuyển sang tín hiệu số dùng thuật toán đặc biệt để chuyển đổi. Những thiết bị khác nhau có cách chuyển đổi khác nhau như VoIP phone hay softphone, nếu dùng điện thoại analog thông thường thì cần một Telephony Adapter (TA).

Sau đó giọng nói được số hóa sẽ được đóng vào gói tin và gởi trên mạng IP. Các bước cơ bản để thực hiện một cuộc gọi trong VoIP:  Xác định địa điểm cần gọi đến (mã quốc gia, mã tỉnh,…) và bấm số cần gọi đến.  Các kết nối giữa người gọi và người nhận sẽ được thiết lập.  Khi nói vào ống nghe hay microphone, giọng nói sẽ tạo ra tín hiệu điện từ, đó là những tín hiệu analog.

Tín hiệu analog được chuyển sang tín hiệu số dùng thuật toán đặc biệt để chuyển đổi. Sau đó giọng nói được số hóa sẽ được đóng thành gói tin và gửi trên mạng IP. Trong suốt tiến trình một giao thức như SIP hay H323 sẽ được dùng để điểu khiển (control) cuộc gọi như là thiết lập, quay số, ngắt kết nối,… và RTP thì được dùng cho tính năng đảm bảo độ tin cậy và duy trì chất lượng dịch vụ trong quá trình truyền.  Dữ liệu sẽ được truyền tải qua kết nối được thiết lập lúc đầu.

12 THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP GVHD: Nguyễn Minh Hải SVTH: Mai Thanh Sơn  Dữ liệu chứa âm thanh mà bạn nói sẽ được chuyển hóa trở lại thành âm thanh mà người nghe hiểu được.  Cuối cùng âm thanh bạn nói ra sẽ được phát ra bên phía người nhận. Quá trình số hóa tín hiệu analog: Biểu diễn tín hiệu analog thành dạng số (digital) là công việc khó khăn. Vì bản thân dạng âm thanh như giọng nói con người ở dạng analog do đó phải cần một số lượng lớn các giá trị digital để biểu diển biên độ (amplitude), tần số, và pha (phase), chuyển đổi những giá trị đó thành dạng số nhị phân (0 & 1) là rất khó khăn.

Vì vậy, để thực hiện sự chuyển đổi này chúng ta cần phải dùng đến thiết bị được gọi là codec (coder-decoder) hay là thiết bị mã hóa và giải mã. Tín hiệu analog được đặt vào đầu vào của thiết bị này và được chuyển thành các chuỗi số nhị phân ở đầu ra. Sau đó quá trình này thực hiện trở lại bằng cách chuyển đổi chuỗi số nhị phân thành dạng analog ở đầu cuối. Có 4 bước liên quan đến quá trình số hóa một tín hiệu analog: Lấy mẫu (Sampling) Lượng tử hóa (Quantization) Mã hóa (Encoding) Nén giọng nói (Voice Compression) Các kỹ thuật sử dụng trong quá trình số hóa: Multiplexing: Ghép kênh là qui trình chuyển một số tín hiệu đồng thời qua một phương tiện truyền dẫn.

TDM (Time Division Multiplexing): Ghép kênh phân chia theo thời gian:Phân phối khoảng thời gian xác định vào mỗi kênh, mỗi kênh chiếm đường truyền cao tốc trong suốt một khoảng thời gian theo định kì. FDM (Frequency Division Multiplexing): Ghép kênh phân chia theo tần số: Mỗi kênh được phân phối theo một băng tần xác định, thông thường có bề rộng 4Khz cho dịch vụ thoại. PCM (Pulse Code Modulation): Điều chế theo mã: là phương pháp thông dụng nhất chuyển đổi các tín hiệu analog sang dạng digital ( và ngược lại) để có thể vận chuyển qua một hệ thống truyền dẫn số hay các quá trình xử lý số. 13 THIẾT LẬP TỔNG ĐÀI VOIP GVHD: Nguyễn Minh Hải SVTH: Mai Thanh Sơn 1.

Lấy mẫu (Sampling) Simpling là tỉ lệ lấy mẫu thử - số mẫu mỗi giây dùng để mã hóa âm thanh. Tín hiệu âm thanh trên mạng điện thoại có phổ năng lượng đạt đến 10KHz. Tuy nhiên, hầu hết năng lượng đều tập trung ở phần thấp hơn trong dải này. Trong VoIP, tỉ lệ lấy mẫu thường là 8 KHz, tần số khoảng 16 KHz.

Có thể sử dụng trong các tình huống khi mà yêu cầu chất lượng âm thanh cao (băng thông cao).