2.4 Сеть на базе mgcp и megaco
Третий подход к построению сетей IP-телефонии, основанный на использовании протокола MGCP [56], также предложен комитетом IETF, рабочей группой MEGACO.
При разработке этого протокола рабочая группа MEGACO опиралась на сетевую архитектуру, содержащую основные функциональные блоки трех видов (рис. 1.12):
• шлюз - Media Gateway (MG), который выполняет функции преобразования речевой информации, поступающей со стороны ТфОП с постоянной скоростью передачи, в вид, пригодный для передачи по сетям с маршрутизацией пакетов IP (кодирование и упаковку речевой информации в пакеты RTP/UDP/IP, а также обратное преобразование);
• контроллер шлюзов - Call Agent, которой выполняет функции управления шлюзами;
• шлюз сигнализации - Signaling Gateway (SG), который обеспечивает доставку сигнальной информации, поступающей со стороны ТфОП, к контроллеру шлюзов и перенос сигнальной информации в обратном направлении.
Рис. 1.12 Архитектура сети на базе протокола MGCP
Таким образом, весь интеллект функционально распределенного шлюза сосредоточен в контроллере, функции которого могут быть распределены между несколькими компьютерными платформами.
Шлюз сигнализации выполняет функции STP-транзитного пункта сети сигнализации ОКС7. Сами шлюзы выполняют только функции преобразования речевой информации. Один контроллер управляет одновременно несколькими шлюзами. В сети могут присутствовать несколько контроллеров. Предполагается, что они синхронизованы между собой и согласованно управляют шлюзами, участвующими в соединении.
Шлюз сигнализации должен принимать поступающие из ТфОП пакеты трех нижних уровней системы сигнализации ОКС7 (уровней подсистемы переноса сообщений МТР) и передавать сигнальные сообщения верхнего, пользовательского, уровня к контроллеру шлюзов. Шлюз сигнализации также должен уметь передавать по IP-сети приходящие из ТфОП сигнальные сообщения Q.931 .
Рабочая группа SIGTRAN предлагает использовать для передачи сигнальной информации протокол Stream Control Transport Protocol (SCTP), имеющий ряд преимуществ перед протоколом ТСР, основным из которых является значительное снижение времени доставки сигнальной информации и, следовательно, времени установления соединения - одного из важнейших параметров качества обслуживания.
Если в ТфОП используется сигнализация по выделенным сигнальным каналам (ВСК), то сигналы сначала поступают вместе с пользовательской информацией в транспортный шлюз, а затем передаются в контроллер шлюзов без посредничества шлюза сигнализации.
Отметим, что протокол MGCP является внутренним протоколом для обмена информацией между функциональными блоками распределенного шлюза, который извне представляется одним шлюзом. Протокол MGCP является master/slave протоколом. Это означает, что контроллер шлюзов является ведущим, а сам шлюз – ведомым устройством, которое должно выполнять все команды, поступающие от контроллера Call Agent.
Вышеописанное решение обеспечивает масштабируемость сети и простоту управления сетью через контроллер шлюзов. Шлюзы не должны быть интеллектуальными устройствами, требуют меньшей производительности процессоров и, следовательно, становятся менее дорогими. Кроме того, очень быстро вводятся новые протоколы сигнализации или дополнительные услуги, так как эти изменения затрагивают только контроллер шлюзов, а не сами шлюзы.
Третий подход, предлагаемый IETF (рабочая группа MEGACO), хорошо подходит для развертывания глобальных сетей IP-телефонии, приходящих на смену традиционным телефонным сетям. Рабочая группа MEGACO комитета IETF продолжает работу по усовершенствованию протокола управления шлюзами, в рамках которой разработан более функциональный, чем MGCP, протокол MEGACO.
Международный союз электросвязи в проекте версии 4 рекомендации Н.323 ввел принцип декомпозиции шлюзов. Управление функциональными блоками распределенного шлюза будет осуществляться контроллером шлюза - Media Gateway Controller - при помощи адаптированного к Н.323 протокола MEGACO, который в рекомендации Н.248 назван Gateway Control Protocol.
Сообщения протокола MEGACO отличаются от сообщений протокола MGCP, но процедуры установления и разрушения соединений с использованием обоих протоколов идентичны.
2.5 Sqype
У Skype есть ряд особенностей, которые отличают его от SIP.
Во-первых, протокол Skype ориентирован на p2p-сеть (Peer-To-Peer). Skype работает по принципу самоорганизующейся распределенной пиринговой сети, в которой нет постоянных серверов. Роль серверов выполняют сами участники сети, имеющие прямой IP-адрес и широкий канал подключения к Интернет.
Во-вторых, в протоколе Skype в обязательном порядке применяется шифрование. Это вынужденная мера, обусловленная p2p-структурой сети Skype: трафик проходит через узлы, которым не стоит доверять.
В-третьих, Skype имеет высокую изворотливость, позволяющую ему работать даже на ограниченных подключениях к Интернет. Skype ориентирован на широкий круг пользователей разных стран и вмешательства в работу сети с целью запретить VoIP для него менее страшны, потому что он к этому подготовлен. Известно, что протокол Skype обладает способностью находить способы передавать голосовую информацию. Например, если необходимый диапазон портов протокола UDP закрыт (обычно протокол Skype использует порт UDP 40150), Skype переключается на использование свободных TCP-портов, вплоть до заведомо открытого 80 порта (HTTP), и, если придется, будет использовать соединение через HTTP-прокси. Это значит, что Skype будет работать практически везде, где «открываются» Интернет-сайты.
Есть основания считать, что Skype использует адаптированную версию стандартного SIP-протокола. Другими словами, SIP был взят за основу протокола Skype и доработан, благодаря чему Skype обладает конкурентными преимущствами перед операторами SIP-телефонии – дешевизна облуживания абонентской сети и способность работать почти везде и в любых условиях.
Если кратко: Skype не навязывает своих платных услуг, и предлагает всем желающим пользоваться бесплатными услугами без ограничений. SIP-операторам сложнее – у них больше затрат.
Между SIP и Skype есть сходство, характерное для Интернет-телефонии вообще - звонки между абонентами одной сети являются бесплатными. И поскольку операторы Интернет телефонии пока еще толком не научились зарабатывать деньги на рекламе, сервис поддерживается за счет предоставления платных услуг, прежде всего это звонки на стационарные и сотовые телефоны, по привлекательным для абонентов тарифам.
В отличие от сетей большинства SIP-операторов, Skype - это единственная по настоящему бесплатная VoIP-сеть. Главная причина кроется в том, что Skype является p2p-сетью, а значит, не требуется большое количество серверов, обслуживающих звонки.
Но у бесплатности Skype есть и обратная сторона. Во-первых, Skype не оказывает круглосуточной технической поддержки своим пользователям. Единственный способ получить поддержку – многоязычный форум Skype, где ждать решения проблем можно неограниченно долго. Во-вторых, Skype не может быть использован для вызова экстренных служб. Собственно, он и не разрабатывался как основное средство связи.
Техническую поддержку оператор SIP оказывает согласно условиям договора на предоставление услуг связи. Вызвать экстренные службы может любой обладатель стационарного номера, закрепленного за конкретным владельцем проживающим по конкретному адресу.
У Skype основная ставка сделана на качество звука, в то время как экономия трафика является второстепенной задачей. Для кодирования звука используется свободный кодек iLBC, немного превосходящий по качеству G.729 и более устойчивый потерям пакетов. В SIP-телефонии он тоже поддерживается, но используется достаточно редко. Кодек iLBC имеет два режима: 13.33 (пакеты по 30 мс) и 15.2 кбит/с (20 мс), которые с учетом накладных расходов выливаются в 30 и 40 кбит/с соответственно.
Поскольку поддержки кодеков G.711 в Skype нет, возможность передачи факсов через Skype также отсутствует. Точнее, поддержка факсов осуществляется дополнительными сервисами (например, PamFax), которые не задействуют голосовой канал Skype.
Невозможность самостоятельно выбирать и настраивать компрессию звука – не единственная проблема Skype. Для рядового пользователя Skype гораздо неприятнее стать “супернодом”. Skype по своей структуре является P2P-сетью – и как таковых серверов телефонии в этой сети нет (кроме тех, которые обслуживают звонки SkypeOut). Если вы и ваш собеседник находится в одном городе, то вполне вероятно, что ваш разговор не покинет пределов внутригородской сети - даже если ваши компьютеры не смогут соединиться напрямую (например, у каждого из вас имеется firewall), то всегда поблизости найдется кто-то третий, у кого установлен Skype, но такой же защиты нет. Без ведома хозяина, этот Skype будет служить мостом для вас, а также для многих других. Обладатель такого Skype-моста или, на терминологии Skype, «супернода» (SuperNode) вынужден пропускать через себя немалые объемы трафика.