آشنايي با IP Telephony

مقدمه :
اگر معمولاً تماسهاي تلفن راه دور داريد‌، اين احتمال وجود دارد كه تاكنون بدون آنكه بدانيد ، از IP Telephony استفاده كرده باشيد . IP Telephony كه در صنعت تحت عنوان (Voice-Over IP) VoIP شناخته مي شود . انتقال تماسهاي تلفني بر روي يك شبكه ديتا ، نظير يكي از چندين شبكه اي است كه اينترنت را تشكيل مي دهند . در حاليكه ممكن است چيزهائي در مورد VoIP شنيده ايد ، آنچه احتمالاً تا كنون نشنيده ايد اين است كه بسياري از شركتهاي تلفن سنتي از آن براي برقراري ارتباط بين دفاتر منطقه اي خود استفاده مي كنند .

شما در اين تحقيق با VoIP و فن‌آوري كه آن را امكان‌پذير مي نمايد ، آشنا خواهيد شد . ما درباره پروتكلهاي مهم VoIP ، سرويسهاي مختلف فراهم شده و نرم افزارهاي ارزان قيمت و يا حتي رايگاني كه به شما امكان مي دهند از آن بهره ببريد ، صحبت خواهيم كرد .

Circuit Switching
سوئيچينگ مداري يك مفهوم بسيار ابتدائي است كه براي مدتي بيش از ۱۰۰ سال در شبكه هاي تلفن مورد استفاده بوده است . آنچه روي مي دهد اين است كه وقتي يك تماس تلفني بين دو طرف برقرار مي شود ،‌ارتباط در تمام مدت تماس حفظ مي شود . از آنجائيكه شما دو نقطه را در هر دو جهت به يكديگر مرتبط مي كنيد ، به اين ارتباط يك مدار (Circuit) گفته مي شود .
اين شالوده (Public Switched Telephone Network)PSTN نام دارد .

شيوه كار براي يك تماس تلفني معمولي عبارت است از :
– ۱ شما گوشي تلفن را برداشته و صداي بوق آزاد (Dial Tone) را مي شنويد . اين صدا به شما مي گويد كه با دفتر محلي حامل (Carrier) تلفن خود تماس داريد .
– ۲ شماره شخصي كه مي خواهيد با وي مكالمه كنيد را مي گيريد .
-۳ تماس از طريق يك سوئيچ در دفتر Carrier محلي شما به طرفي كه با او تماس گرفته ايد هدايت مي شود .
– ۴ بين تلفن شما و خط طرف ديگر ، يك ارتباط برقرار مي شود و مدار باز مي شود.
– ۵ شما براي مدتي با طرف مقابل صحبت كرده و سپس گوشي را مي گذاريد .
– ۶ هنگاميكه شما تماس را قطع مي كنيد ، مدار بسته شده و خط شما را آزاد مي كند.
فرض كنيم شما ۱۰ دقيقه صحبت كرده ايد . در طول اين مدت ، مدار بطور دائم بين اين دو تلفن باز بوده است . مكالمات تلفني بر روي PSTN سنتي با نرخ ثابتي در حدود ۶۴ كيلوبيت بر ثانيه در هر جهت (يا در مجموع ۱۲۸ كيلوبيت بر ثانيه در هر جهت) منتقل مي شوند . از آنجائيكه هر كيلوبايت برابر است با ۸ كيلوبيت ، اين مقدار برابر است با انتقال ۱۶ كيلوبايت در هر ثانيه از باز بودن مدار و ۹۶۰ كيلوبايت در هر دقيقه از باز بودن آن . پس در يك مكالمه ۱۰ دقيقه اي ، مجموعه انتقال برابر است با ۹۶۰۰ كيلوبايت كه تقريباً معادل است با ۴/۹ مگابايت .
اگر به يك مكالمه تلفني نمونه نگاه كنيد ، متوجه مي شويد كه بخش عمده اي از اين نقل و انتقال به هدر مي رود . هنگاميكه شما صحبت مي كنيد ، طرف ديگر در حال گوش كردن است و اين بدان معني است كه هر بار تنها نيمي از ارتباط مورد استفاده قرار مي گيرد . بنابراين مي توئانيم حدس بزنيم كه مي توانستيم حجم انتقالات را به نصف آن يعني حدود ۷/۴ مگابايت كاهش دهيم . بعلاوه ، مقدار قابل توجهي از زمان اكثر مكالمات ، شامل فضاي مرده است ؛ مدت زماني كه در آن هيچيك از طرفين صحبت نمي كنند . اگر بتوانيم اين فواصل سكوت را حذف كنيم ، حجم انتقالات باز هم كوچكتر مي شوند .

شبكه هاي ديتا از سوئيچينگ مداري استفاده نمي كنند . اگر ارتباط اينترنت شما براي صفحه وبي كه در حال تماشاي آن هستيد يك ارتباط پيوسته را حفظ كند ، بسيار كندتر خواهد بود . در چنين شرايطي دو كامپيوتر دخيل در ارتباط بجاي آنكه تنها داده‌ها را در هنگام نياز شما ارسال و دريافت كنند . در تمام مدت به اينكار مشغول خواهند بود . مهم نيست كه داده ها مفيد باشند يا نه . هيچ راهي براي راه اندازي يك شبكه ديتاي كارآمد وجود ندارد ، در عوض شبكه هاي ديتا از شيوه‌آي به نام «سوئيچينگ بسته‌اي» استفاده مي كنند .

 

Packet Switching :
در حاليكه سوئيچينگ مداري ، ارتباط را پيوسته و باز نگه‌ مي دارد ، سوئيچينگ بسته‌اي ارتباط را تنها به اندازه كافي براي ارسال يك قطعه كوچك از داده ها (كه بسته ناميده مي شود) از يك كامپيوتر به كامپيوتر ديگر باز مي كند . آنچه اتفاق مي‌افتد به اين شكل است كه : كامپيوتر ارسال كننده ، داده ها را در قالب اين بسته هاي كوچك تقسيم مي كند ، به همراه آدرسي بر روي هر يك از آنها كه به شبكه مي گويد آنها به كجا فرستاده شده اند . هنگاميكه كامپيوتر دريافت كننده بسته ها را مي گيرد ، آنها را به شكل داده هاي اصلي بازسازي مي كند .
سوئيچينگ بسته اي بسيار كارآمد است . اين شيوه ، زماني كه ارتباط بين دو سيستم حفظ مي شود را به حداقل مي رساند كه باعث كاهش بار شبكه مي شود . اين شيوه همچنين دو كامپيوتري كه در حال ارتباط با يكديگر هستند را آزاد مي كند تا بتوانند اطلاعات را از كامپيوترهاي ديگر نيز بپذيرند .
فن‌آوري VoIP از اين شيوه سوئيچينگ بسته اي براي تأمين مزاياي مختلف نسبت به سوئيچينگ مداري استفاده مي كند . براي مثال ، سوئيچينگ بسته اي به تماسهاي تلفني متعدد امكان مي دهد فضائي را اشغال كنند كه در يك شبكه سوئيچينگ مداري تنها توسط يك تماس اشغال مي شد . با استفاده از PSTN ، آن تماس تلفني ۱۰ دقيقه‌اي ، ۱۰ دقيقه كامل از زمان انتقال را با هزينه ۱۲۸ كيلوبيت بر ثانيه مصرف مي كند . با VoIP كه ممكن است همان تماس ۱۰ دقيقه اي تنها ۵/۳ دقيقه از مدت تماس را با هزينه ۶۴ كيلوبايت بر ثانيه مصرف كند ، ۶۴ كيلوبيت بر ثانيه ديگر نيز براي اين ۵/۳ دقيقه آزاد مي شود ؛ بعلاوه يك ۱۲۸ كيلوبيت بر ثانيه ديگر براي ۵/۶ ثانيه

باقيمانده . بر اساس اين برآورد ساده ، ۳ يا ۴ تماس ديگر مي توانند به آساني در فضاي استفاده شده توسط يك تماس واحد در سيستم متعارف جا شوند . تازه اين مثال اصلاً استفاده از فشرده سازي داده ها را در نظر نگرفته است كه اندازه هر تماس را حتي از اين نيز كمتر مي نمايد .
اجازه بدهيد فرض كنيم كه تجهيزات موردنياز بر روي كامپيوتر شما نصب شده اند و قراردادي بس

ته شده است كه بر اساس آن شما مي توانيد از VoIP استفاده كنيد . شما چندين تلفن و يك (Private Branch Exchange)PBX را در دفتر خود نصب كرده‌ايد . يك PBX اساساً يك سوئيچ است كه براي برقراري ارتباط چند تلفن به يكديگر و يك يا چند خط تلفني خارجي مورد استفاده قرار مي گيرد . در مثال ما ، PBX نيز يك دروازه (Gateway) است .
دروازه ها براي اتصال ابزارها بر روي دو نوع شبكه متفاوت بصورتيكه بتوانند با يكديگر ارتباط برقرار كنند ، مورد استفاده قرار مي گيرند . PBX ما يك دروازه است . زيرا سيگنال Circuit-Switched استاندارد را از يك تلفن به داده هائي تبديل مي كند كه بر روي يك شبكه Packet – Switched مبتني بر IP قابل ارسال هستند . IP مخفف عبارت Internet Protocol بوده و زبان مورد استفاده اكثر شبكه هاي ديتا است. اجازه بدهيد نگاه ديگري به آن تماس تلفني داشته باشيم ، اما اين بار با استفاده از VoIP بر روي يك شبكه Packet-Switched :
1)شما گوشي را بر مي داريد كه سيگنالي را به PBX مي فرستد .
۲)PBX سيگنال را دريافت كرده و يك Dial Tone ارسال مي كند . اين به شما مي‌گويد كه با PBX ارتباط داريد .
۳)شما شماره شخصي كه مي خواهيد با وي مكالمه كنيد را مي گيريد . اين شماره بطور موقت توسط PBX ذخيره مي شود .
۴)به محض آنكه شماره را وارد كنيد ، PBX آن را بررسي مي كند تا مطمئن شود در يك فرمت معتبر است .
۵)PBX تعيين مي كند كه شماره بايستي به چه كسي «Map» شود . در طي «Mapping» ، شماره تلفن به آدرس IP ابزار ديگري كه ميزبان IP (IP Host) ناميده مي شود ،‌الصاق مي گردد . ميزبان IP معمولاً يك PBX ديجيتال ديگر است كه مستقيماً به سيستم تلفن شماره اي كه گرفته ايد متصل شده است . در بعضي از موارد ، خصوصاً اگر شخصي كه در حال تماس با او هستيد از يك كلاينت VoIP مبتني بر كامپيوتر استفاده مي كند ، ميزبان IP سيستمي است كه مي خواهيد با آن تماس بگيريد.
۶)يك «نشست» (Session) بين PBX شركت شما و ميزبان IP طرف ديگر برقرار مي‌شود . اين بدان معني است كه هر سيستم مي داند كه بايد منتظر بسته هاي داده از سيستم مقابل باشد . هر دو سيستم بايد از پروتكل مشابهي براي ارتباط استفاده كنند . سيستمها دو كانال (يكي براي هر جهت) را بعنوان بخشي از نشست بكار خواهند گرفت .
۷)شما براي يك مدت زماني صحبت مي كنيد . در طول مكالمه ، PBX شركت شما و ميزبان IP طرف مقابل (زمانيكه داده اي براي ارسال وجود داشته باشد) بسته هائي را بين خود رد و بدل مي كنند . PBX در طرف شما ، مدار بين خود و تلفن فرعي شما را باز نگهميدارد ، در حاليكه بسته ها را با ميزبان IP در انتهاي ديگر تماس رد و بدل مي كند .
۸)شما مكالمه را تمام كرده و گوشي را مي گذاريد .
۹)وقتي گوشي تلفن را قطع مي كنيد ، مدار بين تلفن شما و PBX بسته شده و

خط شما آزاد مي شود .
۱۰)PBX يك سيگنال به ميزبان IP طرف مقابل مي فرستد كه در حال پايان دادن به نشست است . ميزبان IP نيز نشست را در طرف خود پايان مي دهد .
۱۱)به محض آنكه نشست پايان يافت ، PBX نگاشت (Mapping) شماره به ميزبان ة‍ را از حافظه خود حذف مي كند .

احتمالاً يكي از مهمترين مزاياي سوئيچينگ بسته‌اي اين است كه شبكه هاي ديتا اين فن آوري را درك مي كنند . شبكه تلفن با انتقال به اين فن آوري ، بلافاصله توانائي برقراري ارتباط به شيوه كامپيوترها را بدست مي آورند . البته ، داشتن توانائي ارتباط و درك شيوه ارتباط ، دو چيز كاملاً متفاوت هستند . براي آنكه تلفنها با يكديگر و با ساير ابزارها نظير كامپيوترها بر روي يك شبكه ديتا ارتباط برقرار كنند ، بايستي به يك زبان عمومي به نام روتكل صحبت كنند .