Voip‐телефония как глобальная система связи

Аннотация: Статья посвящена рассмотрению устройства, принципов работы и преимуществ VoIP‐телефонии – новейшей системы телефонной связи с использованием VoIP‐ технологий. Автор убедительно доказывает, что данный вид телефонной связи намного удобней и практичней по сравнению с традиционной фиксированной телефонией.

Ключевые слова: связь, телефония, VoIP, VoIP‐телефония, коммуникация, коммуникационный протокол, протокол IP, голосовой шлюз, абонент, Интернет.

За последние сто лет телефония прошла долгий и трудный путь от знаменитого «Барышня, дайте Смольный!» до небольшого смартфона, лежащего в нашем кармане [1, 7]. Изначально телефонная связь обеспечивалась достаточно громоздким оборудованием, которое занимало площадь в несколько десятков квадратным метров. Так, например, под первую автоматическую телефонную станцию (АТС) Москвы, размещённую в конце 1930-х годов в здании на Большой Ордынке, было отведено целых два этажа! [4] Сейчас же связь осуществляется по средствам серверов IP-АТС, размеры которых сопоставимы с размерами обычных персональных компьютеров. На данный момент в структуре телефонных сетей оборудование традиционной телефонии, установленное десятки лет назад, соседствует с оборудованием VoIP-телефонии, активно вошедшим в использование в последние пятнадцать лет.

VoIP (от англ. voice over IP – «голос через IP», голосовой шлюз) – это телефонная связь по протоколу IP (Internet Protocol), обеспечиваемая набором коммуникационных протоколов и методов, позволяющих осуществлять двухстороннее голосовое и видео-общение по сети Интернет и любым другим IP-сетям. Использование VoIP телефонии предоставляет любому человеку, имеющему доступ к Интернету, возможность стать абонентом телефонной связи. При этом можно использовать как отдельно стоящее оборудование (IP телефон или голосовой шлюз, позволяющий подключать обычный телефонный аппарат), так и установленное программное обеспечение на компьютере (Soft Phone).

Одно из ключевых преимуществ VoIP-телефонии – это экономия финансовых средств на ведении междугородних и международных переговоров. Такие звонки чаще всего обеспечиваются за счёт специального Soft Phone. Это современный, очень удобный класс ПО для ПК и смартфонов, благодаря которому абонентский голосовой сигнал (в цифровом виде) проходит по сетям пакетной коммутации, а не по телефонным сетям, вследствие чего расход средств идёт только на оплату использованного трафика Интернет-провайдера. Примерами такого ПО можно назвать Skype, WhatsApp, Google Talk, Viber. По статистике, приведённой информационным порталом Rusability, в 2018 году около 71% россиян сэкономили на звонках благодаря этим приложениям.

Чуть менее значительное преимущество – возможность общаться по средствам VoIP-технологии не только с людьми, обладающими таким же ПО, но и с абонентами других операторов. Для осуществления таких звонков необходимо обращение к оператору данной связи для подключения услуги и согласие звонящего оплачивать разговоры.

А теперь рассмотрим составляющие VoIP-телефонии, а именно – её техническую часть.

Абонент – конечный пользователь услуги телефонной связи. Для упрощения предоставления услуг телефонной связи абонентам присваиваются телефонные номера, которые они приобретают у оператора связи. Такие номера позволяют идентифицировать звонящего, а также определить направление вызова. В Российской Федерации три первые цифры десятизначного номера указывают на междугородний узел связи, по ним можно определить тип телефона (городской или мобильный) и оператора связи. Услуга VoIP- телефонии по предоставлению номеров популярна у обладателей малого бизнеса. Это связано с тем, что у клиентов вызывают большее доверие организации, использующие в своей работе городские телефонные номера (8-495…), а не мобильные (8-916…). Это подтвердили исследования, проводившиеся многими компаниями, от «Билайна» до «Яндекса». Достаточно обратить внимание на то, что поисковые системы поднимают в топ поиска компании и организации с городскими номерами, и лишь потом – с мобильными. Однако наличие городского номера, подаваемого по технологии VoIP, позволяет использовать его в любой точке земного шара. Приобретя для продажи своих услуг московский телефонный номер, организация может располагаться в любом городе России, а единственным требованием для размещения рабочих мест становится наличие широкополосного доступа в Интернет.

Ниже представлена упрощённая схема сети телефонной связи с использованием VoIP- технологий:

Рис. 1. Схема сети на базе VoIP-технологий

Основными компонентами связи являются:

• Телефонный аппарат – устройство, подключаемое к линии телефонной связи и служащее для передачи и приёма речевой информации.
• Голосовой шлюз (VoIP) – устройство, предназначенное для подключения телефонных аппаратов или офисных АТС к IP- сети для передачи через неё голосового трафика.
• Интернет – всемирная система объединённых компьютерных сетей для хранения и передачи информации.
• Сервер провайдера – комплекс оборудования и ПО, обеспечивающий подключение к нужным услугам связи.
• Шлюз – аппаратный маршрутизатор (осуществляет преобразование IP в TDM).
• ТФОП – телефонная сеть общего пользования.

Связь между абонентами осуществляется через сервер провайдера. После приобретения одного лишь внешнего многоканального городского номера сервер провайдера вместе с использованием программного обеспечения Soft Phone позволит организовать рабочие места в call-центре за компьютерами. При этом компания при необходимости может увеличивать количество рабочих мест простым добавлением компьютеров с доступом в Интернет.

В технологии VoIP чаще всего используются два протокола: SIP и

H.323. Считается, что H.323 был написан телефонистами, поэтому он является более громоздким, не экономит трафик и предоставляет недостаточную поддержку мобильности пользователей; само руководство по данному протоколу изложено в 723 страницах. SIP протокол был написан инженерами сети передачи данных и является более простым в использовании; его отличительной особенностью считается экономия трафика, поэтому на его основе могут работать различные приложения, а справочник по его использованию состоит из 150 страниц. Кроме того абоненты, использующие SIP-протокол, могут сохранять SIP-ID во вре- мя путешествий (сервера SIP-сети позволяют отслеживать местоположение). Такой подход значительно упрощает голосовую и видеосвязь, передачу файлов различной категории и т. д.

Для компаний, которым необходима конфиденциальность передачи данных, предоставляется SIP\TLS – аналог защищённого соединения HTTPS. Протокол позволяет клиенту общаться с нужным сервером при условии согласия с предоставленным сертификатом. Используется асимметричное шифрование для аутентификации и симметричное шифрование для конфиденциальности, а также коды аутентичности сообщений для сохранения целостности передаваемых данных. Однако такой метод защиты считается достаточно уязвимым, поэтому он дополняется SRTP (протокол шифрования и установления подлинности сообщения, предотвращающий подмену данных) и ZRTP (криптографический протокол согласования ключей шифрования, используемый в системах передачи голоса VoIP). Наиболее широкое распространение получил SIP\TLS+ZRTP.

Ознакомившись со всеми составляющими схемы (рис. 1), проследим по ней, как происходит соединение между двумя VoIP-абонентами.

1. Абоненты одной или разных сетей, но используют SIP. Оба телефонных аппарата подключены к Интернету и соединены с сервером выбранного оператора. Абонент №1 набирает номер абонента №2, сервер находит местоположение абонента №2 и отправляет сигнал вызова. Абонент №2 принимает вызов, между абонентами устанавливается связь, которая осуществляется благодаря Интернету.
2. Абонент с VoIP-телефона связывается с мобильным или стационарным устройством (или наоборот). Действия при связи аналогичны пункту 1, однако звонки осуществляются через шлюзы, расположенные в городах, в которых находятся абоненты, для связи с ТФОП.

Всё вышесказанное свидетельствует о том, что VoIP-телефония намного удобней и практичней в использовании по сравнению с традиционными фиксированными видами телефонной связи. В последние годы услуги телефонной связи активно уходят в сеть передачи данных и становятся необъемлемой частью сети Интернет.

Литература и источники:

1. Быховский М.А. Развитие телекоммуникаций. История телеграфа, телефона и радио до начала ХХ века. М.: Либроком, 2010. 344 с.
   1. Галаганова С.Г. Язык СМИ и молодёжная политика в сфере культуры // Молодёжная политика. Коллективная монография в 5 тт. Т. 4. Молодёжная поли- тика XXI века: ответы на вызовы времени / Ред. и сост. А.Ф. Радченко. М.: Город 21 век, 2017. С. 136–144.
   1. Гольдштейн Б.С., Пинчук А.В., Суховицкий А.Л. IP-телефония. М.: Ра дио и связь, 2001. 336 с.
   1. История отечественных средств связи. Антология. М.: Столичная энциклопедия, 2013. 576 с.
   1. Мельников С.А., Пролетарский А.В., Баскаков И.В., Федотов Р.А. IP-телефония в компьютерных сетях. М.: Интернет-университет информационных технологий, 2008. 184 с.
   1. Росляков А., Самсонов М. IP-телефония. М.: Эко-Трендз, 2003. 252 с.
   1. 120 лет телефонной связи в Петербурге / ред. Е.И. Петрова. СПб.: Типография «Правда», 2007. 272 с.
   1. Формы, методы и технологии профилактики и противодействия проникновению идеологии экстремизма и терроризма в образовательную среду / Ре- марчук В.Н., Бочарников И.В., Семикин Г.И., Белозёров В.К., Овсянникова О.А., Смульский С.В., Зеленков М.Ю., Гейреханов Г.П., Галаганова С.Г и др. М.: Экон- иформ, 2019.
   1. Information analytics as an instrument of strategic management /Inozemtsev V.A., Remarchuk V.N., Otrokova O.Yu., Shcherbakova O.M. В сборнике: Advances in Economics, Business and Management Research Proceedings of the 2018 International Conference on Economy, Management and Entrepreneurship (ICOEME 2018). 2018. С. 22–25.

Шишова А.Д., студентка группы СГН3‐42 Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана

Научный руководитель: Галаганова С.Г., канд. философ. наук, доцент кафедры «Информационная аналитика и политические технологии»