超级网管经验谈－VoIP的网络架构

作者: 王达 出处:电子工业出版社易飞思公司　 (  ) 砖  (  ) 好  评论 ( ) 条 　进入论坛

更新时间：2007-04-07 13:33
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阅读提示：《网管员必读——超级网管经验谈》以大量示例和大量实用网络管理与故障排除经验介绍了当前网络管理工作的各主要方面，是一本以示例形式直接面向应用的网络管理图书。本节介绍了企业内部VoIP的网络架构

17.5.1  企业内部VoIP的网络架构
自从1996年Vocaltec推出VoIP商业服务以来，这种整合数据和语音两大系统，语音通过Internet或私有IP网络传送的电信技术，便不断地快速成长，特别在国际长途应用上。根据ITU预测，全球VoIP的话务量占全球国际话务量的比例，预计将由2000年的4％成长到2005年的79％；IDC则预计将由2001年的10％成长到2005年的50％，由此可显示VoIP市场巨大的潜力。
整个VoIP的实现原理比较简单，具体如下：
（1）VoIP的基本架构是将语音、传真模拟信号，通过电话机、传真机或PBX（电话交换系统）传至语音网关（VoIP Gateway）。
（2）语音、传真信号经过编码转换成IP封包，通过数据专线、Frame Relay（帧中继）、ATM或ISDN等TCP/IP广域网络传送至远程的语音网关器。
（3）远程的语音网关器再将IP的封包反解成语音、传真模拟信号后，传至电话机、传真机，或再由PBX送至用户者终端。
通常在规划VoIP时，建议在企业边界路由器上直接加装支持VoIP的功能，因为只有路由器最清楚频宽使用的情形，譬如说该保留多少频宽给语音、视讯数据使用。所以在规划VoIP架构时，若先前购置路由器时没有先考虑到VoIP的扩充需求，后来才想要另建VoIP，就比较麻烦。
实现VoIP节费的途径有两种：一是企业自建VoIP的网络，降低对原来电话网络的依赖性；二是通过电信运营商提供的VPN（因为VPN也是通过互联网进行的）节费系统。第一种方式的初期设备投资金额较大，但往后可节省的营运费用幅度相当可观，几乎可以实现零话费，因为它们之间的电话通信是不需要经过电信运营商的PBX，而是直接经过各企业间自己的PBX系统，就像企业分机电话一样。第二种方式因为是租用运营商的IP网络线路，所以网络建设成本就比较低，但通常需要按月支付方式运营商线路租金，适合机动性强的小企业。本文我们要介绍的当然是第一种VoIP网络，在企业内部或者与分机机构之间组建IP电话网络，实现企业内部或与分机构之间的通信零话费。
企业自建VoIP方案按照架构不同大致可以分为两类：一类是采用“网关（Gateway）、网守（Gatekeeper）架构”；另一类是基于“软交换”的解决方案。
目前市场推出适合企业规模使用的VOIP方案，绝大多数是基于网关与网守架构，通信协议大部分采用H.323协议。之所以称为网关、网守架构，是因为整个系统主要由网关及网守两部分组成。其中网关是解决PSTN（Public Switched Telephone Network，公众交换电话网）与IP数据网互通问题，也就是实现PSTN的电路交换信号与IP数据包之间的相互转换。而网守可以说是整个IP电话的控制中心，通过它完成网络管理、相互寻址方面的工作。正是因为如此，网守的可靠性和安全性就显得非常重要。目前市场流行的网守解决方案基本是通过软件实现的，而这其中绝大部分又是基于Windows操作系统的。网络结构如图17-76所示。

图17-76  企业VoIP方案网络结构

软交换VoIP其实在概念上与VoIP有根本的不同：VoIP只能算软交换提供的业务之一，软交换应该是综合的业务平台，除了语音外，还支持视频、即时消息、游戏和各种数据业务。在这种方式中，软交换设备是整个系统的核心。软交换网络是下一代通信网络“NGN网络”的核心设备，处于NGN网络中的控制层，功能复杂，业务齐全。
软交换设备主要有三部分功能：一是对来自PSTN与IP网的信令进行处理；二是内含呼叫状态机，进行呼叫控制功能；三是为业务层提供通用的开放平台，使业务实现独立于网络，新业务的生成更加灵活和迅速。NGN控制层的主要网络部件包括：软交换（Soft switch）或者媒体网关控制器（MGC）、呼叫代理（Call Proxy）、呼叫控制器（Call Controller）、呼叫服务器（Call Server）等。NGN的接入层的主要网络部件为中继网关（TG）、信令网关（SG）、接入网关（AG）、多媒体网关（MG）和无线接入网关（WAG）等各种媒体网关和综合接入设备（IAD）等。Soft switch完成呼叫控制、协议处理、资源管理、路由选择、认证、计费、协议适配等功能。IAD设备只实现了IP电话的接入，其他功能的实现全部依赖于软交换设备。
正是因为软交换的功能复杂，目前还处在不断的完善过程中，而且应该说软交换设备是为电信运营商级使用的设备，可以把软交换看成下一代大容量网络型电话交换机。目前主要在电信运营商中试用。由于是采用集中控制方式，在目前的IP网络的情况下，照样会存在基于网守和网关方案的缺点。也就是说软交换设备如果瘫痪，则全网全部瘫痪。

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