تکنولوژی VoIP چیه؟

VoIP چیه؟

VoIP (برگرفته از Voice over Internet Protocol) به معنای (انتقال همزمان مکالمات تلفنی روی یک شبکه دیتا) که با اسم IP تلفنی هم ازش یاد میشه، امکان استفاده از اینترنت برای مکالمات تلفنی رو فراهم میکنه.

VoIP چجوری کار میکنه؟

متداول‌ترین کاربرد VoIP برای موارد شخصی و استفاده توی منازل، سرویس‌های تلفنی مبتنی بر اینترنت هست که با محوریت یک سوییچ تلفن انجام میشه. با استفاده از فناوری VoIP، استفاده کننده‌ها میتونن همچنان یدونه شمارۀ تلفن داشته باشن که در چنین مواردی ممکنه که از یک آداپتور هم استفاده بشه. آداپتور فوق این امکان رو دراختیار استفاده کننده قرار میده تا بتونه از یک تلفن معمولی هم استفاده کنه.

در زمان استفاده از سرویس فوق، مخاطب شما متوجه این موضوع نخواهد شد که شما از فناوری VoIP استفاده می‌نمایید و قادر به تشخیص دقیق تفاوت سرویس فوق نسبت به یک تلفن سنتی نمی‌باشد. در گذشته‌ای نه چندان دور، پیشگامان عرصه‌های علمی به این نتیجه رسیدند که می‌توان یک سیگنال را به صورت دیجیتال و در یک مسافت طولانی ارسال نمود. بدین منظور می‌بایست قبل از ارسال سیگنال، آن را با استفاده از یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC)، دیجیتال و سپس ارسال و در نقطه پایانی انتقال، با استفاده از یک مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC) مجددا آن را به آنالوگ تبدیل نمود. فناوری VoIP نظیر آنچه اشاره گردید کار می‌کند. در ابتدا، صدای دیجیتال شده در بسته‌های اطلاعاتی قرار می‌گیرد و پس از ارسال در مقصد مجددا به صوت تبدیل می‌گردد. با ذخیره اطلاعات به فرمت دیجیتال می‌توان بر روی آنان کنترل بهتری را اعمال نمود. مثلا می‌توان آنان را فشرده، مسیر آنان را تعیین و یا آنان را به یک فرمت جدید دیگر تبدیل نمود.

شبکه‌های مبتنی‌ بر پروتکل TCP/IP از بسته‌های اطلاعاتی IP تشکیل می‌گردند، که شامل یک هدر ( برای کنترل ارتباطات ) و یک PayLoad به منظور مبادله داده می‌باشند. فناوری VoIP از بسته‌های اطلاعاتی IP به منظور حرکت در شبکه و رسیدن به مقصد نهایی استفاده می‌نماید.

نحوه برقراری ارتباط

با سیستم‌های VoIP به یکی از سه روش زیر می‌توان ارتباط تلفنی برقرار کرد:

1. ATA یا (Analog Telephone Adapter)

ساده‌ترین روش برقراری ارتباط VoIP با استفاده از ATA ها که Gateway هم نامیده می‌شوند، می‌باشد. این ابزارها این امکان را به شما می‌دهند که از تلفن‌های آنالوگ استاندارد فعلی‌تان استفاده کنید (اگر هنوز از تلفن‌های آنالوگ استفاده می‌کنید). به آسانی می‌توانید HandSet استانداردتان را به ATA متصل کنید، سپس ATA را به کامپیوتر یا ارتباط اینترنت‌تان وصل کنید. با این کار قادر به برقراری ارتباط VoIP خواهید بود. ATA سیگنال آنالوگ را از تلفن استاندارد شما می‌گیرد و آن را به سیگنال دیجیتال آماده برای انتقال در بستر اینترنت تبدیل می‌کند. همراه برخی  ATAها یک نرم‌افزار هست که روی کامپیوتر نصب می‌شود و شما را قادر می‌سازد که آن را برای VoIP با دقت پیکربندی کنید.

2. IP Phones

دارای یک کانکتور Ethernet RJ45 به جای کانکتورهای استاندارد RJ11 هستند. این تلفن‌ها تمام نرم‌افزارها و سخت‌افزارهای لازم برای برقراری ارتباطات VoIP را به صورت built-in دارند. مستقیمأ به روتر شما وصل می‌شوند و یک ورودی سریع و مقرون به صرفه به دنیای VoIP فراهم می‌کنند.

3. کامپیوتر به کامپیوتر

این روش آسان‌ترین روش استفاده از تکنولوژی VoIP است. شرکت‌های زیادی هستند که نرم افزارهای مقرون به صرفه‌ای ارائه می‌دهند که می‌توانید برای این نوع VoIP از آنها استفاده کنید. معمولاً تنها مبلغی که باید پرداخت کنید فقط هزینه ماهانه ISP است. تمام آنچه که نیاز دارید یک میکروفون، بلندگو، یک کارت صدای مناسب و یک ارتباط اینترنت با سرعت مناسب است.

شرکت‌های تلفنی بزرگ امروزه با استفاده از VoIP هزاران تماس تلفنی راه دور را از طریق یک circuit switch به درون یک IP Gateway مسیردهی می‌کنند. این داده‌ها در طرف دیگر توسط یک Gateway دریافت شده و سپس با یک circuit switch محلی دیگر مسیردهی می‌شود. هر روزه شرکت‌های بیشتری سیستم‌های تلفنی VoIP را نصب می‌کنند و تکنولوژی VoIP در حال رشد است.

نحوه ایجاد یک اتصال VoIP

برای ایجاد یک ارتباط مبتنی بر VoIP می‌بایست مراحل زیر را دنبال نمود (تمامی مراحل می‌بایست به صورت بلادرنگ انجام گردد).

تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال: تبدیل سیگنال صوتی آنالوگ به سیگنال دیجیتال (مجموعه‌ای از صفر و یک) توسط یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (AC/DC)

فشرده سازی سیگنال دیجیتال: پس از تبدیل سیگنال صوتی به دیجیتال، بیت‌های موجود می‌بایست بر اساس یک فرمت مناسب فشرده تا آماده ارسال گردند. در این رابطه از پروتکل‌های متعددی استفاده می‌گردد. PCM و استاندارد ITU-T G.711 نمونه‌هایی در این زمینه می‌باشند .

استفاده از یک پروتکل بلادرنگ: در این مرحله، بسته‌های صوتی در بسته‌های اطلاعاتی و با استفاده از یک پروتکل بلادرنگ عموما RTP بر روی UDP قرار می گیرند.

استفاده از یک پروتکل سیگنالینگ: در این مرحله لازم است از یک پروتکل سیگنالینگ به منظور فراخوانی کاربر استفاده گردد. پروتکل ITU-T H323 نمونه‌ای در این زمینه می‌باشد .

تبدیل سیگنال دیجیتال به آنالوگ: در سمت گیرنده، می‌بایست بسته‌های اطلاعاتی از یکدیگر مجزا، داده‌ها استخراج و به سیگنال‌های صوتی آنالوگ تبدیل و در نهایت برای کارت صدا و یا تلفن ارسال گردند .

چالش‌های امنیتی VoIP

با توجه به این که فناوری VoIP در ارتباط با اتصال اینترنت است و از آن استفاده می‌نماید، مشکلات و مسائل امنیتی در ارتباط با کامپیوتر متصل شده به اینترنت می‌تواند سرویس فوق را نیز تحت تاثیر قرار دهد. فناوری VoIP هنوز جوان است و بحث‌های مختلفی در خصوص ظرفیت ریسیک پذیری آن وجود دارد. مهاجمان ممکن است قادر به انجام فعالیت‌هایی نظیر قطع مکالمه تلفنی، استراق سمع، برنامه‌ریزی و هدایت حملات مبتنی بر مهندسی اجتماعی با بررسی Caller ID و در نهایت از کار انداختن سرویس فوق باشند. فعالیت‌هایی که مستلزم استفاده از حجم بالایی از منابع شبکه است، نظیر دریافت فایل‌های حجیم، بازی‌های آنلاین، استفاده از محتویات چندرسانه‌ای (صوت و تصویر )، می‌تواند سرویس VoIP را تحت تاثیر قرار دهد.

در زمان استفاده از فناوری VoIP ممکن است با مسائل دیگری که در ارتباط با روتینگ تلفن بر روی اتصال broadband  اینترنت است نیز برخورد نماییم. برخلاف خطوط تلفن سنتی، که امکان استفاده از آنان حتی در صورت قطع برق وجود دارد، سرویس VoIP در چنین مواردی غیرقابل استفاده می‌گردد و ممکن است مسائل خاصی را برای سیستم‌های امنیتی منازل و یا دستیابی به شماره تلفن‌های اضطراری به دنبال داشته باشد .

نحوه حفاطت

در زمان استفاده از سرویس فوق لازم است به موارد زیر توجه گردد :

بروز نگه داشتن نرم‌افزارها: در صورتی که تولید کنندگان نرم‌افزار برای سیستم عامل دستگاه مورد نظر نسخه‌های بروزی را ارائه داده‌اند، می‌بایست در اولین فرصت نسبت به نصب آنان اقدام گردد. نسخه‌های مخصوص ممکن است فرایند آپدیت را در سطح Firmware انجام دهند. با سینک نرم‌افزارهای موجود، پیشگیری لازم در خصوص برخی حملات برنامه‌ریزی شده با هدف بهره گیری از نقاط آسیب پذیر انجام خواهد شد.

استفاده و بروز کردن نرم‌افزارهای آنتی ویروس: برنامه‌های ضد ویروس قادر به تشخیص و حفاظت کامپیوتر شما در مقابل ویروس‌های شناخته شده می‌باشند. با توجه به این واقعیت که مهاجمان به صورت مستمر اقدام به نوشتن ویروس‌های جدید می‌نمایند، لازم است که این نوع نرم‌افزارها همواره بروز باشند .

استفاده از گزینه‌ها و تنظیمات امنیتی: برخی از ارائه دهندگان سرویس VoIP ، امکان رمزنگاری اطلاعات را نیز به عنوان یک سرویس دیگر در اختیار مشتریان خود قرار می‌دهند. در صورت وجود نگرانی در خصوص تعرض به حریم خصوصی خود، می‌توان از این ویژگی و سایر گزینه‌های موجود در این رابطه استفاده نمود.

نصب و یا فعال نمودن یک فایروال: فایروال‌ها با بررسی بسته‌های اطلاعاتی می‌توانند یک سطح حفاظتی مناسب در خصوص فیلتر نمودن برخی کدهای مخرب جهت ورود به سیستم شما را انجام دهند. برخی از سیستم‌های عامل به همراه یک فایروال ارائه می‌گردند. در چنین مواردی لازم است از فعال بودن آنان اطمینان حاصل نمود .

بررسی تنظیمات امنیتی: هم کامپیوتر شما و هم تجهیزات و نرم‌افزارهای ارائه شده جهت استفاده از سرویس VoIP ،‌ امکانات و گزینه‌های متفاوتی را در اختیار شما قرار می‌دهند. فعال نمودن برخی گزینه‌ها ممکن است ضریب آسیب پذیری شما را در مقابل حملات افزایش دهد. بنابراین لازم است گزینه‌های غیرضروری را غیرفعال نمود. پیشنهاد می‌گردد تنظیمات امنیتی به دقت بررسی گردد و صرفا گزینه‌هایی انتخاب شود که ضمن تامین اهداف عملیاتی، باعث افزایش ضریب آسیب پذیری شما نگردد .

مزایای VoIP

از آنجایی که با استفاده از VoIP شما از هر جایی که به پهنای باند مناسب دسترسی داشته باشید، می توانید ارتباط برقرار کنید، کاربران می‌توانند هنگام مسافرت  ATAها یا  IP Phoneهایشان را همراه داشته باشند و به تمام خدماتی که تلفن خانگی شان ارائه می‌دهد دسترسی داشته باشند.

برخی افراد از یک Soft-Phone (نرم‌افزار تلفن) برای دسترسی به سرویس  VoIPشان استفاده می‌کنند. یک Soft-Phone یک نرم‌افزار ویژه است که سرویس VoIP را در کامپیوتر یا لپ‌تاپ شما نصب می‌کند. این برنامه‌ها این امکان را به شما می‌دهد که از طریق لپ‌تاپ‌تان از هرجای دنیا که به یک ارتباط با پهنای باند مناسب دسترسی داشته باشید ارتباط تلفنی برقرار کنید.

اغلب شرکت‌های تلفنی سنتی هزینه سرویس‌های اضافی را در صورت حساب شما می‌گنجانند. در حالی که اگر از سرویس دهنده‌های VoIP استفاده کنید، این سرویس‌ها استاندارد به حساب می آید. سرویس‌هایی مثل:

• Caller ID
• Call Waiting
• Call Transfer
• Repeat Dialing
• Return Call
• Three-way Dialing

بعضی از سرویس‌دهندگان VoIP مزایای بیشتری در مورد فیلتر کردن تماس‌های تلفنی ارائه می‌دهند. این قابلیت‌های اضافی به شما این امکان را می‌دهد که در مورد چگونگی انتقال تماس‌های تلفنی بر اساس اطلاعات Caller ID  تصمیم‌گیری نمایید. این قابلیت‌ها به شما امکان انجام کارهای زیر را می‌دهد:

• انتقال تماس تلفنی به یک شماره تلفن خاص (Forwarding)
• ارسال مستقیم تماس به Voicemail
• ارسال پیغام اشغال بودن مشترک به تماس گیرنده
• امکان سرویس در دسترس نبودن مشترک

بسیاری از سرویس‌های VoIP امکان بررسی Voicemail شما را از طریق اینترنت و یا توسط فایل پیوست نامه الکترونیکی که به کامپیوتر یا PDA شما ارسال شده است را می‌دهد. در هنگام تهیه سرویس VoIP از سیستم تلفن و سرویس دهنده VoIP در مورد قابلیت‌های آن‌ها و هزینه خدمات سوال کنید.

برای مدیران شبکه، سیستم تلفن VoIP به این معنی است که به جای دو شبکه تنها با یک شبکه روبرو هستند. جابجایی سیستم VoIP نیز به آسانی صورت می‌گیرد. این بدین دلیل است که اکثر سیستم‌های تلفن مورد استفاده در شبکه VoIP دارای رابط Web بوده و به راحتی توسط مدیر شبکه قابل مدیریت هستند. پروسه MAC یا (Move, Add, Change) به راحتی قابل انجام خواهد شد و لازم نیست برای هر بار انجام MAC با سرویس دهنده‌تان تماس بگیرید. تمام این‌ها به معنای هزینه کم تر برای سازمان شما می‌باشد.

یکی دیگر از منافعی که برای شرکت‌های دارای VoIP می‌تواند وجود داشته باشد این است که شعب سازمان‌ها می‌توانند در سرتاسر دنیا پراکنده شده باشند و نیازی به مجتمع بودن آنها نیست.

مزایای استفاده از VoIP نسبت به PSTN

در زمان استفاده از خطوط PSTN ، کاربران عملا هزینه زمان استفاده شده توسط شرکتی که مدیریت خط PSTN را برعهده دارد،‌ پرداخت می‌نمایند و هر اندازه که بیشتر با تلفن صحبت نمایند هزینه بیشتری را نیز می‌بایست پرداخت نمایند. علاوه بر این، نمی‌توان بطور همزمان با بیش از یک شخص گفتگو نمود. در فناوری VoIP می‌توان هر زمان و با هر شخص گفتگو نمود. کافی است که در آن مقطع زمانی سایر افرادی که شما می‌خواهید با آنان گفتگو نمایید نیز به اینترنت متصل شده باشند. مکالمه برقرار شده تا زمان دلخواه (مستقل از هزینه‌های مربوطه) می‌تواند ادامه یابد. علاوه بر این، می‌توان در یک زمان با چندین نفر گفتگو نمود. در زمان گفتگو با سایر افراد و بطور همزمان می توان با آنان داده‌ای (نظیر تصاویر، نمودارها و تصاویر ویدیویی) را نیز مبادله نمود .

چرا تاکنون از این فناوری در ابعاد گسترده‌ای استفاده نشده است؟

در این بخش لازم است به برخی مسائل حاصل از ائتلاف بین معماری VoIP و اینترنت اشاره گردد. مبادله داده صوتی می‌بایست به صورت بلادرنگ و بدون توقف انجام گردد و این موضوع با معماری نامتجانس اینترنت که ممکن است از تعدادی روتر (دستگاه‌هایی که مسیریابی بسته‌های اطلاعاتی را انجام می‌دهند) به منظور مسیریابی بسته‌های اطلاعاتی استفاده نماید، همخوانی نداشته و می‌تواند باعث بروز مسائل خاصی نظیر افزایش زمان RTT (برگرفته از Round Trip Time) گردد. بنابراین، می‌بایست با اعمال تغییرات لازم و بکارگیری فناوری‌های دیگر، زمینه استفاده موثر از فناوری VoIP را فراهم نمود .

مشکلات ارتباطات تلفنی مبتنی بر اینترنت

اساساً مشکلات ارتباطات تلفنی مبتنی ‌بر IP را می‌توان در سه گروه جای داد: مشکلات شبکه، پیکربندی تجهیزات و ناهماهنگی در سیگنالینگ و مشکلات موجود در سمت رابط‌های آنالوگ تلفن. مهم‌ترین مشکلات ناشی از شبکه عبارتند از:

تاخیر (Delay): حدفاصل زمانی ارسال تا دریافت بسته‌های صوتی است که در صورت فرارفتن از یک میزان مشخص، امکان تشخیص مکالمات را دشوار می‌کند.

نوسانات تاخیر: (Jitter)  نوسان در زمان انتقال بسته‌ها، می‌تواند به حذف آن‌ها در سیستم‌های VoIP بینجامد. این عامل مخرب معمولاً ناشی از بروز پدیده تراکم (Congestion) در داخل شبکه است.

تخریب بسته‌‌های صوتی (Packet Loss): خرابی‌ها و خطاهای تجهیزات شبکه می‌تواند به تخریب و حذف بسته‌های صوتی منجر شود. این موضوع در مورد مکالمات تلفنی، به معنی از دست‌رفتن بخشی از مکالمه است.

دشواری‌های ناشی از پیکربندی نادرست یا نامناسب تجهیزات و سیگنالینگ میان آن‌ها نیز در دو گروه قابل‌تفکیک هستند.

پیکربندی تجهیزات انتهایی VoIP: گزینش نادرست نوع کدکننده (CODEC) و مکانیسم‌های جبران‌سازی بسته‌های تخریب شده در شبکه، می‌تواند به کاهش کارایی کمک کند.

 تنظیمات روترها و دیواره آتش: ترافیک صوتی درصورت تنظیم‌نبودن یک روتر یا دیواره آتش در پشت آن به دام خواهد‌ افتاد. بنابراین تسهیل عبور این ترافیک از داخل عناصر فوق، الزامی است.

مشکلات موجود در سمت رابط‌های آنالوگ تلفنی در واقع همان‌هایی است که سال‌ها مهندسان شبکه‌های تلفنی را به خود مشغول نموده‌اند. در راس این مشکلات، پدیده انعکاس (Echo) و نویز (Noise) قرار دارند که با انتقال به محیط دیجیتال، آثار تخریبی آن‌ها بیشتر شده است. سیاست کلی حذف این موارد، در حد فاصل شبکه IP و بخش آنالوگ است.

نتیجه گیری:

امروزه برای برقراری ارتباط تلفنی راه دور اغلب از تکنولوژی‌ای به نام VoIP استفاده می شود. این سرویس برای انتقال مکالمات از طریق شبکه اینترنت به جای شبکه سنتی مخابراتی ایجاد شده است. اگر تاکنون چیزی راجع VoIP نشنیده‌اید، خواندن این مقاله نظر شما را درباره این که ارتباطات تلفنی راه دور چگونه انجام می‌شود و آینده ارتباطات تلفنی چه خواهد بود، تغییر میدهد. VoIP یک روش برای تبدیل سیگنال‌های آنالوگ صوت به داده‌های دیجیتال است که از طریق اینترنت منتقل می‌شوند. در واقع روشی که با آن می‌توان ارتباطات همزمان چه به صورت صوت یا تصویر و… را برقرار کرد. البته قبل از به وجود آمدن این روش راه‌های دیگری هم بوده اما با کشف این روش تحولی عظیم در هزینه‌ها صورت گرفت که قابل مقایسه با هزینه‌های ارتباطی قبل نیست. این نکته نیز دارای اهمیت می‌باشد که تکنولوژی VoIP با کوچکترین تغییر در ابزارهای سنتی قابل راه‌اندازی می‌باشد. از آن جایی که با استفاده از VoIP شما از هر جایی که به پهنای باند مناسب دسترسی داشته باشید، می توانید ارتباط برقرار کنید، کاربران می‌توانند هنگام مسافرت ATAها یا IP Phone هایشان را همراه داشته باشند و به تمام خدماتی که تلفن خانگیشان ارائه می‌دهد دسترسی داشته باشند. البته از این فناوری در ابعاد گسترده‌ای استفاده نشده است زیرا مبادله داده صوتی می‌بایست به صورت بلادرنگ انجام گردد و این موضوع با معماری نامتجانس اینترنت که ممکن است از تعدادی روتر به منظور مسیریابی بسته‌های اطلاعاتی استفاده نماید، همخوانی نداشته و می‌تواند باعث بروز مسائل خاصی نظیر افزایش زمان RTT (برگرفته Round Trip Time ) گردد. مشکلات ارتباطات تلفنی مبتنی ‌بر IP را می‌توان در سه گروه جای داد: مشکلات شبکه، پیکربندی تجهیزات و ناهماهنگی در سیگنالینگ و مشکلات موجود در سمت رابط‌های آنالوگ تلفن.