Описание сервера обслуживания IP-телефонии.

Под IP-телефонией подразумевается голосовая связь, которая осуществляется по сетям передачи данных, в частности по IP-сетям (IP — Internet Protocol). На сегодняшний день IP-телефония все больше вытесняет традиционные телефонные сети за счет легкости развертывания, низкой стоимости звонка, простоты конфигурирования, высокого качества связи и сравнительной безопасности соединения.

Для работы сервера обслуживания IP-телефонии распространено использование следующих составляющих.

SIP(Session Initiation Protocol) — протокол сигнализации, предназначенный для организации, изменения и завершения сеансов связи. SIP не зависим от транспортных технологий, однако при установлении соединения предпочтительно использовать UDP. Протокол SIP состоит из таких компонентов, как:

Клиент SIP (SIP user agent) – представляется ус-вом/приложением. Обычно SIP-клиент содержит и клиентскую часть - User Agent Client (UAC), и серверную часть - User Agent Server (UAS). Основные функции данного компонента — инициирование и завершение вызовов.

Прокси-сервер SIP — управляет маршрутизацией вызовов и работой приложения.

Redirect-сервер SIP — перенаправляет звонки согласно заданным условиям.

Сервер регистрации SIP (registrar/location) — осуществляет регистрацию пользователей и ведет базу соответствия имен пользователей их адресам, телефонным номерам.

В SIP определены два типа сигнальных сообщений — запрос и ответ. Также существует шесть процедур:

INVITE (приглашение) — приглашает пользователя принять участие в сеансе связи (служит для установления нового соединения; может содержать параметры для согласования);

BYE (разъединение) — завершает соединение между двумя пользователями;

OPTIONS (опции) — используется для передачи информации о поддерживаемых характеристиках (эта передача может осуществляться напрямую между двумя агентами пользователей или через сервер SIP);

АСК (подтверждение) — используется для подтверждения получения сообщения или для положительного ответа на команду INVITE;

CANCEL (отмена) — прекращает поиск пользователя;

REGISTER (регистрация) — передает информацию о местоположении пользователя на сервер SIP, который может транслировать ее на сервер адресов (Location Server).

UDP (протокол пользовательских датаграмм) базируется на сетевом протоколе IP и предоставляет транспортные услуги прикладным процессам. Его главное отличие от TCP — обеспечение негарантированной доставки, то есть при отправке и получении данных никаких подтверждений не запрашивается. Также при отправке информации не обязательно установление логического соединения между модулями UDP (источник и приемник).

RTP (Real Time Transport Protocol)— протокол передачи данных в реальном времени
определяет стандартный формат пакета для доставки звуковых и видеоданных по сети Интернет. Несмотря на то, что RTP принято считать протоколом транспортного уровня, как правило он работает поверх UDP. Основное назначение RTP состоит в том, что он присваивает каждому исходящему пакету временные метки, обрабатывающиеся на приемной стороне. С помощью RTP реализуется распознавание типа трафика, работа с метками времени, контроль передачи и нумерация последовательности пакетов. Это позволяет принимать данные в надлежащем порядке, снижает влияние неравномерности времени прохождения пакетов по сети, восстанавливает синхронизацию между аудио и видео данными.

RTCP (Real Time Control Protocol) — протокол, управляющий транспортным протоколом реального времени (передачи управляющей информации о качестве работы RTP).

SDP — протокол описания сеанса, описывает исходные параметры потоковых данных.

Аудиокодек – это программа или алгоритм, который сжимает, либо разжимает цифровые звуковые данные, позволяя снизить требования к пропускной способности канала передачи данных. В IP-телефонии на сегодняшний день наиболее распространено преобразование посредством кодека G.729, а также сжатие G.711

G.729 является кодеком, который сжимает исходный сигнал с потерей данных. Основная идея, заложенная в G.729 — передача не самого оцифрованного сигнала, а его параметров (спектральной характеристики, количества переходов через ноль), достаточных для последующего синтезирования на принимающей стороне. При этом все основные характеристики голоса, такие как амплитуда и тембр сохраняются.