ĐỒ ÁN KỸ THUẬT
TÌM HIỂU VỀ VOIP OVER WLAN
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VOIP OVER WLAN
1.1 Giới thiệu chung
Người sử dụng mạng không dây có liên quan đến nhiều lĩnh vực như doanh nghiệp (quản lý, CNTT và điện thoại di động khác của trường công nhân), giáo dục (Hiệu trưởng, giáo sư, nhân viên bảo trì), y tế (bác sĩ, y tá, kỹ thuật viên), sản xuất (giám sát viên, người kiểm soát chất lượng, các chuyên gia), bán lẻ (quản lý, nhân viên hàng tồn kho, vận chuyển/ người nhận).
Một số lý do làm cho mạng WLAN cần thiết cho hoạt động của họ. Những người dùng điện thoại di động cao, hoặc vì họ không có một bàn làm việc hoặc vì họ không ngồi trên máy của họ một số lượng đáng kể thời gian. Họ cần phải được ngay lập tức có thể truy cập vào mạng (hiện các chiến lược truyền thông chính là giọng nói, cộng với tin nhắn). Họ cũng yêu cầu truy cập nhanh đến các dữ liệu quan trọng.
Trong bối cảnh này VoIP qua WLAN (VoipWLAN) Xuất hiện như một giải pháp rõ ràng nhất cho các thông tin liên lạc bằng giọng nói của các loại điện thoại di động đang là điều không thể thiếu hàng ngày của con người. Điện thoại IP đã yêu cầu băng thông thấp dưới 64 kb/s, do đó người ta có thể giả định rằng VoIP là dễ dàng để sử dụng trên các mạng LAN không dây.
Tuy nhiên kết hợp hai công nghệ hiện nay là khó khăn và rất phức tạp. Các thí nghiệm cho thấy rằng thậm chí một lượng nhỏ lưu lượng truy cập dữ liệu trên cùng một mạng có thể dẫn đến chất lượng âm thanh xuống cấp nghiêm trọng và bỏ cuộc gọi, ngay cả với các tính năng QoS cho phép.
Lý do chính là, khi xử lý tiếng nói và lưu lượng truy cập dữ liệu trên cùng một mạng, tranh chấp phải được quản lý về sự chậm trễ và jitter chứ không phải là tỷ lệ chuyển tiếp. Hầu hết các nhà cung cấp chỉ bắt đầu điều chỉnh sản phẩm của mình cho hội tụ dữ liệu giọng nói, do đó hiệu suất của VoIP và thời gian thực các ứng dụng nói chung trên phương tiện truyền thông không dây có thể là một vấn đề.
Lưu ý rằng các khó khăn trong việc tìm kiếm giải pháp thích hợp QoS bắt nguồn từ một số thuộc tính cố hữu của mạng WLAN. Trong các mạng không dây gói tỷ lệ lỗi có thể được trong phạm vi 10-20%. Hơn nữa tốc độ bit thay đổi tùy theo độ rộng băng thông của kênh truyền, do đó thời gian thiết lập kết nối không thể giữ trong suốt thời gian truyền tin.
VOIP over WLAN là công nghệ dựa trên sự kết hợp giữa thoại qua giao thức Internet và công nghệ không dây. VOIP over WLAN mang lại lợi ích quan trọng trong việc hội tụ thoại với dữ liệu. Với VOIP over WLAN, các bệnh viện, công ty, cửa hàng, khu nhà chung cư có thể giảm chi phí điện thoại và các ứng dụng về di động.
1.2 Cấu trúc mạng VOIP over WLAN
Kiến trúc tổng quát của VOIP over WLAN được trình bày trong hình vẽ:
-Wireless IP Phone: Thiết bị này tương tự như một chiếc điện thoại di động, Tuy nhiên nó phải bao gồm bộ tương thích, để giao tiếp với mạng LAN không dây, để kết nối tới hệ thống điện thoại. Người sử dụng có thể thiết lập một cuộc gọi nội hạt trực tiếp tới một người khác trong mạng, tương tự với hệ thống điện thoại công sở hay một cuộc gọi ra bên ngoài thông qua mạng PSTN.
-Call manager: Quản lí cuộc gọi trong một mạng.
-Voice gateway: Thiết bị giao tiếp điện thoại IP với các loại mạng và hệ thống khác. Thí dụ, một gateway có thể giao tiếp một mạng VoIP tới mạng PSTN truyền thống. Điều này có thể tạo ra một tuyến truyền thông giữa điện thoại IP và người sử dụng điện thoại thông thường.
-Wireless LAN infrastructure: Một mạng LAN không dây quản lí sự truyền tải các cuộc gọi VoIP không dây thông qua môi trường. Làm cho người sử dụng có thể tự do hơn khi đàm thoại.
Bộ tương thích trong điện thoại IP không dây phải kết nối tới một Access Point trên mạng trước khi người sử dụng có thể tiến hành cuộc gọi. Khi người sử dụng bắt đầu một cuộc gọi, yêu cầu sẽ được gửi qua Access Point và qua mạng hữu tuyến tới bộ phận quản lí cuộc gọi, tại đây yêu cầu được xử lí.
Để tạo ra tính linh động, bộ tương thích LAN không dây trong điện thoại IP không dây của người sử dụng đang di chuyển phải liên kết với Access Point khác khi cần thiết. Để cuộc gọi giữa hai người sử dụng không ngắt quãng thì sự chuyển tiếp giữa các điểm truy cập phải ít hơn 100ms nếu không cuộc gọi sẽ bị ngắt kết nối.
Nếu người sử dụng quay số tới một số bên ngoài, bộ quản lí cuộc gọi sẽ chuyển cuộc gọi tới PBX hoặc Internet để hoàn tất cuộc gọi. Nếu PBX không được tích hợp để xử lí lưu lượng IP, thì một cổng VoIP trung gian sẽ chuyển lưu lượng VoIP thành tín hiệu tương tự.
1.3 Cơ sở hạ tầng mạng
Một hệ thống điện thoại không dây yêu cầu một cơ sở hạ tầng mạng phù hợp. Chúng ta có thể sử dụng ngay các Access Point hiện tại hoặc sử dụng các thiết bị mới hơn. Tuy nhiên, phải đảm bảo về dung lượng và trễ chuyển vùng sao cho cuộc gọi có chất lượng tốt nhất. Sau đây chúng ta sẽ xét các cơ sở hạ tầng mạng không dây cơ bản.
1.3.1 Mạng Access Point truyền thống Cách thông thường để triển khai mạng LANs không dây bao gồm việc lắp đặt các Access Point thông minh “thick”, các Access Point này sẽ kết nối với nhau thông qua một mạng chuyển mạch Ethernet như trong hình 1.3
Khi người sử dụng thực hiện chuyển vùng, thiết bị client không dây của họ sẽ liên kết với một Access Point mà có tín hiệu báo mạnh nhất. Vì Access Point chỉ là các thiết bị LAN không dây trên mạng nên chúng phải có một bộ xử lí thông minh để nhận ra các thành phần chủ yếu của một mạng LAN không dây mà chuẩn 802.11 không cung cấp. Access Point cũng thực hiện chức năng quản lí vào bảo mật đối với các kết nối không dây cơ bản.
Access Point truyền thống thường kết nối với nhau sử dụng chuyển mạch chuẩn Ethernet, một loại chuyển mạch chiếm ưu thế trong hỗ trợ kết nối hữu tuyến. Một khóa chuyển mạch kết nối một người sử dụng, chẳng hạn một Access Point, tới một người sử dụng khác mà không gây ảnh hưởng tới việc truy cập của những người sử dụng còn lại.
Switch giúp cải thiện thông lượng so với một hub chia sẻ bởi vì nó có ít xung đột (miền) Hơn. Người sử dụng không cần phải đợi cho đến khi người sử dụng khác kết thúc việc gửi dữ liệu. Để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống thì sử dụng switch là rất cần thiết.
Bắt tay (Handoffs) Từ một access point “thick” tới một Access Point khác có thể rất chậm trong việc hỗ trợ các ứng dụng VoIP khi người sử dụng chuyển vùng. Vấn đề ở đây là sự kết hợp của Access Point và chuyển mạch Ethernet truyền thống trong giải pháp này là chưa đủ nhanh.
Chẳng hạn, một vài người sử dụng điện thoại LAN không dây sẽ bị rớt cuộc gọi khi chuyển vùng từ một Access Point này tới một Access Point khác. Tùy thuộc vào từng mạng LAN không dây hỗ trợ ứng dụng thoại, bạn có thể kiểm tra độ trễ chuyển vùng và đỗ trễ này nên nhỏ hơn 100ms để giảm thiểu rớt cuộc gọi.
Phương pháp sử dụng Access Point “thick” yêu cầu việc quản lí phân quyền để hỗ trợ chức năng remote. Dù nếu các hãng sản xuất access point “thick” cung cấp một hệ thống quản lí tập trung nhưng mạng LAN không dây vẫn phải quản lí các lưu lượng bổ xung cho việc liên lạc đều đặn với access point. Lưu lượng này có thể làm giảm dung lượng của mạng LAN không dây.
1.3.2 Mạng chuyển mạch không dây
Như là một giải pháp có hiệu quả thay thế mô hình Access Point “thick” truyền thống, xét mạng chuyển mạch không dây như trong hình 1.4. Ý tưởng chính ở đây là sử dụng các Access Point “thin” tập trung vào hiệu suất và độ tin cậy cao. Access Point chỉ đơn thuần tuân theo giao thức 802.11, trong khi switch cung cấp sự thông minh cần thiết để mang lại sự bảo mật, quản lí và hiệu suất có hiệu quả. Đặc điểm này dẫn đến một giải pháp có hiệu quả giúp thỏa mãn những ứng dụng về thoại và giảm một cách đáng kể tổng chi phí cho hầu hết các ứng dụng.
Giải pháp chuyển mạch không dây có chi phí thấp hơn trong việc tăng vùng phủ sóng và hiệu suất vì một cách tương đối các Access Point này không đắt.
Một chuyển mạch không dây thông minh cung cấp chuyển vùng nhanh hơn giải pháp của mạng LAN không dây thông thường. Điều này cho phép hỗ trợ hiệu quả các ứng dụng VoIP. Người sử dụng điện thoại không dây có thể chuyển vùng một cách dễ dàng trong khi tái liên kết với Access Point khác.
Chuyển mạch không dây thực hiện có hiệu quả trong việc phát hiện các Access Point giả mạo (Rogue Access Point). Nếu một người nào đó hay một hacker truy cập vào một Access Point giả mạo ở mặt hữu tuyến của switch thì switch không cho phép truy cập thông qua Access Point giả mạo tới mạng.
Switch không dây chứa tất cả các cấu hình bảo mật có thể được giữ trong một server đã được khóa, nó sẽ ngăn chặn hacker với cấu hình của nó.
Một lợi ích khác của giải pháp chuyển mạch không dây là nó khá đơn giản với các nhân viên IT. Công nghệ không dây rất mới với hầu hết các công ty và các nhân viên IT hiện tại nó không giống với các đặc điểm vô tuyến của mạng LAN không dây. Phương pháp chuyển mạch không dây ít tập chung vào sóng vô tuyến mà chủ yếu tập chung vào chuyển mạch là vấn đề quen thuộc của các nhà quản trị mạng.
1.3.3 Mạng Mesh
Một mạng mesh là một loạt những bộ truyền sóng radio. Mỗi một máy phát có thể kết nối tới ít nhất 2 máy phát khác. Chúng tạo ra những đám mây tín hiệu radio xuyên suốt thành phố. Tín hiệu được chuyển đi từ router này đến router khác thông qua những đám mây này.
Trong một vài mạng, tín hiệu chuyển từ một người nhận tới người khác cho đến khi họ nhận được một nút mạng có kết nối tới Internet. Những mạng khác sử dụng những nút mạng gọi là backhaul nodes. Những nút mạng này thu thập tất cả những dữ liệu từ rất nhiều bộ truyền phát khác và chuyển những dữ liệu này qua Internet bằng việc gửi chúng tới 1 router sử dụng kết nối có dây.
Backhaul nodes thường là những nút mạng điểm-tới-điểm (point-to-point) Hoặc những nút điểm tới nhiều điểm (point-to-multipoint). Chúng có thể kết nối từ một điểm kết nối này đến điểm kết nối khác hoặc chúng có thể kết nối một điểm tới vài điểm.
Nếu bạn sử dụng máy tính xách tay để kết nối tới Internet trong một mạng mesh, bạn có thể hình dung kết nối diễn ra như sau:
1. Máy tính của bạn tìm và phát hiện ra một mạng ngay đó, và bạn truy cập vào mạng này
2. Giao thức để điều khiển mạng mesh sẽ tìm ra đường kết nối tốt nhất cho dữ liệu của bạn để truyền đi. Mạng này sẽ tìm ra đường đi từ máy bạn đến một kết nối có dây hoặc nút mạng backhaul nodes sao cho tốn ít nút mạng nhất
3. Dữ liệu của bạn sẽ được chuyển theo đúng đường như giao thức đã thiết lập trước đó. Khi dữ liệu của bạn tìm đến một nút mạng có kết nối có dây, nó sẽ truyền qua Internet và chuyển đến địa chỉ bạn cần dùng.
---------------------------------------------
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VOIP OVER WLAN
1.1 Giới thiệu chung
1.2 Cấu trúc mạng VOIP over WLAN
1.3 Cơ sở hạ tầng mạng
1.3.1 Mạng Access Point truyền thống
1.3.2 Mạng chuyển mạch không dây
1.4 Tín hiệu trong VOIP over WLAN
1.4.1 Tín hiệu Thoại
1.4.2 Tín hiệu Video
1.4.3 Lưu lượng VoIP
CHƯƠNG II: CÁC CÔNG NGHỆ CƠ BẢN VOIP OVER WLAN
2.1 Công nghệ VoIP
2.1.1 Tổng quan về VoIP
2.1.2 Ưu nhược điểm của VoIP
2.1.3 Kiến trúc mạng VoIP
2.1.4 Phương thức hoạt động
2.1.5 Các giao thức báo hiệu
2.1.5.1 Giao thức MGCP
2.1.5.2 Giao thức H
2.1.5.3 Giao thức SIP
2.2 Công nghệ WLAN
2.2.1 Tổng quan về WLAN
2.2.2 Ưu nhược điểm của WLAN
2.2.3 Mô hình WLAN
2.2.3.1 Mô hình Ad-hoc (IBSS-Independent Basic Service Set)
2.2.3.2 Mô hình mạng cơ sở hạ tầng (Infrastructure Basic Service Set)
2.2.4 Các thiết bị cơ bản của mạng WLAN
2.2.4.1 Card mạng không dây (Wireless NIC)
2.2.4.2 Các điểm truy cập (Access Point)
2.2.4.3 Bridge không dây (WBridge)
2.2.4.4 Các router điểm truy cập (Access Point Router)
2.2.5 Các chuẩn WLAN
2.2.5.1 IEEE 802. 11
2.2.5.2 HiperLAN
2.2.5.3 Các chuẩn khác
CHƯƠNG III: CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG VOIP OVER WLAN
3.1 Dung lượng hệ thống và QoS
3.1.1 Phân loại lưu lượng
3.1.2 Giao Thức GEDCF
3.1.3 Giao Thức HCF
3.1.4 Thực hiện QoS cho VOIP over WLAN
3.1.5 Dung lượng hệ thống
3.2 Bảo mật trong VOIP over WLAN
3.2.1 Sự cần thiết của bảo mật
3.2.1.1 Điều khiển thụ động
3.2.1.2 Truy cập trái phép
3.2.1.3 Từ chối dịch vụ
3.2.2 Các phương pháp bảo mật cho VOIP over WLAN
3.2.2.1 Xác thực
3.2.2.2 Mã hóa dữ liệu truyền
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
------------------------------------------
Keyword: download,do an ky thuat,tim hieu,ve voip over wlan
Nhận xét
Đăng nhận xét