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[書籍導讀]

VoIP Hacks—Tips & Tools for Internet Telephony
一段關於 VoIP 妙趣橫生的旅程,引你進入網路電話的奶與蜜之地!

這是充滿樂趣的一本書,希望在你實作和調整那些 VoIP 妙招時,就像作者在寫這些招術時那樣 --- 充滿樂趣!

這本書只談到一部份的 VoIP 知識,但已足夠作為 VoIP 世界的入門書。對 VoIP 的技術祕境有興趣嗎?對省錢,增加生產力,或是讓你的朋友印象深刻有興趣嗎?如果是的話,正是這本實用級的 VoIP 指南,提供許多聰明的建議與實作技巧,助你美夢成真。

整個 VoIP 架構充滿了各種協定、軟硬體標準、以及電腦程式,可說是一段滿佈荊棘的路途。想要在此領域,透過一步一步建立理論基礎,再進入應用的層次,恐怕令你鎩羽而歸。這本書由《Switching to VoIP》一書的作者(Ted Wallingford)號召五位 VoIP 的專業人士,提供你許多駭客級的妙招,深入淺出,藉由實作,讓你完成聰明,酷炫,又實用的 VoIP 應用,成為 VoIP 達人。

既使對 VoIP 的基礎理論不甚了解,或許也無興趣深入,但多數人都用過它。例如 Skype(到 2006 年六月,Skype 軟體在全球的註冊人數已突破1億),你應該用過 Skype,打 PC-to-PC,PC-to-Phone 電話,或由傳統電話打給 Skype 用戶(Phone-to-PC),或舉行多方電話會議等。今年五月,Skype 更推出 Skypecasts 服務(Beta 版),結合社交網路及線上討論的功能,提供多達100人的團隊舉行網路會議(哇!)。或許,這有助於提醒你振奮精神,繼續探索下去。

雖然閱讀本書前,你無需擁有太多的專業知識,在此還是對 VoIP 的基本資料做個交代,好讓入門讀者方便閱讀本書。除此之外,一些有關 Sever 端的妙招,還是需要你對 Linux(或 Unix,Mac OS),Perl,Shell script 等,有些基本的認識。

<VoIP 簡介>

VoIP(Voice over Internet Protocol),是一種在 IP 網路上傳輸類比音訊的技術。藉由一連串聲電轉換、量化採樣、編碼、打包、壓縮、去抖動(de-jitter)等程序,以數位化方式,在 IP 網路上傳輸語音封包到目的端,再經由相反程序,還原給接收者。(而傳統電話則以類比式的傳輸方式,透過公眾交換電話網路(PSTN,Public Switched Telephone Network),建立通話雙方的專線通道。)

從較簡單的觀點來說,VoIP 是指一群技術,可讓語音應用產品和電話透過 IP 網路(例如網際網路)傳遞。這些技術包括協定、軟硬體標準、及電腦程式。許多電話應用產品以及桌面語音聊天服務﹙從以網站為基礎的線上聊天服務(例如Yahoo! Chat),到著名的 Skype 桌面語音電話服務﹚都採用 VoIP。VoIP 已成為一種重要技術,普遍漫延至大眾文化中。新興商業的動能以 VoIP 為基礎(從商業級 VoIP 電話服務到簡單的桌面聊天工具,諸如 Apple 的 iChat),其他引人注目的公司,諸如 eBay、Microsoft、Google、以及 AT&T,也都提供 VoIP 的應用產品和服務。

然而,既使 VoIP 擁有多項優勢,仍不可能在短期內完全取代發展成熟的 PSTN 電話網路,兩者勢必要共存一段時間。1995 年,以色列 Vocaltec 公司開發出最早的網路電話,是以軟體的形式出現,僅限於 PC 與 PC 的通話,隨著網路頻寬與 VoIP 技術的迅速發展,現今的 VoIP 服務已非僅侷限於 IP 網路,利用媒體閘道器與閘道控制器(後述)的中介角色,將媒體資料流與 IP 封包轉譯成不同網路所支援的各類協定,用戶可直接將傳統電話連接到網際網路上,享受網路電話的服務。於是,網路電話由單純的 PC-to-PC 形式,發展出 IP-to-PSTN、PSTN-to-IP、PSTN-to-PSTN 及 IP-to-IP 等形式。

VoIP 的類型(依終端裝置分)

  1. PC-to-PC:用戶在電腦上,透過軟體登入服務提供者的伺服器,即可與其他用戶進行通話。一般而言 PC-to-PC 的網內互打均屬免費,具代表性的服務如 Skype。
  2. PC-to-Phone:用戶在電腦上,透過軟體登入服務提供者的伺服器,撥到一般電話或行動電話。一般而言,其通話費用會較一般市內電話或行動電話便宜,特別是長途或國際電話。
  3. Phone-to-Phone:用戶以既有的家用電話為終端裝置,加裝 VoIP 閘道器,連上網路,即可與對方通話。

VoIP 架構的一些基本元素

  1. 媒體閘道器(Media Gateway):負責將語音訊號轉換為 IP 封包,交由媒體閘道控制器加以控制管理。
  2. 閘道控制器(Gateway Controller):又稱閘道管理器(Gate Keeper)或 Call Server。管理訊號傳輸與轉換,並決定 IP 封包在網路中的傳送路徑。媒體閘道器與閘道管理器提供了 IP 網路與 PSTN 之間的介面。
  3. 語音伺服器:提供忙線或電話不通時語音回應的語音服務。
  4. 信號閘道器(Signaling Gateway):負責在交換過程中進行相關控制,決定通話建立與否,以及提供相關的加值服務。

VoIP 產品及設備類型

  1. VoIP 軟體---目前最熱門的莫過於 Skype,該軟體採 P2P 技術,可繞過伺服器與防火牆,在傳輸效能及服務品質上有不錯的表現。Skype 提供免費的 PC-to-PC 功能,以及需要費用的 Skype-out(撥打至市話、手機、國際電話),以及 Skype-in(從市話、手機撥打至 PC),多方電話會議等。
  2. VoIP 網路電話---VoIP 網路電話機具備 RJ45 介面埠,不需透過電腦主機,即可連結 IP 網路進行通話,使用上與傳統電話一樣。
  3. VoIP 閘道器---VoIP 閘道器是負責由傳統 PSTN 轉換到 IP 網路的介面。
  4. VoIP PBX(Private branch exchange)---VoIP PBX 交換機不僅負責傳統交換機的功能,還要整合語音與數據。將原先企業內部使用之電信類比式交換機與類比式話機,改採 IP 電話機與 Call Server 來取代。IP 電話將語音訊號轉換為 IP 封包後,IP PBX 透過訊號控制決定封包傳輸的方向。當此通電話終點為一般電話時,其IP PBX便將 IP 封包送至 VoIP 閘道器,然後由 VoIP 閘道器轉換 IP 封包,再回傳到一般 TDM(Time-Division Multiplexing)的 PSTN。一般會使用到 PBX 的對象為一定人數以上的公司團體。

VoIP 的相關協定

在 IP 網路中如何找到通話方並建立通話,並依彼此同意的協定,來處理語音資料,靠的就是標準協定。大部分的網路電話都遵循 H.323、SIP 及 MGCP 等 3 種標準協定(目前產品以支援 H.323 為多,但 SIP 將成未來主流)。

此外,還有一些影響 VoIP 通話品質及傳輸效率的重要協定,在語音壓縮編碼方面,主要有 ITU-T 定義的 G.729、G.729 將原有 64Kbit/s PSTN 類比語音,壓縮成 8Kbit/s。在即時傳輸方面,主要有 RTP 傳輸協定,提供端點間語音資料即時傳送的標準。

這裡只是對 VoIP 的基本資料做個交代,方便入門讀者在閱讀本書時不致困惑。

<本書內容>

《VoIP Hacks》是由 6 位貢獻者寫成,都是 VoIP 駭客級高手,僅蒐邏許多實用技巧,包含許多對 VoIP 開發者實務上的建議,從最基礎的 VoIP 觀念、支援軟硬體的使用、一直到駭客級的技巧運用,供你改寫,運用到自己的環境中。

VoIP 可說是充滿密招潛能(Hack Potential),而 VoIP Hacks 是關於 VoIP 的實務指南,介紹VoIP的種種可能性。本書提供許多的方便招術,供你建立 VoIP 網路,同時教你如何把玩和調整軟硬體,把事情做好。例如:

  • 以 Asterisk 建立軟體 PBX。
  • 撥打免費的長途電話。
  • 量測企業網路的 VoIP 品質。
  • 使用 SIP、H.323、以及其他信號收發規範。
  • 在 VoIP 環境中提供低層次安全機制。
  • 使用 IP 硬體電話、ATA、以及軟體電話。
  • 設立語音信箱以及電話錄音。

<章節說明>

全書共分七章,由下列主題組成,摘錄如下,供讀者參考︰

第1章《VoIP 寬頻服務》

本章介紹一些使用網際網路的 VoIP 電話服務供應商,可協助你把傳統電話線換成省錢、功能豐富的 VoIP 線路。

第2章《桌面電話》

因為 VoIP 根植於軟體技術,因此,在桌上型 PC 或 Mac 上,都有很不錯的應用。在本章,你會學到如何調整能提昇生產力的電話應用程式,使其發揮最大效能。並配合各種軟體或 script,讓桌面電話變得趣味橫生,例如 Audio Voice Cloak,SoX,AppleScript 等。另外還有電話記錄,電話過濾,自動回覆,及錄製視訊會議等妙招。

第3章《Skype 通訊》

Skype﹙無所不在的桌面語音電話應用程式﹚是最可把玩的桌面電話工具,因此,值得寫滿整章的密招。例如,使用 Outlook 或 OS X 通訊錄打 Skype,讓網站訪客 Skyp 你,使用 Jyve,把你的 Pocket PC PDA 變成無線 VoIP 電話,使用網播工具,使用 Skype Answering Machine,讓家中電話也能 Skype 等。。

第4章《Asterisk》

VoIP 讓桌面電話成真,也讓企業電話實現。在本章,你將學到如何安裝、組態、以及研究 Asterisk﹙開放原始碼的 PBX﹚。另外還有,把家中電話轉接至手機,選擇性轉接,做出電話活動報表,建立簡單、全功能、適用於小辦公室的 PBX,從電話取得每日氣象預報,使用 AMP(Asterisk 管理平台),透過 PSTN 連結兩台 Asterisk 伺服器等。

第5章《電話硬體秘招》

VoIP 根植於軟體技術,但可搭配各式各樣的硬體使用,從下一代的 IP 電話到傳統式的轉盤式電話都行。本章教你如何把這些設備加進你的 VoIP 裝配中,並教你如何調整。另外還有,一次組態幾個IP電話,從 TFTP 伺服器調整IP電話,使用 IP 電話控制燈光(X10 電話控制器)等。

第6章《神遊 VoIP 網路》

VoIP 是透過封包在網路上傳輸的,如同傳統資料那樣。利用本章的建言,你可以使用傳統的管理工具監控及偵錯 VoIP。諸如,監控 VoIP 設備,檢視 SIP 訊息結構,稽查網路的QoS 功能,繪製延時和抖動圖表,穿越 NAT,調整網路交通流量以改良 QoS,建置 PSTN 閘道,設立 TFTP 伺服器,窺視 SIP 封包內部,挖掘 SDP 訊息,以 Ethereal 找出抖動之電話,攔截和錄製 VoIP 電話,以 Cain and Abel 記錄及錄製 VoIP 串流。

第7章《核心語音技術》

讀到這一章時,你已來到神聖境地,這是由一群遺世獨立的人組成的:核心語音技術的駭客社群。例如,使用 OpenH323 建置 H.323 閘道管理員,教你的 Asterisk 機器說話,傳真與電子郵件功能,使用 Perl 命令稿監控 Asterisk,把 Asterisk 連接到 Skype 網路,使用 sipX 等。

<如何使用本書>

「喜歡的話,可以從頭到尾讀這本書,但是,每一招都是獨立的,所以,你要找最感興趣的章節閱讀,也沒什麼問題。如果有些準備工作必需先知道才行,會有交叉參考引導你到正確的招術。」

雖然作者如此建議,基本上沒錯,然而 VoIP 涉及層面甚多,部分的妙招涉及各種軟硬體,不同作業系統,以及數種知名或不甚知名的 script 語言,要完成絕非易事,若能完成所有(或 90%)的 Hack,必是功力深厚的 VoIP 達人,並且得花點錢添些設備,當然,還有許許多多時間,以及克服無數的困難。

[參考書目]

有關 VoIP 的理論和詳細參考資料,可參考下列這些好書:

*《Switching to VoIP》

*《Skype Hacks》

*《Asterisk: The Future of Telephony》


楊仁和
08/09/2006

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