如何拓展VoIP网络的安全性和覆盖范围

随着部署项目在全球的迅速增多,新一代的IP语音(VoIP)技术正在安全有效地连接为数众多的IP孤岛。现在,对于机构内部的通话,企业能够利用VoIP技术节约电话费用并享用其语音、视频IP电话的丰富功能。但是至于机构之外的通话,拨往其他VoIP网络的呼叫需要被转换为PSTN信号,对拨入的呼叫则要进行相反的转换。这通常是借助那些背对背地安装在电信运营商网络上的媒体网关完成的。目前,PSTN被用作各种服务的“最小公分母”,因而任何在通话过程中使用的IP功能(例如视频或者特殊拨号指示)都无法发挥作用。这样的通话还会产生额外的延时,导致语音质量的下降,因为IP呼叫需要经过两次不必要的编码器转换。从电信运营商的角度来说,这种转换是对网络资源的浪费。然而,要在多个管理域之间实现直接的VoIP连接,必须要解决几个问题。

第一个问题是安全。电信运营商和企业都希望保密其IP地址和整个网络的拓扑结构。向外人泄漏他们的网络结构和IP地址可能会增大发生安全漏洞的风险――从蠕虫、病毒,到信息失窃和分布式拒绝服务(DDoS)攻击。

第二个问题是互联。例如,因为目前存在多种可选的VoIP协议,利用H.323和G.711编码器拨打的呼叫可能需要转换到会话初始化协议(SIP)信令和G.729编码器。

为了便于计费、管理和维护,电信运营商必须在他们自身、他们的对等网络和企业客户之间界定合适的分界线。

借助会话边界控制器解决问题

会话边界控制器(SBC)是一种相对较新的设备,能够安全地、经济有效地连接IP语音和视频网络。SBC位于企业或者电信运营商网络的边缘,能够充当呼叫信令和媒体的源和媒体。输入或者输出的呼叫信令将在SBC端接,再利用SBC的IP地址重新生成。媒体也会在SBC端接和重新生成,从而为生成呼叫的终端或者网络提供完全的隐私保护。

在很多不同的应用环境中,SBC必须与很多不同的网络组件――包括语音网关、IP电话和呼叫控制服务器――进行互操作。一个功能齐全的SBC能够支持先进的企业语音和视频服务,以及简化的电话旁路服务和VoIP传输服务。虽然这个市场从2003年才开始发展,但是人们预测全球SBC市场的规模将在2007年达到4亿美元,在2008年增长到10亿美元。

2005年10月,思科发布了其SBC产品的最新版本:思科多服务IP-IP网关。为满足企业和电信运营商SBC需求而设计的思科多服务IP-IP网关是CiscoIOS软件中的一个集成化应用。思科多服务IP-IP网关运行在思科集成多业务路由器(包括用于提供集成化服务的Cisco2800和3800系列)之上,以及Cisco 2600 XM、3700、7200 VXR和7301路由和网关平台之上。

思科多服务IP-IP网关支持多种SBC功能。它能够端接和重新生成呼叫信令,保护源和目的地的IP地址,隐藏网络拓扑信息。它支持一整套媒体互联方案,包括DTMF、传真、调制解调器和语音转码。它能够提供网络之间的接口或者分界点,为计费应用生成呼叫细节记录(CDR)。它还能够利用资源预留协议(RSVP)和编码器过滤管理带宽,利用服务类型(ToS)和差分服务代码点(DSCP)提供服务质量(QoS)标记。它能够与H.323关守、SIP代理和CiscoCallManager进行互操作。

从H.323过渡到SIP

过去的多服务IP-IP网关版本支持H.323-H.323信令和H.323-SIP信令。现在,最新的多服务IP-IP网关还能够支持SIP-SIP信令。

思科接入路由业务部门的产品经理JenniferBlatnik表示,思科已经利用VoIP技术显示了它在市场中的领先地位,而很多电信运营商目前都在从TDM[时分复用]过渡到IP.

如何与SIP网络进行互通

SIP网络包括IMS网络以及其它类型的SIP网络。在3GPPR7中定义了一个新的功能模块用于与其它SIP网络的互通:IBCF。IBCF由三个功能模块组成:IMS-ALG、TrGW和THIG。如果两个网络的协议不同,还需要引入IWF,用于协议转换。IWF与IBCF可以合设,也可以分设。

与IMS网络和PSTN网络互通相同的是,IMS网络与SIP网络的互通也包括控制平面和用户平面的互通。

对于控制平面,IMS-ALG在收到SIP/SDP消息或响应后,会将SDP中包含的IPv6或IPv4地址和端口提供给TrGW,请求TrGW进行相应的IPv4和IPv6地址和端口的绑定,以使得用户面可以通过TrGW在不同的网络间进行路由。IMS-ALG收到TrGW返回的信息后,应根据规则将转换后的IPv4或IPv6地址放在新的SIP/SDP消息体中,发送给IPv4或IPv6网络。

对于用户平面,TrGW利用上面所描述的地址绑定关系,将收到的净荷消息中所携带的IPv6(或IPv4)地址和端口替换为相应的IPv4(或IPv6)的地址和端口,以实现在IPv6和IPv4网络间的信息传送。

需要特别指出的是,在NGN的结构中,如果互通的两个网络采用不同的编解码类型,那么IBCF需要完成编解码转换控制功能,而用户面也要由IBGF实现媒体格式转换。但是,在当前的3GPP结构中,还没有提及编解码的转换问题。所以目前3GPP的SIP网络间采用缺省的G.711进行互通,若网络不支持G.711编码,则不能实现用户面互通。

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