(精品论文)小型企业voip网络设计(毕业论文)

基于VOIP技术建设企业网络目 录第1章 绪 论41.1 VOIP产生的背景 41.2 VOIP的发展情况以及未来的发展趋势 51.3 IP电话网和普通电话网传送的区别101.4 VOIP技术简介及应用121.5 企业VOIP网络建设的目的141.6 企业VOIP网络的应用特点141.7 目前企业VOIP网络普遍面临和存在的问题151.8 企业VOIP网络应用需求分析161.8.1 VOIP网络性能需求分析161.8.2 VOIP网络可靠性需求分析171.8.3 VOIP扩展性、兼容性需求分析171.8.4 VOIP网络安全性需求分析171.8.5 VOIP网络计费需求分析171.8.6 VOIP网络管理需求分析181.9 本论文的主要工作 18 1.9.1 论文的整体结构 19第二章 企业VOIP网络解决方案192.1 企业VOIP网络整体解决方案192.1.1 企业VOIP网络整体拓扑图192.1.2 企业VOIP网络拓扑说明202.1.3 企业VOIP整体解决方案特点21 2.1.3.1“零成本通信21 2.1.3.2 高安全性21 2.1.3.3 高稳定性222.1.3.4 全兼容232.1.3.5 可管理性232.1.3.6 可扩展性232.1.3.7 灵活计费策略232.1.4 主要设备命令调试 242.1.5 企业经济效益初步分析 25第三章 基于VPN的企业VOIP网络安全解决方案 27 3.1 VPN的概念及特点273.2 VPN的工作原理28 3.3 企业VPN网络解决方案拓扑图 29 3.4 企业VPN网络解决方案拓扑说明 30 3.5 基于VPN网络解决方案的特点 31 3.5.1好管理31 3.5.2高安全31 3.5.3高灵活31 3.5.4高效率31 3.5.5低成本31第四章 相关网络设备选型324.1 核心部件选型334.2 全部设备清单39结 论 40参考文献附录致谢第一章 绪 论1.1 VOIP产生的背景（1）IP电话的产生Internet商业化以后，在全世界，特别是发达国家迅速发展起来。在一些国家（如美国）本地电话Internet接入采用包月制，不限时限量，因此Internet是近乎免费的（Free）的，人们都希望能通过这近乎免费的网络进行传统的电话和传真服务。1995年2月以色列VocalTec公司研制出可以通过Internet打长途电话的软件产品Internet Phone。用户只要在多媒体PC机上安装该软件，就可以通过Internet网和任何地方安装同样软件的联机用户进行通话。这项技术上的突破引起全世界的瞩目，其背后的无限商机也使许多公司进行此项技术的研究，从而使IP电话技术得到迅速发展，人们把这种在Internet上实现电话业务称为Internet电话，应该说是IP电话的雏形。经过五年的发展，IP电话成为信息技术进步带来的一项新型电话业务在全世界开展，并对传统电话业务形成越来越大的威胁。IP电话从当初的PC到PC发展到今天的PC到PC、PC电话、电话到电话等多种业务形式，但不论是现在还是将来，电话到电话的应用将拥有最大的市场，IP电话承载网络可以是Internet ，更多的是遵循TCP/IP协议的专用网或Internet 。因此对我们来说，IP电话/传真就是通过IP网络传送电话/传真业务。IP网泛指基本TCP/IP协议的网络，包括因特网Internet和企业网Internet。（2）IP电话迅速发展的背景，从最初的Internet联应用到可以利普通电话实现通话，IP电话在短短的几年间得到了非常迅速的发展。IP电话为什么会在这样短的时间里引起全球电信界的关注，并且正在或将要对传统的通信方式产生巨大的冲击？这除了IP电话采用语音压缩和统计复用技术节约宽带从而造成运营成本降低外，还有以下两个原因：第一， 电话业务历来都是各国管制最为严格的业务，但对于IP电话各国大多采取宽容甚至是扶植的态度，如美国将IP电话归类为增值业务，从而不必承担长途电话公司所受的管制规定，这样IP电话提供长途电话业务时，不必向本地电话公司交纳占长途电话费40%左右的接入费。这样庞大的通信市场潜力，必然吸引众多传统和新型的电信公司加入到IP电话的研究、开发和经营的队伍中。第二， 各国国际长途电话费存在着严重的不平衡性，且国际长途电话业务在很多国家都是垄断经营的。这样，国际话费低的国家电信运营者可以利用各国对IP电话的政策优惠，通过IP电话向国际话费高的国家渗透，直接或间接进入电信市场中尚未开放国家的国际长途业务经营领域；而资费高的国家可以降低IP电话同国际回叫业务争夺用户，同时开拓新的用户群；在国际电信业务垄断经营国家，新的电信或ISP运营者迫切希望进入这一高利润的垄断经营领域，IP电话的应运而生好正好为其提供了一条有效途径。1.2 VOIP的发展情况以及未来的发展趋势1）VOIP定义IP是国际互联网协议（Internet Protocol）的简称，IP 电话是按国际互联网协议规定的网络技术内容开通的电话业务，中文翻译为网络电话或互联网电话，它是利用国际互联网Internet为语音传输的媒介，从而实现语音通信的一种全新的通信技术。 由于其通信费用的低廉 ( 每分钟互联网通信费用人民币6分6厘，而普通电话的国际通信费，每分钟需十几元人民币)， 所以也有人称之为廉价电话。网络电话、互联网电话、经济电话或者廉价电话，这些都是人们对IP电话的不同称谓，其实质基本都是一个意思。现在用得最广泛，也是比较科学的叫法即“IP电话”。IP网络可以是Internet、IPLC(国际专线)、无线网络等，只要是采用IP协议( Internet Protocol ) 就可以了。VOIP系统就是把传统的电话网与互联网组合搭配在一起。2）历经的几个阶段IP电话发展阶段 IP电话在技术上大致经历这样的几个阶段：（1） 技术突破期（1995-1996）IP电话最早是作为Internet上的联机应用出现的，那时只要通放双方拥有同样的客户端应用软件就可以在Internet上进行实时通话了，当然语音质量存在很多问题。最早推出这种客户端软件的是以色列的VocalTec公司，他们在1995年2月宣布推出Internet Phone，可以说是现代IP电话的雏形。自从VocalTec推出了软件Internet Phone后，不少软件公司，包括很多在公司，都相继推出了类似的软件，比如微软的NetMeeting、IDT的 Net2Phone、NetSpeak的WebPhone、英特尔的Internet Video Phone等，用户只需在PC机上安装客户端软件，并配合麦克风、声卡、音响等设备，就可以在IP网上与同样安装了这些软硬件的用户通话了。由于当时这种应用只限于在Internet上使用，因此那时人们通常将这种应用称为Internet电话。 这一时期，使用者大多数是Internet上的网迷，语音质量基本没有保证，技术还不完全成熟，人们对它的认识也比较稚嫩，我们也可以把这一时期IP电话发展的萌芽期。（2）发展期（1996-1999）逐渐地，电信公司开始认识到利用Internet实现语音业务的巨大潜在市场，他们开始考虑如何将Internet和已有的PSTN结合起来，从而更加广泛的普通电话用户提供业务。于是，用以连接Internet和PSTN的网关设备出现了，由于利用Internet代替传统的长途电话线路可以大大降低成本，许多产品制造商和业务商纷纷看好这一市场并开始制造设备和提供业务。可以说，这时IP电话进入快速的发展阶段。 由于利用公司的Internet传输实时的语音存在很多不足，难以保证用户接受的语音质量，这对一项业务来说显然是不行的。因此很多业务商建立了专用的IP网或在Internet上构建VPN来提供语音业务，从而实现较好的语音质量，这时的IP电话也可以真正地称为IP电话了。（3） 成熟期（2000）也许再过几年，IP电话将步入成熟期，届时IP电话将具有以下特点:1、技术成熟2、统一标准3、全球网络实现互通4、语音质量良好5、大部份传统电信运营公司开始提供IP电话业务6、向IP传输多媒体业务过渡。目前，IP电话正处于发展期，各个设备制造商纷纷推出IP电话网关产品，众多电信运营公司开始经营IP电话业务，IP电话正以强大的吸引力吸引着传统和新型的电信公司。 回顾IP电话的发展历程，著名IP电话分析家Jeff Pulver做出了如下总结：1995年是业余家之年1996年是IP电话客户端软件年1997年是IP电话网关（Gateway）年1998年是IP电话网守（Gatekeeper）年1999年是IP电话应用年。这个了展阶段我们可以从下面的图示中，可以更加清楚地了解整个发展的过程，下面我们一起来看看：最初的IP电话是个人计算机与个人计算机之间的通话。他们是一些拥有电脑，并且可以上互联网的客户，通话双方利用双方的电脑与调制介调器，再安装好声卡及相关软件，加上送话器和扬声器，双方约定时间同时上网，然后进行通话，具体如下图:在这一阶段，只能完成双方都知道对方网络地址及必须约定时间同时上网的点对点的通话，在普通的商务领域中就显得相当麻烦，因而，不能商用化或进入公众通信领域。2、随着IP电话的优点逐步被人们认识，许多电信公司在此基础上进行了开发，从而实现了计算机与普通电话之间的通话。如下图:计算机一方，一般需要能上国际互联网(Internet)的普通计算机(PC)，一台调制介调器(modem)， 计算机上同样应该装有声卡和送话器及扬声器，并且要安装IP电话的软件。电话机用户方，应当具备拨号上本地网IP电话的网关(gateway)的功能。计算机(PC)方呼叫远端电话: 先通过Internet登陆到网关，进行帐号确认，提交被叫号码，然后由网关完成呼叫。电话呼叫远端计算机(PC): 计算机(PC)应当向Internet提供一个固定的地址，并且在电话所在网关上进行登记，电话向网关呼叫，通过网关自动呼叫被叫计算机(计算机平时不能关机)。这一类IP电话，拥有电话机的一方，可以不必安装计算机及相关软件与设备。目前，国内有些计算机客户与国外进行IP电话的通话已可以采用这种方式。但是，这种方式仍旧十分不方便，无法满足公众随时需要的通话方式。3、在以上方式的基础上，国际上许多大的电信公司又推出了普通电话与普通电话之间的通话，如下图:普通电话客户通过本地电话拨号上本地的互联网电话的网关(Gateway)，输入帐号、密码，确认后键入被叫号码，这样本地与远端的网络电话通过网关透过Internet网络进行连接，远端的Internet网关通过当地的电话网呼叫被叫用户，从而完成普通电话客户之间的电话通信。作为网络电话的网关，一定要有专线与 Internet 网络相连，即是Internet网上的一台主机，目前双方的网关必须用相同一家公司的产品。这种通过Internet网从普通电话-普通电话的通话方式就是人们通常讲的IP电话，也是目前发展得最快而且最有商用化前途的电话。3） IP电话系统的基本组成IP电话系统的基本组成如图：IP电话的系统一般应有三部份组成：电话(Phone)、网关(Gateway)和网络管理者或者叫关守(Gatekeeper) 电话(Phone)是指可以通过电话网或一线通ISDN 网连到本地网关的电话终端。网关是通过IP网络提供电话到电话， 完成话音通信的关键设备，即Internet网络与电话网、一线通(ISDN)网之间的接口设备，它应当完成语音压缩，将64Kbit/s的语音信号压缩成低码率的语音信号；完成寻址与呼叫控制；具有IP网络接口与电话(PSTN)或一线通(ISDN)的互连接口。网络管理者负责用户注册与管理，它应当有如下功能：将被叫号码的前几位数字对应网关的IP地址；对接入用户的身份认证 (即确认)，防止非法用户接入；做呼叫记录并有详细数据，从而保证收费正确；完成区域管理，多个网关也可由一个网络管理者进行管理。当然，这仅仅是一个IP电话系统最典型与基本需要的组成，也有些系统与此不尽完全一致，实际系统的组成比这里讲的要复杂。4）国际VOIP/软交换行业的特点欧美、日本是VOIP开始较早的国家，目前欧洲的VOIP已经影响到传统基础电信运营商的市场份额。SONUS、AVAYA、CISCO等公司的VOIP系统，被大量的客户使用。尽管互联网要担当起通讯大任的声音不绝于耳，尽管存在已达百年的传统电话服务，在网络电话来势汹汹的挑战面前，已经显露出陈旧、乏味和呆板的疲态。可以肯定的是，在宽带接入日益增加的今天，将有越来越多公司推出网络电话服务，而VOIP技术与传统电话的竞争，也将在2005年达到白热化.2004年底美国的家庭网络电话用户为100万户，预计今年网络电话用户可能增至三倍。日本现有490万户家庭安装了网络电话，韩国用户在电话号码前加拨070即可拨打网络电话。此外，美国有线网络电话用户大增，在2004年从少于5万用户增加至将近50万用户，大幅增长900%。预计这一增长趋势在2007年将达15%。 在欧洲，VOIP电话已经成为能够和传统PSTN分庭抗争的重要固定语音通信方式。可以预见，未来的电信业务将呈现多元化格局。同样是话音业务，可能是PSTN网络（传统电话网）提供的，可能是Internet提供的，还可能是有线电视网络，甚至电力网、煤气管道网提供的。而用户的选择也将包括电脑与电脑、电脑与电话、电话与电话、电话与（智能）手机等通话方式。这一切，都是以IP为基础的通讯网络，而非传统通讯模式的电信服务.5）国内VOIP/软交换行业的特点中国的PSTN是十月革命，而VOIP则是典型的农村包围城市，虚拟运营商狼性十足，覆盖速度快，投入产品比高，灵活性好，但是受政策风险压力大。企业网、行业客户都在密切跟踪这个方向，NGN和3G并列成为国内通信行业的两大新的主题。软交换厂家此起彼伏，大呼小叫，正是VOIP的春秋战国时代，军阀割据，小公司、大公司都在拼命挖掘市场，合纵、联横，倒闭、崛起，各种声音不绝于耳，网络上尽是煮酒论英雄。一些公司倒掉，一些公司异军突起，一些公司苦苦支撑，还有一些自得其乐，许多终端厂家价格战民不聊生；那边业内敌人树立技术壁垒，这边是盗版丛生。也有厂家摩拳擦掌，准备在这个行业取一桶金。虚拟运营商痛并快乐着，大投资越来越大，小投资越来越小，有千元平台，也有百万大系统，有小农意识强烈的，也有志当存高远的，不一而同；有人做事谨慎小心，以防随时被洗牌，有人正在搜罗大把资金向里投入。各种平台、各种协议，没有哪家对自己的平台满意，没有哪家不抱怨厂家的产品质量。运营商隔岸观火，利益面前，时而搞些封堵的把戏，却是魔高一尺，道高一丈，分不清哪个是魔，哪个是道。运营商终将明白，趋势如此，扬汤止沸也无济于事。优良资本正春潮涌动，在目前的运营市场已经开始有他们的声音。一些大个的虚拟运营商，已经达到几千万分钟的话务量，足以和基础运营商对等谈判，拿到的价位也越来越低。及时通信软件已经遍布每台计算机上，大家上班都开着SKYPE、MSN、QQ、泡泡，这些运营公司等待着终将一天，他们成为全球最大的运营商。总之是几家欢喜几家愁，一派繁荣昌盛，一边是火焰，一边是海水。众多厂家觊觎行业市场，行业用户也在积极跟踪这个市场。目前中国的软交换厂家已经完全有技术实力拿出完善的、可运营、可管理的软交换总体解决方案和全套产品，供行业企业使用。VVOIP、NGN，概念层出不穷，说的都是一个道理，VOIP是大势所趋，历史必然。6）未来发展潮流语音和综合业务IP化是不可逆转的历史潮流，是大趋势。整个语音IP话，everything Over IP正在实现。SKYPE等新技术新概念新的增值服务提供商的介入，将会把VOIP带到前所未有的崭新时代.VOIP语音业务目前在国际上的运用已足见规模，国内业务市场更是前景广阔。可是，在中国VOIP运营仍然很难。虽然NGN炒得很火热，在基础电信运营商中也已有部分建设，但大半是闲置的，所谓NGN业务在电信业务中所占的比重仍然很少，业务开拓能力很差，原因有多方面。有运维体系和业务队伍需重建的原因，有技术理解力的原因，有终端成本的原因，有网络互通问题，也有VOIP语音QOS先天缺陷的原因，更有业务合法性争议的原因。事实表明，VOIP软交换技术是一项革命性技术，增值业务更趋向网络化，不能以传统电信的思维和运营去经营业务，有障碍需要有新生的力量去推动，业务繁荣需要实力强劲的经营实体参与虚拟运营，这股力量目前还很弱。VOIP技术的含金量只有在大规模商用的进程中才能得到真正的考验和验证，同时不断发展和演进，只有在真正大规模的VOIP运营业务中才能体现真正意义上的技术价值1.3 IP电话网和普通电话网传送的区别IP电话与传统电话相比较，有许多不相同的地方。语音传输的媒介是完全不同的，IP电话的传输媒介为Internet网络，而传统电话为公众电话交换网。它们的交换方式也是完全不同的。1、从传输技术来说，电话网是采用电路交换方式，即电话通信的电路一旦接通后，电话用户就占用了一个信道，无论用户是否在讲话，只要用户不挂断，信道就一直被占用着。一般情况下，通话双方总是一方在讲话、另一方在听，听的一方没有讲话也占用着信道，而且讲话过程中也总会有停顿的时间。因此用电路交换方式时线路利用率很低，至少有50%以上的时间被浪费掉。而因特网的信息传送是采用分组交换方式，所谓分组交换，是把数字化的信息，按一定的长度“分组”、打“包”，每个“包”加上地址标识和控制信息，在网络中以“存储转发“的方式传送，即遇到电路有空就传送，并不占用固定的电路或信道，因此被称为是“无连接”的方式。这种方式可以在一个信道上提供多条信息通路；此外在因特网上传送信息通常还采用数据压缩技术，被压缩的语音信息分组在到达目的地后再复原、合成为原来的语音信号送到接收端用户。因此，利用因特网传送语音信息要比电话网传送语音的线路利用率提高许多倍，这也是电话费用大大降低的重要原因。2、从占用信道或带宽上讲，IP电话有信息才传送，反之不传送，这样，其语音信息不占用固定信道， 使用压缩技术后， 其话音信息可以压缩到8Kbit/s，而传统电话一般要占用64Kbit/s的固定信道， 而且只要不挂机，传统电话始终占用这一信道，所以IP电话的带宽远远低于传统电话。3、从费用上讲，IP电话的费用组成是：Internet通信资费市内电话通话资费IP电话相关设备费用，由于Internet资费我国仅每分钟6分6厘，市话费也相当便宜，加上IP电话所占带宽比较低的原因，所以与传统的国际长途电话费的成本比较相对较低，也有一些国家或地区对传统的国际长话要加收一定的税金，所以，国际长话费相对较高。4、从话音质量上讲，IP电话相对传统电话的语音质量较差，其中有带宽、延迟等因素，尤其在网络拥塞时，通话质量可能难以保证。从话音质量上讲，IP电话相对传统电话的语音质量较差，其中有带宽、延迟等因素，尤其在网络拥塞时，通话质量可能难以保证。IP电话发展迅速、受到人们关注的主要原因是IP电话能大量节省打长途电话的费用，尤其是打国际长途电话时更为显著。它可以比普通的长途电话节省很多费用是因为普通的长途电话是通过电话网传送的，而IP电话是利用因特网传送的。电话网和因特网的传送有很大的区别（主要的区别如附表所示）。附表 电话网和因特网传送的区别：电话网因特网处理信号模拟语音信号数字数据信号传输方式电路交换分组交换计费方式按通话次数、时间、距离计费按期付费（如按月付费）、按接入速率计费组织管理有成套的组织和管理目前尚无性能品种IP电话传统电话传输媒体互联网（Internet）公众电话网（PSTN）交换方式分组交换电路交换带宽利用率高低使用费低高话音质量低高1.4 VOIP技术简介及应用 1)技术简介 VOIP（Voice Over IP）是现阶段IT行业和电信行业一个闪亮的名词，我们从字面上就可以大概知道它是解决什么问题的技术。简单地说，VOIP的基本原理就是通过语音压缩的设备对我们的话音进行压缩编码处理，然后把这些语音数据根据相关协议进行打包，经过IP网络把数据包传输到目的地，再把这些语音数据包串起来，经过解码解压处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由IP网络传送话音的目的。除了IP电话，企业自己在内部也可以利用VOIP技术构筑自己的电话或语音服务应用。事实上，VOIP技术存在着两大市场应用领域：一个是互联网（广域网）数据、话音综合接入与传输；另一个就是利用VOIP技术实现真正的数据与语音乃至多媒体信息的结合与交融，使企业的智能设备能真正无缝地交互和处理外界信息。对企业来说，前者意味着节约运营成本，后者则有助于提高工作效率，提高服务质量。企业级VOIP应用，包括以VOIP为技术基础的相关增值应用，主要有话音汇接业务、IP视频会议业务、局域网电话、呼叫中心、IP视频会议业务等，种类很多。可以说在IP电话应用之外，我们的企业还可以借助VOIP实现很多梦想。网络电话系统，也叫做IP PBX或LAN电话，就是数据与语音结合的典型应用。它通过局域网同时支持话音和数据服务，完全可以取代传统的PBX集团电话。网络电话不仅使企业摆脱了对原有电话的维护，更有吸引力的是，在此基础上可以实现多站点通信、统一消息（Unified Message，一种将语音、电子邮件、传真和Web网页等数据集成应用的技术）、计算机电话集成和Web呼叫中心等多种功能丰富的应用，从而简化话音通信，提高工作效率，节省用户开支。网络电话一种面向未来的企业语音通信平台，已经有不少企业在这块市场上取得成效，3COm、Cisco等厂商都有相应的产品。VOIP已经如此深远地影响了企业的经营甚至我们的生活，下面让我们更进一步地看看VOIP技术以及其重要应用。在深入介绍VOIP应用之前，我们有必要更进一步了解VOIP的技术特点。事实上，VOIP不是指某一个单纯的技术，而是那些建立在IP协议上的分组化、数字化语音传输的一系列相关技术的集合。这其中包括的技术主要有：信令技术 包括ITU-T H.323和IETF会话初始化协议SIP（Session Initation Protocol）两套标准体系，还涉及到进行实时同步连续媒体流传输控制的实时流协议TRSP；媒体编码技术 包括流行的G.723.1、G.729、G.729A话音压缩编码算法和MPEG-II多媒体压缩技术；媒体实时传输技术 主要采用实时传输协议RTP；业务质量保障技术 采用资源预留协议RSVP和用于业务质量监控的实时传输控制协议RTCP来避免网络拥塞，保障通话质量；网络传输技术 主要是TCP和UDP。在这些技术的共同协作下，实现了互联网上的语音传递。通长途电话的基本流程为：用户在话机A要打长途电话到话机B，语音从话机A到PBX A，通过PSTN网，经PBX B到话机B。而IP电话的基本流程为：用户在话机A要打长途电话到话机B，语音经PBX A传到网关A。在网关A对语音进行处理，打成可在IP网络传输的语音包，由IP网络将语音包传给网关B，网关B对语音包进行处理，还原为语音，经PBX B传到话机B。我们可以来看一下IP电话与传统的电话在技术方面的比较。传统的电话的特点是采用电路交换，而IP电话是采用以IP包（分组）为单位的包交换；传统电话采用同步时分复用传输、信道利用率较低，但不存在丢失信息的现象，而IP电话采用异步时分复用传输，信道利用率较高，但传输过程中出现可能包丢失的现象；传统电话端到端的传送延时一般在数十毫秒范围以内，且在一次通话过程中固定不变，通话质量一般有保证，而IP电话端到端的IP包传送延时一般较长且不固定。通过上面的比较，我们就可以明白为什么IP电话较之传统程控电话具有低成本的优势，但是IP电话的通话质量目前稍逊一筹。许多用户可能还记得最初的IP电话的质量不好且伴有明显的噪音，会时断时续。事实上，影响IP电话质量的因素是多方面的，比如数据骨干网的建设。由于上述几类技术的改进和基础设施的逐步建设到位，IP电话的通话质量比早期已经有了很大的提高。我们注意到，在科技界和企业界的共同努力下，应用的种类不断大量出现，应用的效果越来越好。2)基本原理及其应用 由Voice Over IP的字面意义，可以直译为透过IP网络传输的语音讯号或影像讯号，所以VOIP就是一种可以在IP网络上互传模拟音讯或视讯的一种技术。简单地说，它是藉由一连串的转码、编码、压缩、打包等程序，好让该语音数据可以在IP网络上传输到目的端，然后再经由相反的程序，还原成原来的语音讯号以供接听者接收。进一步来说，VOIP大致透过5道程序来互传语音讯号，首先是将发话端的模拟语音讯号进行编码的动作，目前主要是采用ITU-T G.711语音编码标准来转换。第二道程序则是将语音封包加以压缩，同时并添加控制信息，如此便可以在第三阶段中，也就是传输IP封包阶段，在浩瀚的IP网络中寻找到传送的目的端。到了目的端，IP封包会进行译码还原的作业，最后并转换成喇叭、听筒或耳机能播放的模拟音讯。在这里，我们先来看一下，VOIP的框架是怎么样的，主要包括些什么东西，下面我们一起来了解一下。1、媒体网关器（Media Gateway）：主要扮演将语音讯号转换成为IP封包的角色。2、媒体网关控制器（Media Gateway Controller）：又称为Gate Keeper或Call Server。主要负责管理讯号传输与转换的工作。3、语音服务器：主要提供电话不通、占线或忙线时的语音响应服务。4、信号网关器（Signaling Gateway）：主要工作是在交换过程中进行相关控制，以决定通话建立与否，以及提供相关应用的增值服务。2）基本应用现在我们在来看看，VOIP的应用领域有哪些？ 随着VOIP技术的日趋成熟，现在各种各样的行业都开始了投入VOIP网的建设了，从行业的角度来看像银行金融行业、电信运营行业、IP电话超市、各大高校区以及医疗、保险行业都已经开始了VOIP的运营了；从地理范围的角度来看，像沿海城市、一般城镇甚至小乡镇都有了自己IP电话系统；从纯技术协议的角度来看，有基于SIP协议的建设，也有ITUT开发的基于H.323协议的平台的建设等等。可以说，VOIP的目前的应用是相当的广泛的，未来的应用也会逐步的增加增大。在这里对具体的应用我不做太多详细介绍，不过大家可以通过互联网或是相关书籍可以去了解这方面的信息。1.5 企业VOIP网络建设的目的现在很多的企业都已经有了自己的网络系统，建VOIP网的目的，不是想利用企业已有网络（或新建网），再采用相关厂商的VOIP语音设备，一方面是把总部和分部之间的业务网提升为一个数据话音综合网，使总部和分部之间构成一个企业内部的电话网。免去企业内部的长话和市话费用，基本做到零成本通信，并降低企业打外部电话的费用；另一方面，是想通过VOIP网络的建设，能够让公司的管理模式有所完善，使企业内部业务管理、办公自动化提升到一个更高的水平，以及企业的资源能够高效利用，并能够提供高质量的话音服务及Web、E-mail、互联网电话和文字等多种接入方式。1.6 企业VOIP网络的应用特点（1）、消除长途话费。企业成功使用VOIP语音网关之后，能够完全消除公司各分部之间高昂的跨国，跨区长途话费。新一代VOIP的外线打出功能还将覆盖面由公司内部各点之间扩大到城市与城市，国家与国家之间。（2）、清晰、稳定、低延时的话音质量。（3）、先进的拨号规划。先进的拨号规划和地址对应功能，令其轻而易举的连接到PBX交换机上，灵活且多样化的拨号通达各个目的地。（4）、节省带宽资源。电路交换电话消耗的带宽为64kbit/s，而IP电话只需8-10kbit/s，从而节省了带宽，降低了成本。（5）、便于集成智能。VOIP电话网集成了计算机网的智能模块，可以灵活地控制信令和连接，有利于各种增值业务的开发。（6）、开放的体系结构。IP电话的协议体系是开放式的，有利于各个厂商产品的标准化和之间的互相连通。（7）、多媒体业务的集成。IP电话网络同时支持语音、数据、图象的传输，为将来全面提供多媒体业务打下了基础。1.7目前企业VOIP网络普遍面临和存在的问题1)企业本身网络的特点 由于某些企业的在没有做VOIP这前，就有了已经部署得相当完善的传统TDM电话系统，虽然使用IP电话系统时，转移、添加和更改无疑比使用传统PBX要简单得多，但是，对于大多数的企业用户来说，也不能低估让数百或数千台IP电话在企业中运行起来所需要进行的网络全面改造。这种改造通常涉及在一天不同时间对不同节点上的呼叫量进行详细的分析、涉及全面升级到连接到桌面的交换快速以太网和以太网供电、发现和消除众多的带宽瓶颈以及升级路由器支持VoIP。此后，企业还必须配置QoS来帮助优先处理语音（以保证语音数据流不出现延时），因此，这种大规模的改造，对企业带来的影响是非常大的，而且是相当复杂的，以致于一些中小型的企业在VOIP的时代到来之后，都不敢千举万动。2)VOIP技术本身安全的问题由于，VOIP技术到目前为止，基本功能和技术已逐步的完善起来，但是在安全方面，还是一些漏洞， 尤其在面临网络攻击的数量不断增加的情况下，许多IT经理抱怨支持VoIP的网络监测和管理工具数量太少。也有许多客户表示，安全状况不能达到企业的应用标准是他们暂时不想部署 VoIP的原因IP网络安全语音的解决方案，需要防御外部访问威胁、蠕虫、病毒、垃圾邮件、网络欺骗、拒绝服务攻击以及间谍软件，这些恶意攻击在传统的IP网络安全领域中，涉及不同的细分产品，要将其整合在同一系统中，本身就不是一件容易的事。何况企业级VoIP还要求实现这些保护的同时，不能牺牲网络的稳定性和语音通信的质量。3)QOS问题 毋庸置疑，VOIP为企业带来最直接的便利就是节省了大量通话费用。但也正因为如此，相当部分设备厂商提供的企业IP电话解决方案只部分地迎合了企业的通话需求，他们几乎都以节省通话费用为目的，因而只是照搬了传统电话的建网和管理模式，并没有充分发挥IP网的效能，与客户对新的通信模式需求相差很远。究竟什么是企业IP通信真正的方向？什么样的VOIP网络才是企业所需要的？如何更好地服务于企业用户？在与客户的交流方面，企业还面临着一个问题，就是如何使信息传递的更流畅。这个问题也存在于企业的内部。企业的某些核心的员工常常无法及时准确地得到必要的信息。我们常会有这样的经历，客户打电话来投诉自己的需求没人理会；员工抱怨因为没有及时地得到客户的反馈而失去订单。我们知道，如果不能面对面的勾通（这样的方式对企业而言成本太高），电话是现在企业最常使用的语音传输方式。可以看到在传统的PBX企业集团电话上，已经有一些应用在运行。不过因为传统电话本身是基于语音的传输，这就注定它在与数据信息（相对于语音信息）的交互上有缺陷，与计算机的交互存在问题。当企业的CIO为了在技术上配合企业自身的管理调整或业务调整而进行革新的时候，他们会感到过去的电话系统在与计算机结合形成应用的时候存在各种的困难，有些甚至是无法克服的。另外在布署集团电话时，我们必须构建一套与数据网络布线并行的电话线路，两套线路维护起来实在令人头疼.对于企业VOIP业务而言，保证话音服务（QOS）的稳定可靠运行是非常关键的。由于IP电话以及VOIP终将取代现有的电路交换话音网络，因此，为了充分利用新技术所带来的优越性，在网络构架设计时就必须符合技术发展趋势。一位业内专家认为：要做到这点，在企业VOIP网络构架和网络迁移策略的设计上，应考虑在企业网内部、任何可用VOIP技术的地方都采用VOIP；另外，可以在一些分支机构内试验纯IP话音网络，以为今后的扩展做好准备。结合企业客户的真正需求，建立全面的IP通信已是企业VOIP发展的航标。 1.8 企业VOIP网络应用需求分析1.8.1 VOIP网络性能需求分析在企业实施VOIP网后，要求能够保证语音与数据的完全融合，而不发生冲突，并且对以前的网络不产生影响，基本上保证原始数据及原始业务正常运行。并且能够给广大用户及企业内部人员提供最大的性能，以保证其语音清晰，流畅。并要求，相关的网络设备本身能够全天候的运行，而不出现死机或是断线的现象，对核心部件需用提供升级等功能，以适应往后的发展。1.8.2 VOIP网络可靠性需求分析为保证整个网络的正常运行，整个网络应该是一个全冗余、无任何单点故障的高可靠网络，从而使企业网能够支持应用的多样性，保障系统的安全性，提供不同优先级的QoS服务。这里的要求的可靠性主要包括设备层的可靠性和协议层的可靠性。对于设备层来说，首先要保证设备无故障正常运行。其次，对整个网络系统要有容错功能，要求即使出现错误或是发生了故障，系统的功能也不致受到影响，仍能够正确地执行相应任务。对协议层来说，首先要求做到本身协议不出问题，其次，要求能够与其它协议兼容。1.8.3 VOIP扩展性、兼容性需求分析在本方案的设计中，必须足够重视整个网络系统建设的可扩展性，这些扩展主要体现在：数据扩展能力、应用扩展能力 、网络扩展能力 、场地扩展能力 、管理扩展能力等方面。然后，就是兼容性的问题，所选的网络核心设备要求能够与不同厂家的设备兼容，以满足未来几年企业的扩展。并对相关设备要求有很强的兼容性，能与不同厂家的设备很好的相互合作运行。1.8.4 VOIP网络安全性需求分析 说到安全方面，不光是VOIP，几乎所有的网络建设规划过程中，这个问题都是一个首要问题。虽然基于IP网络的话音传输(VoIP)技术目前已经发展成为一种专门的话音通信技术，应用范围越来越广。但是研究发现，除服务质量等问题外，安全是VOIP中最大的绊脚石。目前，VoIP面临的安全议题主要有4个:拒绝服务(DoS)攻击、非法接入、话费诈欺或窃听等威胁。 因此，要做好VOIP这个工程，必须做的事情，就是把完善完全体系，能保证企业之间数据与语音的正常交往，保证企业之间的秘密信息不被窃取，盗用等。1.8.5 VOIP网络计费需求分析在企业建设VOIP来看，计费问题是一个比较重要的事情，对企业内部之间，或是企业与企业之间，那都基本上与计费没有太多的关系，因为，基于这种情况，VOIP可以做到他们之间的零成本通信，但是，对以后的扩张，经营商的接入或是外企的接入，就必需得有一个比较完善的计费系统，而且在计费方面必需要体现如下的功能和特点：1：计费要准确2：计费要灵活3：计费系统本身要有备份复原数据的功能，以免系统问题而造成一定的经济损失4：计费系统要能全自动进行，而无需人工手动去做1.8.6 VOIP网络管理需求分析网络管理 由于话音服务对于企业的正常运作而言至关重要，因此对于实施VoIP技术后的网络管理也提出了很高要求。网络管理系统不仅需要完成对于设备的实时监测、故障诊断与恢复，可能还需要记录每一呼叫的时间，长度，主叫/被叫方信息等。另外，由于企业用户已经习惯了PSTN网络的高可靠性，因此也对企业VoIP的可靠性提出了很高要求。这通常意味着需要在网络中布置备份的电力系统和网络设备（呼叫服务器、网关、应用服务器等）。另外，可能还需要利用传统的电话线和PBX进行备份。1.9 本论文的主要工作本论文主要是从中小型企业的规模出发来着手设计这么一个基于VPN的企业VOIP解决方案。主要涉及的工作有：首先就是对中小型企业的各种需求进行了分析，其次便是对整个网络进行初步规划，以便确定整个网络体系的基本模型，然后便对不同厂家的设备进行比较，开始相关设备的选型工作。然后，开始着手于网络拓扑图的设计，力求直观、简洁；最后对整个方案进行合理的规划及分析，从而提出完善的解决方案，并对企业的经济效益进行初步分析。在整个设计过程中，可能由于某些方面的经验与技术的不足，文章中难免会有一些小的错误，诚心希望各位业界人士、老师及同僚们指正，也希望你们能够多多提供宝贵的意见。1.9.1 论文的整体结构本文主要分为四个章节第一章，也就是绪论部分，这章主要是收集企业的各种应用需求，并对此进行分析。第二章，这章的主要工作便是在分析企业的各种需求分析之后，结合企业的实际情况，提出可行的解决方案，并做出相应的拓扑结构图，并对整个方案进行详细的说明。针对核心部件进行相应的调试，以便于达到预期的运行效果。第三章，本章的主要是从第二章，整个网络框架中抽出局部内容在本章进行细节量化，这里主要涉及到的是IPSEC VPN方面的技术知识，同样和第二章一样，需要在这里做出可行的解决方案，并对相关技术进行探讨，对本网络方案进行详细的说明第四章，这章的内容相对来说，就没有前三章那么复杂，这章主要是价绍设备选型方面的知识，针对不同厂商的设备，来做一个比较系统的比较，选出性价比比较高的产品来作为本方案中的首选设备。最后，对本次论文设计做一个总结，来结束这次论文的主要工作。第二章 企业VOIP网络解决方案2.1企业VOIP网络整体解决方案2.1.1企业VOIP网络整体拓扑图2.1.2 企业VOIP网络拓扑说明 现在我们就上图来做一个比较详细的介绍，首先从公司的规模来看，这种就属于典型的中小型企业，一个总公司互联两个分支机构，因此在层次设计上，我们采用了两层结构即：核心与接入两层。层次在这里不是我们重点讨论的，我们主要来看企业业务方面以及对设备选型方面要求等信息。 由于企业建网的目的主要是想利用现有的网络做VOIP业务，实现企业之间“零话费”通信，企业外部市话费通信，从而大大降低公司的成本并提高业绩。因此，企业的重点便放在了语音与数据上面。谈到这里，我们不得不把相关核心设备放在一起来讲，在核心层，我们主要采用了MyPower VGK 2X电话网守，它是 整个VoIP 网络中的核心设备，主要是提供地址解析、接入认证的设备。因此，我们很有必要了解一下它的一些常用的功能： MyPower VGK2X 具有功能齐全、稳定可靠、容量大、安全性好、组网方便灵活、兼容性好、扩展性强、网管方便等特点，适合用于各种 VoIP 网络的环境。 MyPower VGK2X 主要支持：地址解析、接入控制、主备切换、热备份、单级网守、平级网守、多级网守、负载均衡、区域管理、带宽管理、 H235 认证、呼叫控制等功能。使用接入控制、安全认证功能，可以保护整个 VoIP 网络的安全；使用主备切换、热备份、负载均衡功能，可以保证网络呼叫通畅，不中断业务；使用平级、多级网守、区域管理功能，可以组建大容量的 VoIP 网络或扩充已有网络；使用带宽管理、呼叫控制功能，可以合理分配、充分使用已有网络的资源。 我们再来看，在核心层，是不是有一个语音网关字样的设备，对这个就是负责数模转换的设备，在这里有着相当重要的地位，我们一并来看看他的功能特性：MyPower VG 2000 是综合接入 IP 语音网关，最大提供 1 路 E1 中继和 48 路模拟电话接入（ FXS 、 FXO ）。模块化设计、接口丰富、配置灵活、组网方便。提供 E&M 、 E1 中继、 T1 中继、 FXS 、 FXO 接口，能够满足客户的多种网络建设的需求。（详细特征见第四章）这样一来，就把以前传统的PSTN电话网转换成了完全的IP电话网络了，我们接着往下看，在分公司1和分公司2这里，我们同样采用了MyPower VG 系列的语音网关设备，其作用完全替代了PBX，一方面在音质有了质的飞跃，另一方面在成本上有了一定程度的降低。其功能参数因为在第四章有详细介绍，在此就不多说了。在公司总部，有一台计费服务器，主要是为了企业以后的扩展而设立的，通俗点说，就是如果以后有部分客户想开个IP电话超市之类的，完全就可以从公司的语音网关上面引出便可享受IP电话带来的乐趣及丰富的利润。也许，大家还在纳闷，怎么IP网还要去连接PSTN网呢？其实，我可以这么跟你讲，像这种网络模型，由于是基于ITUT的H.323协议平台开发出来的，所以暂时还不能完全脱离PSTN，不过，在这里PSTN只不过是充当了一个跳板的角色，真正的通话，还是走我们的IP网络的。还有，如果只是企业内部之间的话，完全就不用经过了PSTN，有我们的语音网关就完全可以实现IP通信之间的连接了。PSTN在这里，只是为了企业业务的扩展才把它接进来的。好了，我们再回过头来看看，网络的架构吧，大家到此应该很明白本文标题的意义了吧？在总公司与各分公司之间，我们都采用了VPN安全网关设备，主要的目的，一方面是为了总公司分公司的安全，用了VPN之后，公司的所有数据都可以自由的穿越Internet，在自己的专用的隧道中进行交换，而不必担心数据包被盗被丢的现象，这基本上保证了公司重要数据的安全性。再者，采用VPN设备对公司来讲，一方面可以降低公司的成本和开销，别一方面可以为用户提供高带宽的连接，而且便于公司的出差人员办公，从而提高公司业绩。细心的朋友都会问到，图中为什么会标有“VOIP*VPN”的字眼，其实这里我们也是从公司成本的