1、毕业论文（20 届）校园 IP 语音系统配置与建设所在学院专业班级 计算机网络工程学生姓名指导教师完成日期IP 语音系统配置与建设摘 要进入 2 1 世纪以来，计算机网络得到飞速的发展和普及。随着 3G、4G 时代的到来和现代网络技术的快速发展，人们对于通信技术和通讯质量有了更高更大的追求，因此传统的 PSTN(公共交换电话网络)上的语音业务正逐步的向 IP网络上过渡。同时，伴随着 IP 技术框架中汇聚网络研究的发展和 IP 语音技术的提出，VOIP （voice over Internet protocol）是一种以 IP 电话为主并推出相应的增值业务的技术。简单的说，VOIP 就是将模拟信
2、号数字化，以数据封包的形式在 IP 网络上做实时传递。 VOIP 可以在 IP 网络上便宜的传送语音、传真、视频、和数据等业务，如统一消息业务、虚拟电话、虚拟语音/传真邮箱、查号业务、Internet 呼叫中心、Internet 呼叫管理、电话视频会议、电子商务、传真存储转发和各种信息的存储转发等。本文主要研究了 Cisco IP communicator 的通信，思科语音电话的通信，还有三方 X-lite 电话通信、手机与 X-lite 通信，CUCM 管理 IP 电话实现通信。 关键字： 语音 IP 电话 VOIP Cisco IP communicator CUCM Voice over
3、 IP system configuration and constructionAbstractSince the 21st century, the rapid development of computer network technology and popularization. With the advent of the era of 3 g, 4 g and the rapid development of modern network technology, people pursuit of communication technology and the communic
4、ation quality is higher, so the traditional PSTN (public switched telephone network) voice business gradually transition to the IP network. At the same time, with the development of IP technology convergence network research framework and voice over IP technology, VOIP (voice over Internet protocol)
5、 is a kind of give priority to with IP telephony and introduced the corresponding value-added business technology. Simply put, VOIP is the digital to analog signals,in the form of data packets on the IP network to doreal-time transmission.VOIP can transmit voice cheap on IP network, fax, video, and
6、data and other business, such as the unified message business, virtual telephone, voice/fax mail, directory services, Internet call center,Internet, phone video conference call management, e-commerce,fax store-and-forward and forward all kinds of information storage, etc.This paper mainly studies th
7、e Cisco IP communicator communication,sharp voice call of the communication, and based on the three sidesX-lite telephone communication, mobile phone and X-lite communication, CUCM management IP telephony for communicationKey words: Voice over IP telephony VOIP Cisco IP communicator CUCMIP语音系统配置与建设目
8、 录 第六章 IP语音系统配置与建设 .16.1.基础知识 .16.1.1.IP 语音系统的原理 .16.1.2.IP 语音系统的特点 .16.1.3.IP 语音系统的控制协议 .26.1.4.IP 语音系统的安全性 .36.2.项目描述与分析 .56.2.1.项目背景及要求 .56.2.2.项目实施环境分析 .56.2.3.功能需求分析 .56.3.项目设计和实施 .66.3.1.某办公室语音系统描述 .66.3.2.某办公室语音系统总体设计 .66.3.3.某办公室语音系统实施 .76.3.3.1.办公室综合布线 .76.3.3.2.服务器搭建 .76.3.3.3.CISCO 软电话配置
9、.186.3.3.4.CISCOIP 硬电话配置 .236.3.3.5.Cisco 软电话的会议功能的配置 .256.3.3.6 CUCM（Cisco Unified CallManager）统一管理思科 IP 电话 .29致谢 .46校园 IP 语音系统配置与建设第 1 页 共 46 页IP语音系统配置与建设6.1.基础知识6.1.1.IP 语音系统的原理IP 电话是建立在 IP 技术上的分组化、数字化传输技术。通过语音压缩算法把普通电话的模拟信号转换成计算机可连入因特网传送的数据包，同时将收到的 IP 数据包转换成声音的模拟信号。达到由互联网传送语音的目的。6.1.2.IP 语音系统的特点
10、特点一：IP 电话集远程会议、通讯、网络信息一体。IP 电话通过数据网络传送语音信号，它既能保证通话质量，又可提供数据服务，比如通过 IP 可视电话机的屏幕可以浏览新闻，查看股票信息，检索在线通讯簿以及召开电话会议等。特点二：显著降低网络运营成本。目前，许多企业并行两到三条网络：一条用作语音传送，一条用作视频会议，另一条用于数据传输，这种复杂结构直接带来网络维护的高成本。基于数据网，IP 电话系统可以有效地把这些网络整合，减少了企业在话路设备、电话系统安装和维护上的投资。同时，因为企业内部的通话是在数据网上进行，不占用电信服务商的资源，因而降低了话费支出，特别是对于那些分支多，地域分散的大型企
11、业，长途话费的节省就更加显著。成功应用宝利通 IP 电话系统的美国微软公司认为 IP 电话系统节约了他们的资金，现在我们的本地拨号费用降低了 33%，每年约节省 25000 美元，此外还大大减少了建立一体化信息平台所发生的系统改造成本。”。特点三：灵活便捷。由于 IP 电话技术将语音与数据网络融为一体，减少了布线，安装时只要将 IP 电话机与数据线连接即可，无需识别哪个是语音线。此外，当座位发生变动时，只要把 IP电话机与新地点的数据线连上，就可以和先前一样办公。而在传统电话网络中，移机则需要通过专业工程师的“跳线”来调整。更方便的是，这种移动在部署 IP 电话的分支机构间可以畅通无阻。这对于
12、那些实行弹性工作时间、人员移动性大、或是座位变换频校园 IP 语音系统配置与建设第 2 页 共 46 页繁的企业而言，受益会更显著。特点四：助力企业改善客户服务关系，创造更多的增值服务。IP 电话能提供数据和语音的整合应用，将语音邮件转换成电子邮件及时发到相关人员的邮箱，设置特殊的拨叫服务以及呼叫管理。在 IP 电话系统的支持下，企业的客户可以选择喜欢的方式寻呼，移动电话，固定电话等获得内容丰富的信息提示。IP 电话系统的日益成熟，让越来越多的企业和电信服务商不再局限于使用传统电话网，而是更多的采用 IP 电话应用和服务。IP 电话正在成为企业重要的信息传输和沟通载体，尽管要让传统电话网上的所
13、有语音流量都通过数据网络进行传输还需要时间，但IP 电话折射出的生命力预示这一领域会是企业应用的发展方向。6.1.3.IP 语音系统的控制协议6.1.3.1 SIP 协议SIP(Session Initiation Protocol，会话初始协议)是一个面向 Internet 会议和电话的简单信令协议标准。SIP 与 HTTP 和 SMTP 是类似的，都是基于文本的协议。它用于用户间建立和配置交互式通信会议(如：语音、图像、交谈、交互游戏、虚拟现实等) 。SIP 是应用层控制信令协议，可用于建立、修改或结束一个或几个参与者的会议，包括 Internet 多媒体会议、Internet 电话呼叫、
14、多媒体分发。会议中的成员可以通过多点传送(multicast)方式或单点传送网(unicastmesh)方式、甚至两者混合的方式进行通信。SIP 支持会议描述，允许与会者协商选用兼容的媒体类型。由于 SIP 没有捆绑于任何特定的会议控制协议，因而协议具有普遍重要性，而且特别适用于局域网电话系统的应用。由于 SIP 与下面的传输层和网络层协议无关，而且提供内在的可靠保证机制，所以只要求底层提供可靠或不可靠的分组业务或字节流业务，而 SIP 消息的格式与之无关。在局域网电话系统中 SIP 可以利用 UDP 做传输层协议；其中，UDP 允许上层的应用更仔细地控制消息序列、重传和使用多点传送技术等。6
15、.1.3.2 实时传输协议实时传输协议 RTP（Real-time Transport Protocol）是一个网络传输协议，它是由IETF 的多媒体传输工作小组 1996 年在 RFC1889 中公布的，后在 RFC3550 中进行更新。国际电信联盟 ITU-T 也发布了自己的 RTP 文档，作为 H.225.0，但是后来当 IETF 发布了关于它的稳定的标准 RFC 后就被取消了。它作为因特网标准在 RFC3550（该文档的旧版本是 RFC1889）有详细说明。 RFC3551（STD65，旧版本是 RFC1890）详细描述了使用最小控制的音频和视频会议。RTP 协议详细说明了在互联网上传
16、递音频和视频的标准数据包格式。它一开始被设计为一个多播协议，但后来被用在很多单播应用中。RTP 协议常用于流媒体系统（配合RTSP 协议），视频会议和一键通（PushtoTalk）系统（配合 H.323 或 SIP），使它成为IP 电话产业的技术基础。RTP 协议和 RTP 控制协议 RTCP 一起使用，而且它是建立在用校园 IP 语音系统配置与建设第 3 页 共 46 页户数据报协议上的。6.1.3.3 H.323H.323 是一种 ITU-T 标准，最初用于局域网（LAN ）上的多媒体会议，后来扩展至覆盖 VoIP。该标准既包括了点对点通信也包括了多点会议。H.323 定义了四种逻辑组成部
17、分：终端、网关、关守及多点控制单元（MCU）。终端、网关和 MCU 均被视为终端点。6.1.3.4 媒体网关控制协议（MGCP）媒体网关控制协议（MGCP）是由思科和 Telcordia 提议的 VoIP 协议，它定义了呼叫控制单元（呼叫代理或媒体网关）与电话网关之间的通信服务。MGCP 属于控制协议，允许中心控制台监测 IP 电话和网关事件，并通知它们发送内容至指定地址。在 MGCP结构中，智能呼叫控制置于网关外部并由呼叫控制单元（呼叫代理）来处理。同时呼叫控制单元互相保持同步，发送一致的命令给网关。6.1.3.5 媒体网关控制协议（mgcp）媒体网关控制协议（MeGaCo）是 IETF 和
18、 ITU-T（ITU-TH.248 建议）共同努力的结果。MeGaCo/H.248 是一种用于控制物理上分开的多媒体网关的协议单元的协议，从而可以从媒体转化中分离呼叫控制。Megaco/H.248 说明了用于转换电路交换语音到基于包的通信流量的媒体网关（MG）和用于规定这种流量的服务逻辑的媒介网关控制器之间的联系。Megaco/H.248 通知媒体网关将来自于数据包或单元数据网络之外的数据流连接到数据包或单元数据流上，如实时传输协议（RTP）。从 VoIP 结构和网关控制的关系来看，Megaco/H.248 与 MGCP 在本质上相当相似，但是 Megaco/H.248 支持更广泛的网络，如
19、ATM。6.1.3.6 SCCP 协议信令连接控制协议 (signal connection control protocol)是用于思科呼叫管理及其 VOIP 电话之间的思科专有协议。为解决 VOIP 问题，要求 LAN 或者基于 IP 的 PBX 的终点站操作简单，常见且相对便宜。相对于 H.323 推荐的相当昂贵的系统而言，SCCP 定义了一个简单且易于使用的结构。SCCP 的特点：（1 ）能传送各种与电路无关(Non-Circuit-Related)的信令消息。（2 ）具有增强的寻址选路功能,可以在全球互连的不同七号信令网之间实现信令的直接传输。（3 ）除了无连接服务功能以外，还能提供
20、面向连接的服务功能。6.1.4.IP 语音系统的安全性由于传统语音设备上的安全性问题较低，而有数据网络更为开放，技术更容易被掌握，因此 IP 语音通信系统中开发的安全性主要来自于防范数据网络上的攻击。数据网络上的攻击主要有以下几种：校园 IP 语音系统配置与建设第 4 页 共 46 页IP 语音系统开发- 拒绝服务攻击：例如 Finger of death, IP 碎片攻击，Flood Ping , SYN Flood 攻击等。IP 语音系统开发- 病毒攻击：网络上绝大多数的蠕虫、木马等病毒都会对 IP 语音通信系统造成威胁。操作系统漏洞所造成的安全隐患：目前大多数的黑客都是利用操作系统的漏洞
21、，而获取操作系统超级用户的权限，从而对 IP 语音通信系统产生威胁。IP 语音系统开发- 端口扫描：目前网络上有许多可供下载的端口扫描工具，根据这个工具对系统的端口扫描可以得到整个系统网络拓扑图，从而发动攻击。网络设备存在的安全隐患：例如防火墙、路由器以及交换机等网络硬件设备由于本身存在着安全性的问题，因此很容易遭受到攻击。由于数据被窃听所带来的安全隐患：数据在开放性的网络上传输时，很容易被人将这些数据进行拦截，不仅获取其中的信息，还可以伪造信息来欺骗用户，例如 Sniffer,IP欺骗以及中间人攻击都属于这种情况。为了保证 IP 语音通信系统的通信安全，必须要对系统中的安全性结构进行设计，从
22、而实现一个立体化的 IP 语音通信安全结构。具体的设计内容如下：1.将系统中的信令控制服务器放置在一个单独的安全域内，对信令控制服务器的安全进行重点关注，并且将其中的语音信息和控制信息采用不同的通道进行传输。2.采用安全度更高的 Linux 操作系统，有研究表明 Windows 操作系统本身包含更多的安全漏洞，更容易受到攻击。并对操作系统的安全架构进行设计。3.将普通数据与 IP 语音设备分隔， IP 语音通信系统最有效的保护方法是 VLAN 划分，使用这种方式可以隔离大部分的简单攻击和病毒攻击。并且通过在 IP 语音包上携带第二层和第三层的优先级标记，可以和支持 QoS 服务的 IP 网络进
23、行配合，不仅可以保证系统的安全性，还有利于系统质量的提高。4.对在 IP 网络上进行传输的数据进行加密，包括普通的 IP 语音信息和 IP 信令信息进行加密，不仅让信息窃取者在获取信息时不明白信息内容，也可以让系统很清楚的了解哪些信息是未授权第三方伪造的。5.对系统开发的安全权限和安全等级进行严格的限定，尽量让用户不会拥有超过他本身业务所需要的权限。校园 IP 语音系统配置与建设第 5 页 共 46 页6.2.项目描述与分析6.2.1.项目背景及要求1. 某办公室平面图图 6-1 某办公室平面图2. 背景及功能介绍一个公司所追求的是最大化的合法盈利，就需要尽可能高的办事效率，尽可能少的开支。而
24、通过 IP 语音系统，就可以让公司减少昂贵的通讯费用及会议时间，实现高效办事。6.2.2.项目实施环境分析办公室内设置了多个办公单元，利用多层交换机与 IP 电话实现各语音电话之间的互联互通，在办公室内搭建专用网络。6.2.3.功能需求分析表 6-1 任务表任务一 通过因特网，异地组网，内部拨打电话全免费。任务二 使用 IP 软电话（安装在笔记本的软件电话），拨打公司内部分机；校园 IP 语音系统配置与建设第 6 页 共 46 页任务三 实现电话会议；任务四 使用 CUCM 管理思科 IP 电话6.3.项目设计和实施6.3.1.某办公室语音系统 描述1、 在办公室楼通过因特网，异地组网，内部拨打电话全免费。这就需要在每个办公室实现基于 SIP 协议的 IP 电话软件和 IP 硬电话互联互通。2、 实现所有办公单元都能参与电话会议。6.3.2.某办公室语音系统总体设计1、 办公室 IP 语音系统布线拓扑图。图 6-2 某办公室语音系统布线图2、 综合布线设计施工阶段。材料统计：表 6-2 材料统计表设备 型号 数量 单价 总价IP 电话机 CISCO 8交换机 CISCO 1路由器 CISCO 13、 配置语音系统。、服务器搭建。
