TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG
PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO
KHOA HỌC
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP SÁNG TẠO KHOA HỌC TRONG LĨNH
VỰC TIN HỌC: CÔNG NGHỆ THOẠI VOIP
Giảng viên hướng dẫn
GS,TS Hoàng Văn Kiếm
Sinh viên
Phạm Ngọc Tú - 06520527
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG
LỜI NÓI ĐẦU
Chúng ta đang sống trong một kỷ nguyên mà mọi thành tựu khoa học và
côngnghệ đều xuất hiện một cách hết sức mau lẹ và cũng được đổi mới một cách
cực kì nhanh chóng. Ngày nay nghiên cứu khoa học là một trong những hoạt
động có tốc độ phát triển nhanh nhất mọi thời đại. Bộ máy nghiên cứu khoa học
đã trở thành khổng lồ,nó đang nghiuên cứu tất cả các góc cạnh của thế giới. Các
thành tựu nghiuên cứu khoa học đã được ứng dụng vào mọi lĩnh vực của đời
sống. Khoa học đã làm đảo lộn nhiều quan niệm truyền thống. Nó làm cho sức sản
xuất xã hội tăng lên hàng trăm lần so với vài thập niên gần đây.
Về phần mình, bản thân khoa học càng cần được nghiên cứu một cách khoa học.
Một mặt ,phải tổng kết thực tiễn nghiên cứu khoa học để khái quát những lý
thuyết về quá trình sáng tạo khoa học để khái quát những lý thuyết về quá trình
sáng tạo khoa học, mặt khác phải tìm ra được các biện pháp tổ chức, quản lý và
nghiên cứu khoa học tốt hơn làm cho bộ máy khoa học vốn đã mạnh lại phát
triển mạnh hơn và đi dúng quỹ đạo hơn.Có lẽ không phải ngẫu nhiên nhà tưong
lai học Thierry Gaudin đã đưa ra một thông điệp khẩn thiết:”Hãy học phương
pháp chứ đừng học dữ liệu”
Sự phát triển của khoa học hiện đại không những đem lại cho con người những
hiểu biết sâu sắc về thế giới mà còn đem lại cho con người cả những hiểu biết về

• Một đối tượng được đặt trong một đối tượng khác và bản thân nó chứa đối tượng
thứ 3
• Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong 1 đối tượng khác
6. Nguyên tắc dự phòng
• Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương
tiện báo động, ứng cứu, an toàn
7. Nguyên tắc biến hại thành lợi
• Sử dụng các tác nhân có hại để thu hiệu ứng có lợi
8. Nguyên tắc sử dụng trung gian
• Sử dụng trung gian chuyển tiếp
9. Nguyên tắc tự phục vụ
• Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa
10. Nguyên tắc rẻ thay cho đắt
• Thay đổi các chất liệu đắt tiền bằng chất liệu rẻ hơn
1.1 Giới thiệu về công nghệ VoIP.
VoIP là từ viết tắt của Voice over Internet Protocol.Đây là một thuật ngữ dùng để chỉ
cách thức âm thanh được truyền đi qua các gói tin IP thông qua internet.VoIP có thể sử
dụng phần cứng hỗ trợ để thực hiện các cuộc gọi như số nội bộ,đường dài,di động hay quốc
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG
tế và có thể được sử dụng trong một môi trường PC hay loại điện thoại qua IP đặc biệt(IP
phone).
VoIP cho phép thực hiện cuộc gọi dùng máy tính qua mạng dữ liệu internet.VoIP
chuyển đổi tín hiệu thoại từ điện thoại tương tự(analog)vào tín hiệu số(digital)trước khi
truyền qua internet,sau đó chuyển đổi ngược lại ở đầu nhận.khi tạo một cuộc gọi VoIP dùng
điện thoại với một bộ điều hợp,chúng ta sẽ nghe âm thanh mời gọi,quay số sẽ diễn ra sau
tiến trình này.VoIP cũng cho phép tạo một cuộc gọi trực tiếp từ máy tính dùng một loại điện
thoại tương ứng hoặc dùng microphone.
VoIP cho phép tạo cuộc gọi đường dài qua mạng IP có sẵn thay vì phải được truyền
qua mạng PSTN(Public Switched Telephone Network).Ngày nay nhiều công ty đã thực hiện

thiết là những người khác cũng phải kết nối internet tại cùng thời điểm),cho đến khi nào bạn
muốn(không phụ thuộc vào chi phí) và thêm vào đó,bạn có thể nói chuyện với nhiều người
tại cùng một thời điểm.(nguyên tắc kết hợp : kết hợp gọi nhiều người trong 1 lúc)
Trước đây khi dựa vào giao tiếp thoại trên PSTN,trong suốt kết nối giữa hai điểm,đường kết
nối chỉ dành riêng cho bên thực hiện cuộc gọi.Không có thông tin khác có thể truyền qua
đường truyền này mặc dù vẫn thừa lượng băng thông sẵn dùng.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG
Nhưng ngày nay, điều đó đã không còn là vấn đề nữa, với sự phát triển nhanh chóng
và được sử dụng rộng rãi của IP,chúng ta đã có thể giảm chi phí trong việc hỗ trợ truyền
thoại và dữ liệu thông qua việc sử dụng VoIP(nguyên tắc rẻ thay cho đắt).Giải pháp kết
hợp thoại vào mạng dữ liệu (nguyên tắc kết hợp: vừa thoại vừa truyền dữ liệu trên mạng
IP),và cùng hoạt động bên cạnh với hệ thống PBX hiện tại hay những thiết bị điện thoại
khác đã đơn giản cho việc mở rộng khả năng thoại cho những vị trí ở xa.Traffic thoại thực
chất sẽ dược mang tự do(free)bên trên cơ sở hạ tầng và thiết bị phần cứng có sẵn.
Ngoài ra ta có thể dùng một số phần mền để quản lý cuộc gọi,nhằm kiểm tra xem có
bi nghe trộm hay không từ đó ta có thể lợi dụng việc bị nghe trộm để đánh lừa người nghe
trộm vì mục đích nào đó (nguyên tắc chuyển hại thành lợi), còn vời điện thoại thông
thường thì ta không thể làm vậy vì không biết được có bị nghe trộm hay không.
1.4 Các giao thức được sử dụng trong VoIP.
1.4.1 H323.
1.4.1.1 Giới thiệu về giao thức H323.
Những giao thức VoIP có thể được phân loại tùy theo vai trò của chúng trong suốt
quá trình chuyển giao thông điệp. H323 và SIP là những giao thức báo hiệu, các giao thức
này dùng để thiết lập,ngắt và thay đổi cuộc gọi. RTP và RTCP cung cấp chức năng mạng vận
chuyển end-to-end cho những ứng dụng truyền dữ liệu mà yêu cầu thời gian thực (real-
time) như là âm thanh và video. Những chức năng đó bao gồm nhận diện loại dữ liệu, số
trình tự, tham số thời gian và giám sát tiến trình gởi. TRIP,SAP,STUN, TURN… bao gỗm một
nhóm các giao thức hỗ trợ có liên quan đến VoIP. Sau cùng, bởi vì VoIP gían tiếp dựa vào
tầng vận chuyển bên dưới để di chuyển dữ liệu nên đòi hỏi nhiều giao thức như là

thiết bị đầu cuối truy cập vào các thiết bị,tài nguyên mạng, và mở rộng hơn là có thể cung
cấp các dịch vụ phụ. Chúng cũng giám sát việc sử dụng dịch vụ và cung cấp băng thông có
giới hạn. Một gatekeeper thì không đòi hỏi một hệ thống H323. Tuy nhiên nếu có sự hiện
diện của gatekeeper, các thiết bị đầu cuối muốn sử dụng được thì cần phải có sự phục vụ
của gatekeeper. RAS định nghĩa khái niệm này là sự biên dịch địa chỉ, điều khiển sự đi vào,
điều khiển băng thông, sự quản trị miền. Các chức năng của gatekeeper và gateway thường
được hiện diện trên những thiết bị vật lý đơn giản.
MCUs hỗ trợ hội nghị nhiều bên giữa ba hay nhiều thiết bị đầu cuối. Chuẩn H323 cho
phép nhiều kịch bản đàm thoại đặc biệt, hoặc tập trung hay phân quyền.
Base-end servers (BES) là một chức năng bổ sung quan trọng trong hạ tầng H323.
BES có thể cung cấp những dịch vụ cho việc chứng thực người sử dụng, sự ủy quyền dịch
vụ, tài chính, nạp điện và hóa đơn, và các dịch vụ khác. Trong một mạng đơn giản thì
gatekeeper và gateway cung cấp những dịch vụ như thế
1.4.1.3 Những giao thức có liên hệ với H323.
H323 có đặc điểm kỹ thuật giống như một chiếc dù chứa đựng một số lượng lớn bộ
máy chính trị có tác động qua lại với nhau bằng nhiều cách thức khác nhau dựa vào bộ
dạng, sự vắng mặt, mối quan hệ mô hình của những thực thể tham gia và loại session (ví
dụ như là audio và video). Có nhiều giao thức con bên trong đặc điểm của giao thức H323
(nguyên tắc chứa trong). Để mà có thể hiểu được toàn bộ những luồng thông điệp bên
trong một giao tác VoIP của giao thức H323, bản thân chúng ta sẽ tự quan tâm đến những
giao thức chung nhất có liên quan đến công nghệ VoIP. Hình 5.2 sẽ cho thấy những giao
thức thích hợp và mối quan hệ của chúng.
H323 định nghĩa một tập hợp tổng quát việc thiết lập cuộc gọi và những thủ tục đàm
phán- quan trọng nhất trong các ứng dụng VoIP ngày nay là các giao thức H.225, H.235,
H.245 và các bộ phận của dãy tín hiệu Q.900. Các phương pháp vận chuyển dữ liệu cơ bản
được định nghĩa bởi giao thức thời gian thực RTP và RTCP. H323 cũng chỉ rõ một nhóm
audio codes cho sự liên kết VoIP, dãy G.700:
H.225/Q.931 định nghĩa tín hiệu cho việc thiết lập và ngắt cuộc gọi, bao gồm địa
chỉ IP nguồn và địa chỉ IP đích, cổng, mã vùng, và thông tin cổng của giao thức H245.
H.225.0/RAS chỉ rõ thông điệp mà mô tả tín hiệu, và thông tin dòng media.

User Location:Xác định hệ thống cuối cùng để sử dụng cho việc truyền thông.
Call Setup:ringing và thiết lập các thông số cho call tại hai bên called và calling.
User Availability:Xác định sự hài lòng của bên gọi để cam kết trong truyền thông.
User Capabilities:Xác định phương tiện và các thông số của phương tiện được sử dụng.
Call handling:Chuyển giao và kết thúc call.
1.4.2.2 Chức năng và nét đặc trưng của giao thức SIP.
Hai thành phần chính trong hệ thống SIP bao gồm:SIP User Agents và SIP Network
Servers.
SIP User Agent (UA):
Mục đích của SIP là làm cho các session có thể thiết lập giữa các UA.Một UA là một
hệ thống cuối cùng hoạt động trên nhân danh của người dùng.Một UA phải có khả năng
thiết lập một session của phương tiện này với các UA khác.
Một UA phải duy trì trạng thái trên các cuộc gọi mà nó khởi tạo hoặc tham gia vào.Một trạng
thái nhỏ nhất của các cuộc gọi được thiết lập bao gồm:các thẻ local và remote,Call-ID,các
trường local và remote cseq,cùng với việc thiết lập hướng và các thông tin cần thiết của các
phương tiện.Remote Cseq thì lưu trữ các thông tin cần thiết để phân biệt giữa một re-
INVITE và một retransmission.Một re-INVITE được sử dụng để thay đổi các tham số session
của một cuộc gọi đã thực hiện hoặc chưa xử lý.Nó sử dụng như một Call-ID nhưng CSeq thì
được gia tăng bởi vì nó là một request mới.Một INVITE được truyền lại chứa Call-ID và CSeq
giống như INVITE trước.UA duy trì trạng thái của một cuộc gọi trong thời gian tối thiểu là 32
giây.
Một UA chứa một ứng dụng client và một ứng dụng server.Hai thành phần trên là một user
agent client(UAC)và một user agent server(UAS).UAC bắt đầu các request trong khi UAS thì
tạo ra các response.Trong một session, UA thường điều khiển cả UAC và UAS.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG
Một SIP user agent cũng phải hỗ trợ SDP để mô tả media.
Một UA phải hiểu rõ danh sách các trường nhu cầu mở rộng trong một request.Nếu không
biết các trường này có thể bị lờ đi bởi một UA.
SIP server:

Registration server thường yêu cầu các user agent đăng ký để xác thực,vì vậy các
cuộc gọi đi vào không bị chiếm đoạt bởi các user không được xác thực(nguyên tắc dự
phòng).Phụ thuộc vào sự hiện diện của các trường,REGISTER request có thể được sử dụng
bởi một user agent để lấy lại một danh sách của các registration hiện thời,làm sạch tất cả
registrations,hoặc thêm vào một registration URI.
Để bảo vệ registration,TLS phải được sử dụng như HTTPDigest không cung cấp nhu
cầu bảo vệ toàn vẹn.
1.4.2.3 SIP Message.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG
SIP messages có thể được phân chia rộng rải trong SIP requests và responses,hơn
nữa nó được xác định trong các session.
1.4.2.3.1 SIP Request.
SIP requests là các thông điệp được gởi từ các máy client đến các server để cần khẩn
một SIP operation.RFC 3261 xác định các SIP request hoặc method làm cho UA và proxy có
thể tới vị trí của các user và khởi đầu,sửa đổi,tear-down các session.
INVITE:chỉ ra rằng các recipient user hoặc các service bị cuốn vào trong một session.Bạn có
thể sử dụng method mày để sửa đổi cấu thành của các session được thiết lập trước.Thân
của message INVITE phải bao gồm phần mô tả các media session được thiết lập hoặc chỉnh
sửa,mã hóa trên SDP.Một response thành công(200 OK response)chỉ ra sự sẳn sàng của các
called party khi tham gia vào kết quả của một session media.Nó bắt đầu một session.
ACK:xác nhận UAC đã nhận được response cuối cùng đến một request INVITE.ACK
được sử dụng chỉ với các request INVITE.ACK gởi end-to-end cho một 200 OK
response.Proxy trước hoặc UAC thì gởi các ACK cho các response cuối cùng khác.ACK
request có thể bao gồm một thông điệp với phần mô tả các session cuối cùng nếu request
INVITE không chứa phần mô tả các session này.
OPTION: UA sử dụng request OPTION để truy vấn một UAS về khả năng của nó.Nếu
UAS có khả năng truyền các session tới các user,nó đáp ứng khả năng thiết lập của UAS.
BYE:sử dụng BYE để yêu kết thúc các session được thiết lập trước.
CANCEL:làm cho các UAC và network server có thể hủy một yêu cầu tiến trình bên

Lớp 5xx(server failure)request bị hỏng do server.Request có thể thử lại tại các server
khác.
Lớp 6xx(Global failure)request bị hỏng và không nên thử lại request tại server này
hoặc server khác.
1.4.2.3.3 SIP Message structure.
Một SIP message gồm có các phần sau:
Một start-line.
Một hoặc nhiều header field.
Một dòng rỗng để chỉ ra kết thúc header field.
Một tùy chọn phần thân của thông điệp.
Bạn phải kết thúc start-line,mổi dòng message-header,và một dòng rỗng bằng trình
tự Carriage return Line Feed(CRLF).
Start-line cho một SIP request là một Request-line.Start-line cho một SIP response
là Status-line.
Request-line chỉ rõ SIP method,Request-URI và phiên bản của SIP.Status-line thì mô
tả phiên bản của SIP,mã của SIP response và một tùy chọn reason phrase.Reason phrase là
một nguyên văn mô tả của mã 3 ký từ SIP response.
1.4.2.4 SIP header.
Một thông điệp SIP được soạn ra từ các header field mà nó truyền tín hiệu và thông
tin routing đến các thực thể SIP network.SIP có hình thức giống như HTTP header(RFC
2616).Các header field được xác định kiểu như Header field.Mô tả chức năng của các SIP
header:
From:chỉ ra sự giống nhau lúc bắt đầu của các SIP request.Từ header thường là AOR
của bên gởi.Nó chứa một SIP hoặc các SIP URI và một tùy chọn hiển thị tên.
To:Cho biết mong muốn có người nhận của một SIP request.Đi đến header là một
AOR của người nhận.Nó cũng chứa SIP hoặc SIP URI và tùy chọn hiển thĩ tên.
Call-ID:Trường này nhận ra một dãy serie của một message.Call_ID phải giống hệt
nhau để tất cả các SIP request và SIP response gởi đi bằng các UA khác nhau với cùng một
dialog.
Cseq:Được soạn ra của một giá trị số nguyên và tên method.Trường này nhận ra

SDP còn chứa các thông tin:
Chủ đề của các session.
Bắt đầu và kết thúc mọi thời điểm.
Liên hệ thông tin về các session.
Giống như SIP,SDP dử dụng mã hóa văn bản.Một SDP message được soạn là một
series của các dòng,các trường called,và nó yêu cầu order để dễ dàng phân tích.
SDP thì không được gán đễ có thể mở rộng dễ dàng,và phân tích các qui tắc một cách chính
xác.Một người phân tích SDP không phải để ý tới các trường chua biết đến,các trường
missing,hoặc một dòng out-of-sequence.
PSTN Protocols
Ba kiểu giao thức truyền tín hiệu PSTN:Circuit Associate
Signaling(CAS),Integrated Services Digital Network(ISDN),và ISDN User
Part(ISU).
Circuit Associate Signaling
Đây là kiểu lâu nhất mà PSTN còn sử dụng.Thông tin sử dụng giống như chuyển
mạch audio,như đường dẫn voice,với các ký số và ký từ trình bày bởi các tín hiệu số
audio.Các tín hiệu số được gọi đến MT(Multifrequency Tone).Chúng giống như một tín hiệu
số giữa một điện thoại và một trung tâm chuyển mạch,nó là tín hiệu số DTMF.Vì vậy CAS dễ
bị gian lận,một tín hiệu không trung thực có thể được tạo ra bởi một caller để làm cho cuộc
gọi được miễn phí.Kiểu truyền tín hiệu này phổ biến giữa các văn phòng trung tâm và trao
đổi giữa các chi nhánh riêng của tập đoàn(PBX).
ISUP Signaling.
ISDN User Part là giao thức sử dụng giữa chuyển mạch điện thoại trong PSTN.Nó sử
dụng thông qua một mạng packet-switched chuyên dụng mà sử dụng hệ thống Signaling
System #7(SS7)để truyền tải.Phương thức này được phát triển để khắc phục sự trì hoãn và
các vấn đề bảo mật trong CAS.
ISDN Signaling
ISDN được phát triển để tất cả các hệ thống điện thoại số kết nối với PSTN.Kiểu phổ
biến nhất dựa trên BRI(Basic Rate Interface)và PRI(Primary Rate Interface).Một BRI có thể
chứa hai kênh truyền B 64-Kbps đến các voice khác hoặc dữ liệu và một kênh D 16-

cảm với độ trễ cộng với những thay đổi trong độ trễ đó hay còn gọi là jitter.Bên trong mạng
thoại mạch giao tiếp thì được fixed,băng thông được thiết lập và những tài nguyên khác thì
được dành riêng trong suốt cuộc gọi nhằm giảm tối thiểu độ trễ và jitter.Ngoài ra bất kỳ
thông tin nào bị mất cũng đều được khôi phục bởi người dùng cuối bằng cách yêu cầu người
tham gia nhắc lại cụm từ cuối.Trái lại mạng chuyển gói(packet switched) không thiết lập
đường đi end-to-end cố định mà thông qua tiến trình định tuyến(routing) trên từng gói.Độ
trễ và jitter không là vấn đề lớn vì những thông điệp lớn hầu như sẽ được chia nhỏ bên thiết
bị truyền và sau cùng sẽ được sắp xếp lại bên thiết bị nhận.hai tiến trình đó là vai trò quan
trọng trong kiến trúc mạng chuyển gói.Tuy nhiên,nếu một trong những gói trong tiến trình
này bị mất thì thông điệp ban đầu không thể tái tạo lại và chuyển lên lớp ứng dụng.Nói cách
khác thông điệp ban đầu có thể tái tạo lại cho dù có một vài gói tin bị trễ nhưng không thể
tái tạo nếu một trong những gói tin ban đầu bị mất.
Thứ hai phải có sự lựa chọn cho loại kiến trúc được triển khai,có hai loại chính và vài loại
khác.Kiến trúc đầu tiên dựa vào hệ thống chuyển mạch thoại được biết như là tổng đài
chuyển mạch hay là PBX. Kiến trúc này xuất phát từ kiến trúc thoại ban đầu của nó như là
PBX mà kết nối những người dùng cuối bên trong công ty hay sự liên kết giữa nhiều vị trí
giữa những chi nhánh với lại trụ sở chính.