Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Интернет телефония

Содержание

Введение

Понятие Интернет-телефонии

Способы подключения
Варианты использования Интернет-телефонии

Качество связи
История развития Интернет-телефонии
Программные средства Интернет-телефонии

Skype
Услуги и возможности Skype
Ekiga

Современный рынок Интернет-телефонии
Пиринговая технология в области IP-телефонии (Р2Р VoIP)

Заключение

Введение

В настоящий момент Интернет – глобальная компьютерная сеть, своеобразная сеть сетей, подобна мировому океану информации, однако не стихийной, а структурированной и упорядоченной, подчиняющаяся самым передовым в мире законам и нормам информационного права, являющаяся самой демократичной и доступной практически каждому жителю Земли. Интернет, вместе со своими меньшими братьями (корпоративными сетями) Интранет, давно и уверенно трансформируется в направлении от элитарной коммуникационной среды для обмена данными среди ученых и специалистов к прообразу мировой коммуникационной мультимедийной супермагистрали, одинаково пригодной в качестве среды для множества видов профессиональной деятельности и бизнес-применений, включая такие виды массового обслуживания, как торговля, информационная и развлекательная индустрия, средства массовой информации.

Информационно-коммуникационные технологии и услуги в настоящее время являются ключевым фактором развития всех областей социально-экономической сферы. Как и во всем мире, в России эти технологии демонстрируют бурные темпы роста.

Интернет фундаментально изменяет наши представления об окружающем мире. Целые отрасли индустрии сейчас переориентируются на Интернет. Особенно хорошо это заметно на примере телефонии. Телефонные сети и сети передачи данных всегда существовали независимо друг от друга и только сейчас достигнута критическая масса, приходящая вместе с развитием всего спектра надежности и экономической выгоды новых коммуникационных возможностей.

Интернет - это всемирная сеть компьютерных сетей. Используя Интернет, можно обмениваться цифровой информацией (наиболее известный пример - электронная почта). Однако технически возможным представляется оцифровать звук или факсимильное сообщение и переслать его аналогично тому, как пересылаются цифровые данные. И в этом смысле Интернет-телефония использует интернет (или любую другую IP-сеть) для пересылки голосовых или факсимильных сообщений между двумя пользователями компьютера в режиме реального времени.

Интернет-телефония – технология, позволяющая использовать Интернет или любую другую IP-сеть в качестве средства организации и ведения международных телефонных разговоров и передачи факсов в режиме реального времени. Интернет-телефония является частным случаем IP-телефонии, когда в качестве линий передачи телефонного трафика используются каналы сети Интернета.

Интернет приносит в компьютерную телефонию (Computer Telephone Integration, CTI) по меньшей мере две возможности:

Использование Интернет в качестве альтернативного канала для передачи голосового трафика. Сейчас появилась возможность интеграции голосовых сообщений и потока данных в одной сети - что может быть более экономным, чем использование традиционных каналов обычной телефонии.
Возможность использования Интернет для контроля и мониторинга телефонных вызовов. Телефоны имеются повсюду - они легко доступны и просты в использовании. Интернет может добавить мощь компьютера к телефону, чтобы сделать его более надежным и функциональным.

В чём отличие Интернет-телефонии от IP-телефонии?

Интернет-телефония частный случай IP-телефонии, здесь в качестве линий передачи используются обычные каналы Интернет. В чистом виде IP-телефония, в качестве линий передачи телефонного трафика использует выделенные цифровые каналы.

Интернет-телефония – передача голоса по IP-протоколам (Voice over IP, VoIP) – давно превратилась в настоящий инструмент для работы и ведения бизнеса, а для многих даже стала безальтернативным способом общения с близкими и коллегами. И объясняется это не только тем, что данный вид связи осуществляется через Интернет и потому обходится значительно дешевле традиционного звонка, но и наличием различных дополнительных сервисов, отсутствующих в традиционной телефонной связи.

Интернет-телефония стоит меньше за счёт того, что обычные телефонные звонки требуют разветвлённой сети связи телефонных станций, связанных закреплёнными телефонными линиями, подвода волоконно-оптических кабелей и спутников связи. Высокие затраты телефонных компаний приводят для нас к дорогим междугородним разговорам. Выделенное подключение телефонной станции также имеет много избыточной производительности или времени простоя в течение речевого сеанса.

Интернет-телефония частично основывается на существующей сети закреплённых телефонных линий. Но главное, она использует самую передовую технологию сжатия наших голосовых сигналов, и полностью использует ёмкость телефонных линий. Поэтому пакеты данных от разных запросов, и даже различные их типы, могут перемещаться по одной и той же линии в одно и тоже время.

Целью данной работы является изучение интернет-телефонии, принципов её действия и факторов, влияющих на качество интернет-телефонии.

Актуальность данной темы заключается в том, что надежность и доступность связи и телекоммуникационных услуг в нашей стране давно является острой проблемой, и такие информационные услуги, как высокоскоростной доступ в интернет, видеосвязь, кабельное телевидение, интернет-телефония и т.п., развиваются в основном в Москве и Санкт-Петербурге, хотя необходимость в такого рода услугах ощущают все жители России.

Понятие Интернет-телефонии

Начнем с того, что попробуем рассеять некоторые распространенные заблуждения относительно самой технологии.

Во-первых, Интернет-телефония — это не компьютерная телефония. Понятие компьютерной телефонии предполагает возможность передачи голоса по компьютерным сетям передачи данных с помощью дополнительных аппаратных и программных средств, Под это определение попадают тысячи разнообразных приложений. В этом смысле оно значительно шире, чем просто передача голоса по Интернету, и охватывает различные офисные системы, центры телефонного обслуживания, системы регистрации переговоров, а также массу других приложений. Интернет телефония — лишь одно из них, характеризующееся тем, что голосовой трафик передается по пакетным сетям передачи данных на основе протокола IP. Правильнее называть эту область IP-телефонией или службой пакетных голосовых соединений, что звучит менее броско, зато наиболее точно отражает суть дела. Важно понимать, что IP-сеть является при этом носителем телефонного трафика, в то время как разговор происходит между абонентами городских или офисных АТС. Таким образом, этот процесс, безусловно, относящийся к области телефонии, в корне отличается от того, что сейчас в сетях передачи данных называется передачей голоса поверх IP-протокола.

Далее, существует целый ряд разновидностей Интернет-телефонии. Исторически пальма первенства принадлежит всевозможным Интернет-телефонам, благодаря которым можно было устраивать голосовые переговоры между двумя мультимедийными компьютерами. Оцифрованный голос просто упаковывался в IP-пакеты и пересылался через сеть Интернет без всякой гарантии. Качество было ужасающим, область применения — неясной.

Наконец, далеко не все из того, что относят к Интернет-телефонии, строго говоря, ею является. Термин «Интернет-телефония» часто применяют для обозначения технологий передачи голоса через все сети IP — как публичные, так и частные. Между тем слово «Интернет» относится именно к публичным сетям, Тем не менее, можно сказать, что IP-телефония и Интернет-телефония стали почти синонимами, и именно так мы их и будем использовать, хотя это и не вполне корректно.

Сейчас под Интернет-телефонией понимают в первую очередь такую технологию, в которой голосовой трафик частично передается через телефонную сеть общего пользования, а частично — через Интернет. Именно таким образом осуществляются звонки с телефона на телефон, с компьютера на телефон, с телефона на компьютер (здесь вместо номера телефона используется IP-адрес), а также ставший в последнее время особенно популярным Surf’n'Call — звонок с Web-браузера на телефон (просматривая какой-нибудь корпоративный Web-узел, пользователь нажимает мышкой на кнопку Call и получает телефонное соединение с офисом этой компании).

Способы подключения

Итак, первое, с чем придется столкнуться при знакомстве с Интернет-телефонией - подключение. Здесь можно выделить два основных направления: бесплатное и платное. Под бесплатным подключением, обычно подразумеваются сервисы, предлагающие, в основном, так называемое программное подключение. За примерами, далеко ходить не нужно, - всеми любимый Skype. Достаточно скачать клиентское программное обеспечение, зарегистрироваться, и все… можно совершать звонки другим абонентам Skype. Что же касается операторов, берущих плату за подключение, то, в основном, в эту сумму входит стоимость оборудования и какая-либо сумма на первый месяц. Так, например, поступает Telphin, - очень интересный оператор, впервые предложивший уникальные безлимитные тарифы для звонков по всему миру. Правда, если пользователь желает подключиться с собственным оборудованием, то придется заплатить дополнительно за подключение, что на наш взгляд не совсем грамотно, но видимо для этого существуют причины.

Существует еще одно, так называемое универсальное направление, где пользователь самостоятельно выбирает способ подключения (программный клиент или аппаратный телефон, приобретая и настраивая его самостоятельно), при этом ему на счет кладется некоторая сумма, либо предлагаются тестовые минуты, что позволяет в полной мере оценить возможности данного сервиса для решения поставленных задач. По этому пути пошел хорошо известный оператор SIPNET. Каждое из описанных направлений имеет право на существование, поэтому мы не станем делать никаких выводов.

Условно схему связи двух абонентов Интернет-телефонии можно представить так:

Ключевым элементом Интернет-телефонии является связка Шлюз — Интернет — Шлюз. Шлюз представляет собой компьютер-сервер, дополненный специальными платами расширения и соответствующим программным обеспечением. Он служит интерфейсом между передающим звук устройством пользователя (телефоном, компьютером и т.п.) и сетью Интернет. Шлюз обеспечивает прием и преобразование данных в форму, пригодную для пересылки по Сети (и обратное преобразование). Абоненту 1 всего лишь нужно связаться с ним тем или иным способом. Шлюз, имеющий выход в Интернет, передаст по Сети данные на другой такой же шлюз, ближайший к Абоненту 2. При разговоре голосовые сигналы преобразуются в сжатые пакеты данных. После эти пакеты данных посылаются через Интернет другой стороне. Когда пакеты данных достигают адресата, они декодируются в голосовые сигналы оригинала.

Что бы воспользоваться преимуществами Интернет-телефонии необходимо иметь:

компьютер со звуковой картой,
доступ в Интернет (желательно скоростной),
наушники, микрофон (или гарнитуру: наушники + микрофон) или
USB-телефоны, используя которые можно разговаривать привычным для телефонного общения образом.

Варианты использования Интернет-телефонии

Телефон — телефон

Если вы еще не разучились пользоваться обыкновенным телефоном, то звонок через сеть Интернет с помощью телефонного аппарата не вызовет затруднений. Последовательность действий такова: необходимо набрать телефонный номер шлюза вашего провайдера Интернет-телефонии; затем, переключив телефонный аппарат в тоновый режим, набрать номер вызываемого абонента и свой идентификационный номер. При установлении связи вы даже не догадаетесь, что говорили через сеть Интернет, пока не сравните два счета: от телефонной компании и от провайдера Интернет-телефонии. Счет за разговор через сеть Интернет окажется значительно меньше (в ряде случаев на порядок) счета за идентичный по времени разговор по традиционному междугородному телефону!

Для связи в режиме «телефон — телефон» не нужен ни компьютер, ни модем. Подключение к сети Интернет и связанные с этим расходы тоже не потребуются. До шлюза сигнал добирается наравне с рядовыми телефонными звонками. При этом в него (как и в любой другой телефонный сигнал) могут примешаться помехи. С другой стороны, любые задержки на «последней миле» полностью отсутствуют. На уровень задержек, а следовательно, на комфортность и качество разговора в режиме «телефон — телефон» влияние оказывает лишь пропускная способность линий связи провайдера Интернет-телефонии и загруженность сети Интернет на маршруте следования пакетов. Проблема качества звука может решаться путем оптимизации задержек на пути следования сигнала. Из нескольких возможных маршрутов система выбирает наименее загруженные, а там, где это допустимо, повышает приоритет голосовых пакетов. За счет этих мер паузы в разговоре удается сделать практически незаметными даже в часы максимальной загрузки.

Если в непосредственной близости от абонента шлюза все-таки не оказалось, звонок отправляется по обычным телефонным маршрутам. Однако и в этом случае его стоимость оказывается существенно ниже стоимости прямой телефонной связи.

Провайдеры Интернет-телефонии уже добавляют к списку своих услуг и режим «факс — факс». Сама по себе передача факсов по сети Интернет проблемы не составляет. Однако факсовый сигнал несколько отличается от голосового, и способы его передачи тоже разнятся. Это требует от провайдера некоторых дополнительных затрат, в частности, выделения для факсов отдельной телефонной линии.

Компьютер — компьютер

Два компьютера, подключенные к сети Интернет, могут общаться без посредников:

Из общей схемы исчез шлюз, поскольку необходимость преобразования сигнала отпала (если быть более точным, в качестве шлюза выступает некая программа — Интернет-телефон, запущенная на обоих компьютерах). Данные сразу передаются по стандартным протоколам Интернета, поэтому помехи проникнуть в пакет данных не могут. Все, на что помехи способны, — это задержать пакеты в пути.

Будучи многофункциональным устройством, компьютер легко снимает ограничения на способы общения, которые присущи обыкновенному телефону. При разговоре можно не только слышать собеседника, но и видеть его. Если компьютер оснащен цифровой видеокамерой, образ появится на экране компьютера. Но и это не все! Компьютеры позволяют обмениваться текстовой информацией, вместе рисовать на «грифельной доске», пересылать друг другу файлы и звуковые письма. Связь «компьютер — компьютер» позволяет обойтись вовсе без услуг провайдера Интернет-телефонии. Однако в этом случае вы лишаетесь ряда полезных функций. Например, ни вы не сможете позвонить на обыкновенный телефон, ни вам невозможно будет позвонить с обычного телефона.

Компьютер — телефон (телефон — компьютер)

Установив на свой компьютер программу Интернет-телефонии. вы не утратите возможность связаться с человеком, у которого компьютера нет. Компьютер расширит ваши возможности и облегчит дозвон: теперь будет достаточно ввести лишь телефонный номер абонента в поле ввода программы или еще проще — выбрать его имя из телефонной книги. Чтобы в полной мере использовать возможности Интернет-телефона, необходимо подписаться на услуги провайдера Интернет-телефонии.

Качество связи

Задержки являются главной проблемой Интернет-телефонии. Причин их возникновения несколько. Одни связаны с принципом построения сетей TCP/IP и особенностями коммутации пакетов, другие зависят от общей загрузки сети, качества линии связи и скорости модема, Если задержка превышает 250 мс, она становится заметной. Поскольку программа в суть разговора не вникает, паузы вклиниваются в беседу случайным образом — чаще на полуслове. Окончание слова возникает в наушниках или колонках после секундного затишья. Впрочем, к такому диалогу можно быстро привыкнуть. Повысить качество звука можно, лишь купив более быстрый модем и выбрав провайдера с мощными каналами связи. Рекомендуется также вести разговор в часы с наименьшей загрузкой (ночь-утро), ограничивая к тому же использование видеоизображений, и задержки досаждать не будут. Однако проблемы с качеством делают перспективы использования Интернет-телефонии вне сферы бытового и внутрикорпоративного общения достаточно туманными. Можно сэкономить несколько долларов, позвонив через оператора Интернет-телефонии бывшему сокурснику в Сан-Франциско, тетушке во Владивосток или коллеге в Санкт-Петербург, но при переговорах с деловыми партнерами ухудшение качества связи недопустимо. Вряд ли ваш клиент или заказчик одобрит подобное стремление к экономии, если в разговоре с ним «двадцать пять тысяч долларов» вдруг превратятся в «...цать пять» или «...пять».

На дальнейшее существенное повышение качества IP-телефонии только за счет совершенствования алгоритмов кодирования речи рассчитывать не приходится. Необходимо преодолевать фундаментальный недостаток сети Интернет — большие и непредсказуемые задержки при передаче пакетов через длинные цепочки маршрутизаторов. Здесь существует несколько возможных решений.

Первое из них основано на внедрении протоколов резервирования ресурсов, однако существуют сомнения в масштабируемости этого решения. В любом случае оно влечет дополнительные затраты, которые придется перенести на тарифы Интернет-телефонии.

Второе решение заключается в замене традиционно используемых программных маршрутизаторов на аппаратные маршрутизирующие коммутаторы. Сегодня технология аппаратных маршрутизирующих коммутаторов бурно развивается, но она все еще недостаточно опробована. Кроме того, это решение требует огромных инвестиций.

Третье решение состоит в дифференциации пакетов сети Интернет по требуемой срочности их доставки. Вскоре на смену привычному IP-протоколу должен прийти новый протокол IPv6. Он ликвидирует «равноправие» пакетов и позволит мультимедиа-данным (к которым относится и звук) добираться по назначению значительно быстрее. Голосовые пакеты получат высший приоритет, и все будут уступать им дорогу. Предполагается, что IPv6 полностью снимет многие проблемы Интернет-телефонии.

Существует и четвертое, самое радикальное решение. Оно состоит в отказе от плохо контролируемой сети Интернет как от среды передачи телефонных потоков. Дело в том, что шлюзы IP-телефонии могут связываться не только через Интернет, но и через выделенную высокоскоростную сеть, обеспечивающую гарантированное качество обслуживания. Использование сети с низкими и предсказуемыми задержками обеспечит более качественную передачу речи, но такое решение дороже обычной Интернет-телефонии.

В настоящее время прослеживаются три области применения Интернет-телефонии:

для конечных пользователей (экономия на междугородных звонках);
для организаций (связь с удаленными филиалами);
для Интернет-провайдеров (возможность предоставления клиентам дополнительной коммерческой услуги).

Во-первых, Интернет-телефония наверняка будет выгодна конечным пользователям. С ними все более или менее понятно — они получают телефонную связь при довольно низкой поминутной оплате. Но частные лица смогут воспользоваться услугами Интернет-телефонии только в том случае, если в их регионе имеется компьютерно-телефонный шлюз. Другими словами, услуга будет выгодной, только если за звонок на компьютерно-телефонный шлюз придется платить значительно меньше, чем за звонок собственно адресату. Поэтому для предоставления услуг конечным пользователям очень важно построить разветвленную сеть.

Другая категория потенциальных пользователей — корпоративные, Компаниям, имеющим удаленные филиалы, IP-технологии дают возможность обеспечения голосовой связи при помощи уже существующих корпоративных IP-сетей. Кроме того, Интернет-телефонию можно использовать в маркетинговых целях. Например, с этой зрения очень хороша услуга Surf’n’Call.

Наконец, третий класс потребителей технологии —компании, занимающиеся предоставлением. услуг Интернет. Сделав некоторые вложения (расчет примерной суммы начальных затрат приведён во врезке «Что надо сделать что бы стать провайдером»), компания получает возможность значительно более эффективно продавать каналы. Кроме того, такой сервиз очень легко рекламировать, особенно если озаботиться тем, чтобы качество передачи звука было достаточно высоким. Об Интернет-провайдерах мы подробно поговорим чуть ниже.

Но все же есть область, в которой Интернет-телефония имеет безусловное стратегическое преимущество перед обычным телефоном, — это возможность предоставления дополнительных услуг за счет тесной интеграции с мультимедийным компьютером и другими Интернет-приложениями. Так, например, с помощью Интернет-телефонии можно будет, обратившись к Web-странице виртуального магазина или службы технической поддержки и просмотрев представленные материалы, переговорить с представителем соответствующей фирмы, задать дополнительные вопросы и уточнить свой выбор. Разве такое возможно с помощью обычного телефона?

История развития Интернет-телефонии

По мнению некоторых, концепция передачи голоса по сети с помощью профессионального компьютера зародилась в Университете штата Иллинойс (США). В 1993 году Чарли Кляйн выпустил в свет Maven, первую программу для перестройки голоса с помощью РС. Одновременно одним из самых популярных мультимедийных приложений в сети стала CU-SeeMe, программа видеоконференций для Macintosh (Mac), разработанная в Корнельском Университете.

Апрель 1994 года. Во время полёта челнока Endeavor NASA передало на Землю его изображение с помощью программы CU-SeeMe. Одновременно попробовали передать и звук. Полученный сигнал из Льюисовского исследовательского центра поступал на Мае, соединённый с Интернет, и любой желающий мог услышать голоса астронавтов. Потом одну программу встроили в другую, и появился вариант CU-SeeMe с полными функциями аудио и видео, как для Мас, так и для РС.

Февраль 1995 года. Израильская компания Vocal Tec предложила первую версию программы Интернет Phone, разработанную для владельцев мультимедийных компьютеров, работающих под Windows. Это стало важной вехой в развитии Интернет-телефонии! Vocal Tec надеялась использовать очень популярные каналы Интернет Relay Chat (IRC) в качестве двустороннего средства общения между людьми, имеющими сходные интересы. Но компании не удалось связаться с Eras Free Network (Feet), курирующей IRC, и проинформировали о потенциально возможном увеличении графика, поэтому доступ к общественным каналам для Интернет Phone был закрыт. Через несколько недель компания Vocal Tec уладила свои разногласия с EFNet. За это время была создана частная сеть серверов Интернет Phone, и уже тысячи людей загрузили программу с домашней страницы Vocal Tec и начали общаться. Собственно, этим они занимаются до настоящего времени.

В том же 1995 г. Другие компании очень быстро оценили перспективы, которые открывали возможность разговаривать, находясь в разных полушарьях и не платя при этом за международные звонки!!! На рынок обрушилась гора продукции, предназначенной для телефонии через Сеть.

В сентябре того же года в розничной продаже появилась первая из таких программ- DigiPhone, разработанная небольшой компанией в Далласе (штате Техас), которая предложила «дуплексные» возможности, позволяя говорить и слушать одновременно. Вот в этот момент и родилась привлекательная для абонентов настоящая интерактивная связь. А нам, абонентам, какая собственно разница, каким именно способом передается речь. Было бы слышно Крыжо из Нью-Йорка.

Вскоре нашлись энтузиасты, которые с помощью программ подобного типа стали организовывать марафоны. Целью было научить работать через Интернет обычный телефонный аппарат типа «сеанс разговора», во время которых люди всей страны могли подключаться и говорить часами.

В марте 1996 г. произошло еще одно памятное событие. Тогда было объявлено о совместном проекте под названием «Интернет Telephone Gate» двух компаний: уже известно нам Vocal Tec и крупнейшего производителя для компьютерной телефонный Dialogic, для чего между Сетью и телефоном устанавливается специализированный шлюз. Последний получил название (Vocal Tec Telephone Gateway) и представлял собой специализированную программу, которая использовала голосовые платы Dialogic. Многоканальные голосовые платы позволяют, во-первых, одной системе VTG поддерживать до восьми независимых телефонных разговоров через сеть, а во-вторых, убрали проблему адреса, взяв на себя преобразование обычных телефонных номеров в IP-адрес и обратно. Для разговора одного пользователя в том продукте достаточно будет ширины полосы канала порядка 11 кбит/с. Вот так возможность высокого уплотнения канала и малая стоимость связи создали предпосылки для коренных изменений телекоммуникационного мира. Сегодня многое ясно, что ИТ – лишь шаг на пути к глобальной мультимедиа-связи.

Ёще через год стали вполне обычными соединения через Интернет двух обычных телефонных абонентов, находившихся в совершенно разных местах планеты. Начали работать первые российские операторы IP-телефонии через аналоговые шлюзы, а в 1997 году российские операторы начали использовать шлюзы с цифровыми интерфейсами.

С 2004 года начался процесса изменения регулирования отрасли связи в России, рост неопределенности по отношению к будущему IP-телефонии в России, внедрение первых SIP-платформ абонентских сервисов ("Комстар", "Телфин" и др.). С 2005 года продолжается процесс регулирования связи в России.

Программные средства Интернет-телефонии

Компьютеры могут посылать сообщения друг другу через Интернет - e-mail - наиболее знакомый пример. Однако, звук также может быть оцифрован и передан между компьютерами точно так же как любой другой тип данных.

Интернет-телефония использует Интернет, чтобы послать звуковое сообщение между двумя или больше компьютерными пользователями в реальном времени. Самый первый программный продукт Internet-телефонии, позволяющий пересылать голосовые сообщения по сети, - VocalTec Internet Phone - был представлен израильской фирмой VocalTec ( www.vocaltec.com) в начале 1995 года. Впервые пользователь персонального компьютера, оснащенного звуковой платой, микрофоном и имеющего подключение к Интернету, смог вести голосовые переговоры с другим таким же пользователем, независимо от того, как далеко друг от друга они находились. Большинство программных продуктов из этой же серии, появившихся позже, позволяют пользователям говорить в микрофон и слышать ответ собеседника через колонки.