Tìm hiểu về VoIP

Ngày nay hầu như các bạn nghe nói rất nhiều cũng như đã và đang sử dụng các dịch vụ Voice over IP (VoIP) trong liên lạc hằng ngày (Skype, Voice chat...). VoIP là một kỹ thuật mang tính cách mạng làm thay đổi thể giới điện thoại, và trong tương lai rất có thể sẽ thay thế toàn bộ hệ thống điện thoại truyền thống. Thực tế chúng hoạt động như thế nào, lợi ích của chúng ra sao? Đâu là những tiện ích và ứng dụng của VoIP? Nếu các bạn quan tâm thì chúng ta cùng nhau tìm hiểu. 

(source fcc)

Hình trên miêu tả 2 mạng: mạng điện thoại truyền thống PSTN (thoại) và mạng Internet (data) tách biệt nhau ra. Mạng điện thoại kết nối nhiều PBX (Private Branch Exchange) lại với nhau, và mỗi một PBX sẽ được nối kết với nhiều máy điện thoại. Trong mạng dự liệu, nhiều mạng cục bộ LAN nối kết lại với nhau thông qua mạng Internet (chia sẻ dự liệu, email, web,...). 

Tại sao lại cần 2 mạng độc lập như thế? Tại sao không nối kết liên mạng chúng lại với nhau? Và khi đó, chúng ta sẽ có 1 mang duy nhất như sau: 

Khi đó voice và data sẽ được truyền tải trên IP qua cùng 1 mạng.

Có vẻ trước tiên chúng ta nên tìm hiểu về lợi ích của VoIP trước khi đi sâu vào tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của VoIP. 

- Một trong những tiên ích đáng kể nhất là giá thấp. Vì điện thoại IP truyền qua tài nguyên internet nên giá thành rất rẻ so với điện thoại PSTN. Đối với các công ty, việc chuyển sang dùng VoIP là một giải pháp giúp giảm thiểu cước phí điện thoại, nhất là điện thoại quốc tế, điện thoại đường dài. Hiện tại trong các công ty đều tồn tại 2 mạng, mạng điện thoại và mạng máy tính (intranet+internet). Việc quản lý 2 mạng này độc lập cũng dẫn đến nhiều tốn kém. Nếu chuyển sang dùng giải pháp VoIP thì công ty sẽ giảm chí phí cho việc quản lý bảo trì hệ thống mạng thoại và data. Dĩ nhiên các công ty phải chấp nhận một chi phí ban đầu để mua các telephone IP, nhưng chi phí về lâu dài sẽ mang đến lợi ích đáng kể. 

- VoIP sử dụng kỹ thuật chuyển mạch gói (packet-switching - PS) của Internet để truyền tải dịch vụ thoại thay vì kỹ thuật chuyển mạch (circuit-switching - CS) như trong mạng điện thoại truyền thống (PSTN -Public switched telephone network). Vì VoIP sử dụng PS nên nó có nhiều tiện ích mà PS mang lại so với CS. Cụ thể, PS cho phép một vài cuộc thoại sử dụng một tài nguyên tương đương tài nguyên dành cho 1 cuộc thoại CS. Ví dụ một cuộc thoại 10 phút trên PSTN sử dụng hết liên tục 10 phút truyền thông tin (transmission) với băng thông 128Kbps. Nếu dùng VoIP để thực hiện cùng 1 cuộc thoại trên, thực tế bạn chỉ cần 3.5 phút truyền thông tin với băng thông 64Kbps. Như vậy bạn giải phóng 64Kbps trong 3.5 phút đấy cho người khác và cả 128Kbps cho 6.5 phút còn lại. Hình dưới đây minh họa sự khác nhau giữa PS và CS. 

Để thực hiện được sự hội tụ trên chúng ta cần các thiết bị mới hoặc có thể thích ứng các thiết bị hiện có (thông qua các adapter), và chúng ta có một mạng như sau: 

Vấn đề khiến VoIP vẫn chưa được triển khai nhiều trong các công ty là gì? Có 2 vấn đề nỗi lên đó là chi phí điện thoại IP còn khá cao và thứ hai là vấn đề bảo mật của VoIP. 

Chính vì VoIP dựa trên kết nối Internet nên nó có thể có những điểm yếu đối với bất kỳ mối đe dọa và các vấn đề gì mà máy tính của bạn phải đối mặt. VoIP có thể bị tấn công bởi virus và mã nguy hiểm khác. Các kẻ tấn công có thể chặn việc truyền thông, nghe trộm và thực hiện các tấn công giả mạo bằng việc thao túng ID và làm hỏng dịch vụ của bạn. 

Các hoạt động tiêu tốn lượng lớn tài nguyên mạng như tải file, chơi chò trơi trực tuyến…cũng ảnh hưởng đến dịch vụ VoIP. Ngoài những vấn đề trên ra, VoIP còn kế thừa những vấn đề chính trong việc định tuyến trên kết nối băng thông rộng. Không giống như các hệ thống điện thoại truyền thống bạn có thể gọi cả khi mất điện Trong hệ thống VoIP, nếu mất nguồn điện thì VoIP cũng không thể thực hiện được cuộc gọi. Ở đây cũng có vài vấn đề liên quan đó là các hệ thống bảo mật tại nhà hoặc số khẩn cấp có thể không làm việc theo như mong muốn....

Ở trên hình cuối cùng ở trên, chúng ta có thể thấy là có một gatekeeper ở trong mạng LAN. Gatekeeper thực chất chỉ dùng trong trường hợp mạng VoIP dùng giao thức signalling H323. Còn nếu dùng SIP thì sẽ không có gatekeeper này, mà thay vào đó là SIPproxy, SIP registrar. 

Trong công ty muốn dùng VoIP cục bộ, thì họ cần phải có một IP PBX như hình dưới đây 

(nguồn 3cx)

Máy chủ IP PBX là tương tự như một máy chủ proxy (SIP proxy): các máy khách SIP, có thể là điện thoại dạng phần mềm hay phần cứng, đăng ký với máy chủ IP PBX và khi chúng muốn thực hiện cuộc gọi, chúng yêu cầu máy IP PBX thiết lập kết nối. Máy IP PBX có một danh mục tất cả mọi điện thoại/người dùng và địa chỉ SIP tương ứng của họ và do vậy có khả năng kết nối cuộc gọi trong mạng hay dẫn hướng cuộc gọi từ bên ngoài thông qua máy VOIP gateway hay một nhà cung cấp dịch vụ VOIP.

VOIP gateway là thiết bị chuyển đổi tín hiệu điện thoại sang dạng IP để truyền trên mạng dữ liệu. Chúng được dùng:

- Để chuyển đổi các cuộc gọi trên đường dây PSTN/điện thoại sang VOIP/SIP. Theo cách này, VOIP gateway cho phép gọi và nhận cuộc gọi trên mạng điện thoại thông thường. Trong nhiều trường hợp trong thương mại, người ta thích tiếp tục sử dụng đường điện thoại truyền thống hơn vì họ có thể đảm bảo chất lượng cuộc gọi và sự sẵn có hơn.

- Để kết nối một hệ thống PBX/Điện thoại truyền thống với mạng IP. Theo cách này, VOIP gateway cho phép gọi qua VOIP. Các cuộc gọi có thể được thực hiện thông qua máy cung cấp dịch vụ VOIP, hoặc trong trường hợp các công ty có nhiều văn phòng, chi phí gọi giữa các văn phòng với nhau có thể được giảm bằng cách chuyển đường các cuộc gọi ra Internet. Hầu hết các thiết bị VOIP gateway là ở dạng thiết bị ngoài. VOIP gateway có một đầu nối mạng IP và một hoặc nhiều cổng để nối dây điện thoại.